nghiên cứu ảnh hưởng của việc sử dụng phân bón kẽm (zn) cho cây cà phê vối trong thời kỳ kinh doanh tại thành phố buôn ma thuột, tỉnh đăk lăk

Một trong những nguyên tố cây cần ít nhưng không thể thiếu ñược trong quá trình sinh trưởng và phát triển là kẽm, vì kẽm là thành phần cấu tạo nên nhiều loại enzyme hơn 70 enzym, Đặc biệ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM

BUÔN MA THUỘT, NĂM 2010

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả trong luận văn này là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Ngày 28 tháng 09 năm 2010

Tác giả

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập và làm luận văn thạc sĩ vừa qua, tôi ñã nhận ñược sự quan tâm và giúp ñỡ của rất nhiều cá nhân và tập thể, nhân ñây tôi xin bày tỏ lòng biết ơn của mình tới sự quan tâm giúp ñỡ ñó

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tiến sĩ Phan Văn Tân, người ñã ñịnh

hướng và chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài của mình

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới ban lãnh ñạo Nhà trường Đại học Tây

Nguyên, Phòng sau ñại học, ñã tạo ñiều kiện ñể tôi thực hiện ñề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Sinh, Phòng sau ñại học, trường Đại học Tây Nguyên ñã tận tình chỉ bảo, giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian học tập tại trường,

Tôi xin cảm ơn quý lãnh ñạo trường THPT Buôn Ma Thuột ñã tạo ñiều kiện

thuận lợi ñể tôi ñược tham gia học tập cũng như nghiên cứu ñề tài

- Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh ñạo Trung tâm nghiên cứu ñất, phân

bón và môi trường Tây Nguyên ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi hoàn thành một số thí

nghiệm ñề tài luận văn

- Tôi xin chân thành cảm ơn tới những người thân trong gia ñình, bạn bè ñã không ngại khó khăn giúp ñỡ tôi trong thời gian làm ñề tài

Buôn Ma Thuột, ngày 10 tháng 10 năm 2010

Học viên

Nguyễn Thị Lành

MỤC LỤC

Mở ñầu 1

Chương 1: Tổng quan tài liệu 4

1.1 Tình hình sản xuất cà phê ở Việt Nam và ở Đăk Lăk……… 4

1.2 Giới thiệu chung về cây cà phê……… 5

1.2.1 Đặc ñiểm thực vật học của cây cà phê vối……… 5

1.2.2 Yêu cầu sinh thái ñối với cây cà phê vối 6

1.2.3 Phân bón cho cây cà phê vối 11

1.3 Vai trò của phân vi lượng ñối với cà phê vối 14

1.4 Vai trò của nguyên tố kẽm và các loại phân có chứa kẽm 15

1.5 Hàm lượng kẽm trong ñất trồng cà phê 19

1.6 Tác hại tiêu cực khi lượng kẽm trong ñất quá lớn 20

1.7 Khắc phục tình trạng ngộ ñộc kẽm 21

1.8 Cách sử dụng phân Zn 21

1.9 Điều kiện tự nhiên của vùng nghiên cứu 22

1.9.1 Khí hậu 22

1.9.2 Tính chất ñất nghiên cứu 26

Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu 27

2.1 Đối tượng nghiên cứu 27

2.2 Vật liệu nghiên cứu 27

2.3 Địa ñiểm và thời gian nghiên cứu 28

2.4 Chế ñộ phân bón khoáng của thí nghiệm……… 28

2.5 Nội dung nghiên cứu 29

2.6 Phương pháp nghiên cứu 29

2.6.1 Cách bố trí thí nghiệm 29

2.6.2 Phương pháp và chỉ tiêu theo dõi 30

2.7 Xử lý số liệu 34

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận 35

3.1 Nghiên cứu biến ñộng hàm lượng Zn trong ñất và trong lá trước và sau khi thí nghiệm 35

3.2 Ảnh hưởng của phân bón kẽm ñến hàm lượng diệp lục của lá………38

3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của Zn ñến khả năng sinh trưởng, năng suất và hiệu quả kinh tế của cà phê 41

3.3.1 Ảnh hưởng của phân bón Zn ñến khả năng sinh trưởng của cành cà phê 42

3.3.1.1 Ảnh hưởng của phân bón kẽm ñến khả năng phát triển chiều dài cành và số cặp lá/cành 42

3.3.1.2 Ảnh hưởng của phân bón kẽm ñến khả năng phát triển số lượng cành và ñường kính cành .44

3.3.2 Ảnh hưởng của phân bón kẽm ñến tỷ lệ cây có lá bị biến dạng…… 46

3.3.3 Ảnh hưởng của phân bón kẽm ñến tỷ lệ quả rụng……… 49

3.3.4 Ảnh hưởng của phân bón kẽm ñến năng suất……… 51

3.3.5 Ảnh hưởng của phân bón kẽm ñến phẩm cấp hạt cà phê 54

3.3.6 Sơ bộ hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân bón kẽm……….56

Kết luận và ñề nghị ……… 59

1 Kết luận……… 59

2 Đề nghị……… ………… 60

Tài liệu tham khảo ……… 61

DANH SÁCH BẢNG

1.1 Diễn biến về diện tích, sản lượng cà phê ở nước ta, khu vực

Tây Nguyên và tỉnh Đăk Lăk, từ 2001 – 2009

với năng suất trung bình 3500kg nhân/ ha và số lần bón

phân trong năm 2009

28

3.6 Hàm lượng Zn trong ñất và trong lá giữa các công thức

trước và sau thí nghiệm

3.11 Ảnh hưởng của phân bón kẽm ñến tỷ lệ quả rụng 50

3.13 Ảnh hưởng của phân bón kẽm ñến phẩm cấp hạt cà phê 55 3.14 Sơ bộ hiệu quả kinh tế khi sử dụng phân bón kẽm 57

DANH SÁCH HÌNH

3.2 Biểu ñồ về hàm lượng kẽm trong ñất và trong lá giữa các

công thức

37

3.3 Biểu ñồ hàm lượng diệp lục trong lá giữa các công thức 41 3.4 Biểu ñồ chiều dài cành và số ñốt/cành giữa các công thức 44 3.5 Biểu ñồ số lượng cành/cây và ñường kính cành giữa các

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ

CT, CT1,CT2,… Công thức, công thức 1, công thức 2,… TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

EDTA Etylene Diamine Tetraacetic acid

LSD0,01 Mức ñộ sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (Least

Significant Difference at 1% level)

R1, R2, … Cà phê vối hạng 1, cà phê vối hạng 2,…

ĐC Đối chứng

lñl/100g Li ñương lượng trên 100 gam

mg/100g Miligam trên 100 gam

HC Hữu cơ

IAA β Indole acetic acid

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn ñề

Cà phê cung cấp loại thức uống nóng ñược nhân loại ưa thích Nhu cầu tiêu thụ cà phê trên Thế Giới ngày một tăng nên cây cà phê ñược xác ñịnh là cây mũi nhọn trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của ñất nước Ở Đăk Lăk, sau ngày giải phóng chỉ có vài ngàn ha, nhưng ñến năm (2009) diện tích cà phê ổn ñịnh 181.960 ha với sản lượng hàng năm ñạt khoảng 380.000 tấn nhân, kim ngạch xuất khẩu cà phê trên 300 triệu USD, chiếm 80% kim ngạch xuất khẩu của tỉnh Có ñược thành quả này là nhờ chúng ta ñã áp dụng khá tốt các tiến bộ kỹ thuật vào sản suất Trong ñó phải kể ñến vấn ñề thâm canh bằng phân bón Tuy vậy, những nhà sản xuất cà phê ở Đăk Lăk mới chỉ chú trọng nhiều ñến phân bón

ña lượng còn các yếu tố trung và vi lượng chưa ñược ñề cập ñúng mức Trong khi ñó, cây cà phê ñược cấu tạo không phải từ một vài mà là hàng loạt các nguyên tố hóa học khác nhau Một số nguyên tố cây cần với lượng khá nhiều (N,

P, K, C, H, O), số khác chiếm tỉ lệ vừa hoặc ít (Ca, Mg, S, Zn, B, Cu…) Nói chung mỗi nguyên tố ñều có vai trò nhất ñịnh trong hoạt ñộng sống của cây, không thể thay thế cho nhau ñược

Một trong những nguyên tố cây cần ít nhưng không thể thiếu ñược trong quá trình sinh trưởng và phát triển là kẽm, vì kẽm là thành phần cấu tạo nên nhiều loại enzyme (hơn 70 enzym), Đặc biệt Zn tham gia vào hoạt hóa enzym tổng hợp tryptophan- chất tiền thân của auxin (indol-axetic axit), làm tăng cường ñộ trao ñổi chất của cây, tăng khả năng hút một số chất dinh dưỡng khác,… từ ñó sẽ làm tăng năng suất và chất lượng nông sản

Hàng năm cây trồng ñã lấy ñi của ñất một lượng kẽm nhất ñịnh Trong khi

ñó ñất ở Cao Nguyên là ñất ñỏ bazan, có ñịa hình không bằng phẳng, dễ bị rửa trôi và xói mòn mạnh nên ñều thiếu kẽm, ñặc biệt là kẽm hữu hiệu Vì vậy hiện tượng thiếu kẽm ở cây là không thể tránh khỏi

Xuất phát từ thực tiễn trên, chúng tôi thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu ảnh

hưởng của việc sử dụng phân bón kẽm (Zn) cho cây cà phê vối trong thời kỳ

kinh doanh tại thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Đăk Lăk” là việc làm rất cần

thiết ñáp ứng yêu cầu bức xúc của thực tiễn sản suất cà phê ở Đăk Lăk nói chung

và tại thành phố Buôn Ma Thuột nói riêng Đề tài sẽ xác ñịnh liều lượng và thời ñiểm bón phân kẽm hợp lý nhằm tăng cường sinh trưởng, nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm cho cà phê vối trong thời kì kinh doanh

2 Mục tiêu ñề tài

- Mục tiêu tổng quát

Sử dụng hợp lý phân Zn nhằm nâng cao năng suất và tốc ñộ sinh trưởng

của cà phê vối

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả của ñề tài góp phần hoàn thiện quy trình bón phân cho cà phê nói chung và bón phân Zn cho cà phê vối trong thời kỳ kinh doanh tại Buôn Ma Thuột nói riêng, từ ñó giúp cho người nông dân có thể biết cách sử dụng các loại phân vi lượng, ñặc biệt là phân Zn một cách hợp lý nhất

4 Giới hạn của ñề tài

- Đề tài chỉ tiến hành trên cà phê vối (Coffea canephora Pierre

var.robusta) trong thời kỳ kinh doanh (10-12 năm tuổi), sinh trưởng vườn cây,

năng suất ñã vào giai ñoạn ổn ñịnh

- Địa ñiểm: Khu ñồi Khí Tượng Thủy Văn thuộc phường Tự An- thành phố Buôn Ma Thuột- Đăk Lăk (cà phê trồng trên ñất bazan nâu ñỏ)

- Thời gian tiến hành thí nghiệm: Từ tháng 06/ 2009 ñến tháng 02/2010

Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tình hình sản xuất cà phê ở Việt Nam và ở Đăk Lăk

Cây cà phê có vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế nông nghiệp nước ta nói chung và ñối với Đăk Lăk nói riêng Trong nhiều năm qua, cà phê là mặt hàng nông sản xuất khẩu quan trọng ñem lại nhiều ngoại tệ cho ñất nước

Do ñặc ñiểm thuận lợi về ñất ñai, khí hậu mà Tây Nguyên ñược xem là vựa sản xuất cà phê của nước ta Mặc dù sự khủng hoảng về giá thấp trong những năm qua ñã ảnh hưởng không ít ñến nghành sản xuất cà phê, nhưng cho ñến nay và trong thời gian sắp tới, cây cà phê vẫn là cây trồng chủ lực của vùng Tây Nguyên, chưa có loại cây nào thay thế ñược [8] Diện tích cà phê năm 2009 của các tỉnh Tây Nguyên là 480.675 ha Với diện tích này cà phê Tây Nguyên vẫn chiếm hơn 90% diện tích cà phê của cả nước Trong các tỉnh Tây Nguyên thì Đăk Lăk là tỉnh có diện tích cà phê lớn nhất, chiếm gần 181.960 ha (năm 2009) Vào những năm 2000- 2003 khi có sự khủng hoảng về giá cà phê trên thị trường thế giới, giá ở mức thấp nhất trong mấy chục năm qua và có thời ñiểm giá bán cà phê trong nước ở dưới giá thành, diện tích cà phê ñã giảm nhẹ Tuy vậy cũng chỉ các diện tích cà phê có ñiều kiện canh tác bất thuận, xa nguồn nước tưới, trồng trên ñất không thích hợp hoặc các vườn cà phê già cỗi, bệnh tật cho năng suất thấp, không hiệu quả mới bị phá bỏ ñể chuyển sang loại cây trồng khác Trong những năm gần ñây khi giá cà phê bắt ñầu ổn ñịnh trở lại thì nông dân tiếp tục trồng mới lại cà phê Điều này có thể thấy ñược qua số liệu diện tích, sản lượng

cà phê của nước ta và của tỉnh Đăk Lăk

Bảng 1.1 Diễn biến về diện tích, sản lượng cà phê ở nước ta, khu vực Tây Nguyên và tỉnh Đăk Lăk, từ 2001 – 2009

Cả nước Vùng Tây Nguyên Đăk Lăk

Năm Diện tích Sản lượng Diện tích Sản lượng Diện tích Sản lượng (Ngàn ha) (ngàn tấn) (ha) (Tấn) (ha) ( Tấn)

(Nguồn: niên giám thống kê các tỉnh Tây Nguyên và tổng cục thống kê.)

1.2 Giới thiệu chung về cây cà phê

1.2.1 Đặc ñiểm thực vật học của cây cà phê vối

Cây cà phê vối có nguồn gốc ở Trung Phi, phân bố rải rác dưới tán rừng thưa, thấp thuộc vùng châu thổ sông Congo Có hai giống cà phê vối ñược trồng

phổ biến là Coffea canephora var Robusta và Coffea canephora var Kouilou, trong ñó giống Coffea canephora var Robusta chiếm trên 90% diện tích cà phê

vối của thế giới Cà phê vối là giống ñược trồng phổ biến ở Việt Nam, ñặc biệt là vùng Tây Nguyên chiếm phần lớn sản lượng và diện tích cà phê của cả nước [18]

- Phân loại học:

Tên thường gọi: Cà phê vối (Coffea canephora Pierre var.robusta)

Giới : Plantae Ngành: Hạt kín Angiospermae

Lớp : Hai lá mầm Dicotyledonae

Bộ : Rubiales

Họ : Rubiaceae Chi : Coffea Loài : Coffea canephora Pierre var.robusta [16]

- Đặc ñiểm thực vật học:

*Rễ: có 3 loại

+ Rễ cọc (rễ cái) ñược mọc từ thân chính, làm trục ñể giữ cho thân tránh cho thân bị ñổ ngã

+ Rễ nhánh mọc từ rễ cọc làm nhiệm vụ chủ yếu là hút nước

+ Rễ con ñược tập trung chủ yếu ở tầng mặt ñể hút các chất dinh dưỡng

* Thân, cành: Thân gỗ, cành mọc từ thân gọi là cành cấp một, cành mọc từ cành cấp một, gọi là cành cấp hai…

* Lá mọc ñối, tuổi thọ khoảng từ 7-10 tháng Cành, lá có quan hệ chặt chẽ với năng suất cà phê

* Hoa mọc trên các nách lá ở các cành ngang thành từng cụm khoảng từ 1

-5 cụm, mỗi cụm có từ 1 5 hoa Hoa nở về ñêm, thụ phấn chéo chủ yếu nhờ gió

và côn trùng Ở những vùng có nhiều sương mù, mưa hoặc mưa phùn vào giai ñoạn cây nở hoa thì thường có năng suất thấp do không ñược thụ phấn ñầy ñủ

* Quả: Sau khi thụ phấn quả phát triển nhanh và kéo dài từ 9 – 10 tháng [16]

1.2.2 Yêu cầu sinh thái ñối với cây cà phê vối

Cà phê là cây công nghiệp nhiệt ñới nên cần có những ñiều kiện sinh thái khắt khe của từng loại cà phê ñể phân vùng cho thích hợp nhằm khai thác tốt ñiều kiện tự nhiên của mỗi vùng Nắm vững yêu cầu sinh thái không những ñể quy hoạch vùng trồng thích hợp mà còn ñể xây dựng các biện pháp kỹ thuật canh tác nhằm hạn chế tối ña những ñiều kiện bất thuận của các yếu tố tự nhiên, khí hậu

Trong hai yếu tố sinh thái chính là khí hậu và ñất ñai thì yếu tố khí hậu mang tính quyết ñịnh Đối với ñất ñai ta có thể khắc phục ñược bằng các biện pháp, cải tạo ñất v.v Nhưng ñối với các yếu tố khí hậu mặc dù có áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác cũng chỉ hạn chế ít nhiều tác hại của nó chứ không thể làm thay ñổi ñược Nên khi quy hoạch vùng trồng cà phê phải ñặc biệt quan tâm xem xét ñến các yếu tố khí hậu trước sau ñó mới ñến các yếu tố ñất ñai

* Yêu cầu khí hậu

- Nhiệt ñộ

Cây cà phê thích hợp ở nhiệt ñộ ôn hòa, tuy nhiên trong thực tế sản xuất, cây cà phê có khả năng sống trong ñiều kiện biên ñộ nhiệt lớn (8 – 38oC) Ngưỡng nhiệt ñộ thích hợp nhất cho quá trình sinh trưởng và phát triển là 19 -

260C, vượt quá ngưỡng này (cao hoặc thấp hơn) ñều hạn chế quá trình sinh trưởng và phát dục của cà phê : hoa nở không ñều, dị dạng Cà phê vối chịu rét rất kém, ở nhiệt ñộ 70C cây ñã ngừng sinh trưởng và từ 50C trở xuống cây bắt ñầu bị gây hại nghiêm trọng [16]

Biên ñộ dao ñộng giữa ngày và ñêm cao, có tác dụng thúc ñẩy hoạt ñộng quang hợp, tích lũy chất khô vào ban ngày và hạn chế tiêu vật chất vào ban ñêm,

có ảnh hưởng ñến năng suất và phẩm chất cà phê [14]

Sự chênh lệch về nhiệt ñộ giữa các tháng trong năm cũng như biên ñộ nhiệt giữa ngày và ñêm có ảnh hưởng rất lớn ñến chất lượng, ñặc biệt là hương vị của

cà phê Vào giai ñoạn hạt cà phê ñược hình thành và tích lũy chất khô, chênh lệch biên ñộ giữa ngày và ñêm càng cao và nhiệt ñộ ban ñêm càng xuống thấp thì chất lượng cà phê càng cao [16]

- Lượng mưa

Sau nhiệt ñộ, lượng mưa là một trong những yếu tố khí hậu quyết ñịnh ñến khả năng sinh trưởng, năng suất và kích thước của hạt cà phê Thế nước trong cây có ảnh hưởng ñến quá trình phân hóa mầm hoa, sự phá vỡ tính ngủ nghỉ của chồi hoa, kích thích sự tăng trưởng trở lại của chồi hoa, quá trình nở hoa và tăng

trưởng kích thước của vỏ thóc v.v Thế nước trong cây lại phụ thuộc chủ yếu vào lượng mưa và sự phân bố của nó vào các tháng trong năm

Nhìn chung cây cà phê cần một lượng mưa cả năm khá cao và phân bố ñồng ñều giữa các tháng trong năm nhưng phải có thời gian khô hạn tối thiểu từ 2-3 tháng Thời gian khô hạn này chính là yếu tố quyết ñịnh ñến quá trình phân hóa mầm hoa ở cây cà phê

Cây cà phê vối ưa thích với ñiều kiện khí hậu nóng ẩm Những vùng có cao

ñộ thấp nên cần có lượng mưa trong năm khá cao từ 1.500- 2.000mm và phân bố ñồng ñều trong khoảng 9 tháng Cà phê vối là cây thụ phấn chéo bắt buộc nên ngoài yêu cầu phải có một thời gian khô hạn ít nhất là 2-3 tháng sau giai ñoạn thu hoạch ñể phân hóa mầm hoa thì vào giai ñoạn lúc cây nở hoa yêu cầu phải có thời tiết khô ráo, không có mưa ñể quá trình thụ phấn ñược thuận lợi [16]

- Độ ẩm không khí

Độ ẩm không khí có ảnh hưởng rất lớn ñến khả năng sinh trưởng của cây trồng vì nó liên quan trực tiếp ñến quá trình bốc hơi nước của cây Ẩm ñộ thích hợp cho cây cà phê vối là trên 80% Ẩm ñộ không khí cao sẽ làm giảm tốc ñộ bốc, thoát hơi nước và ngược lại Tuy nhiên nếu ñộ ẩm không khí quá cao cũng

là ñiều kiện thuận lợi cho nhiều loại sâu bệnh phát triển Ngược lại nếu ñộ ẩm không khí quá thấp làm cho quá trình bốc thoát nước tăng lên rất mạnh làm cho cây bị thiếu nước và héo, ñặc biệt là trong những tháng mùa khô có nhiệt ñộ cao

và tốc ñộ gió lớn Ngoài ñộ ẩm không khí, quá trình bốc thoát hơi nước qua lá cà phê còn phụ thuộc vào tốc ñộ gió, nhiệt ñộ môi trường và ẩm ñộ ñất [16]

- Ánh sáng

Lịch sử cây cà phê sống dưới tán rừng, là cây ưa che bóng Tuy nhiên trong quá trình chọn lọc và trồng trọt thì nhiều giống cà phê cũng thích nghi dần với môi trường mới

Ở những vùng có ñộ cao trên 800m so với mặt biển, nhiệt ñộ thấp hơn nên không nhất thiết phải trồng cây che bóng Ngược lại ở những vùng có ñộ cao thấp, nhiệt ñộ cao, ánh sáng nhiều nhất thiết phải có cây che bóng, cây che bóng

ở những vùng này không chỉ có tác dụng ñiều hòa nhiệt ñộ trong vườn, giảm quá trình bốc hơi nước mà còn làm hạn chế khả năng phát dục của cây, tránh cây bị kiệt sức dẫn ñến khô cành, khô quả do năng suất quá cao và quá sớm Bên cạnh

ñó cây che bóng cũng có tác dụng làm cho quả chín chậm lại, ñủ thời gian ñể cho hạt tích lũy các chất dinh dưỡng, ñặc biệt là các hợp chất thơm làm cho chất lượng hạt tăng lên [16]

- Gió

Vì xuất xứ của cà phê từ vùng nhiệt ñới nên ưa một khí hậu nóng ẩm và lặng gió Tuy nhiên gió nhẹ là ñiều kiện thuận lợi cho sự lưu thông không khí, tăng khả năng bốc thoát hơi nước và trao ñổi chất của cây Gió mạnh hay bão làm rụng lá, quả, gãy cành Nhìn chung tất cả các vùng trồng cà phê ở nước ta ñều bị ảnh hưởng của gió hoặc gió bão Ở vùng Tây Nguyên gió Đông bắc thường thổi rất mạnh trong các tháng mùa khô từ tháng 11 ñến tháng 3 năm sau với tốc ñộ rất lớn kèm theo không khí khô hanh nên làm tăng quá trình bốc thoát hơi nước Giai ñoạn này cũng là giai ñoạn cây cà phê nở hoa nên gió mạnh không những làm cho cây bị mất nước nhanh chóng mà còn gây ra hiện tượng rụng lá, hoa hàng loạt nếu không có ñai rừng chắn gió hàng loạt [16]

- Độ cao

Độ cao không phải là yếu tố khí hậu và cũng không phải là yếu tố giới hạn,

mà chính các yếu tố khí hậu như nhiệt ñộ, chế ñộ mưa, ánh sáng v.v mới là yếu

tố quan trọng mang tính quyết ñịnh ñối với khả năng sinh trưởng của cây cà phê Nhưng giữa ñộ cao và các yếu khí hậu lại luôn có mối quan hệ chặt chẽ với nhau Vì vậy khi nói ñến ñộ cao thích hợp cho một giống, loài cà phê nào ñó thực chất là nói ñến khí hậu ở vùng ñó Đối với cà phê vối là loài ưa nóng ẩm, ánh sáng dồi dào nên thích hợp trồng ở những vùng có ñộ cao dưới 800m so với mặt biển [16]

* Yêu cầu về ñất ñai

- Thành phần lý tính của ñất

Cà phê là cây lâu năm có bộ rễ khỏe, phàm ăn, ñòi hỏi ñất tốt ñể phát triển

và cho năng suất cao So với loại cây lâu năm khác, bộ rễ cây cà phê rất háo khí

vì vậy ñòi hỏi ñất trồng phải tơi xốp và có khả năng thoát nước tốt tạo ñiều kiện cho bộ rễ phát triển [32]

Theo Vũ Cao Thái [23], ñất trồng cà phê phải có tầng ñất sâu, có cấu trúc tơi xốp dễ thoát nước phù hợp với nhu cầu oxy cao của bộ rễ cây cà phê và cũng

có khả năng giữ ẩm tốt Chính loại ñất bazan trồng cà phê ñã ñáp ứng ñược yêu cầu ñó Kết quả phân tích một số tính chất lý học ñất trồng tại một số nông trường trồng cà phê ở Tây Nguyên cho thấy: ở vườn cà phê tốt (trồng trên ñất bazan) dung trọng thấp và biến ñộng từ 0,880 – 0,945g/cm2, tỷ trọng biến ñộng 2,52 – 2,62 g/cm2 và ñộ xốp từ 62,5 – 66,4%, còn trên vườn cà phê xấu, kể cả trồng trên ñất bazan hay granite các chỉ tiêu này ñều biến ñộng theo chiều hướng bất lợi ñối với cây cà phê, dung trọng dao ñộng từ 0,928 – 1,093 g/cm2, tỷ trọng

từ 2,62 – 2,69 g/cm2 và ñộ xốp từ 58,2 – 65,5%

Trong số các ñặc tính vật lý của ñất, cấu tượng và tầng sâu của ñất là 2 yếu

tố quan trọng bậc nhất Đất ñể trồng cà phê phải có tầng sâu tối thiểu là 70cm Tầng ñất càng sâu bộ rễ càng có ñiều kiện phát triển mạnh, ăn xuống sâu ñể hút nước và huy ñộng một khối lượng lớn các chất dinh dưỡng khoáng ở trong ñất ñể nuôi cây

Ngoài tầng sâu, ñộ tơi xốp của ñất cũng là một yếu tố hết sức quan trọng ñối với cây cà phê Do bộ rễ có ñặc tính háo khí nên ñất trồng phải thoáng khí, không bị ngập úng, giữ nước tốt trong những tháng mùa khô nhưng lại thoát nước tốt trong những tháng mùa mưa Đất bị nén chặt thoát nước kém bộ rễ sẽ kém phát triển, ñặc biệt hệ thống rễ tơ bị thối chết do thiếu ôxy

Hàm lượng mùn và chất hữu cơ trong ñất là một trong những chỉ tiêu quan trọng ñể ñánh giá ñộ phì nhiêu của ñất Hàm lượng mùn càng cao thì ñất càng tơi xốp và khả năng giữ các chất dinh dưỡng khoáng càng cao Yêu cầu ñất ñể trồng

cà phê phải có hàm lượng mùn trên 3% [16]

- Thành phần hóa tính của ñất

Theo Đoàn Triệu Nhạn [15], thì ngoài tính chất vật lý lý tưởng ñối với cây

cà phê, tính chất hóa học của các loại ñất trồng cà phê cũng là lợi thế ñáng kể làm cơ sở cho việc thâm canh tăng năng suất

Theo Tôn Nữ Tuấn Nam, Trương Hồng [11], ñối với cây trồng chỉ tiêu nông hóa quan trọng ảnh hưởng ñến sinh trưởng và năng suất của cây là ñộ chua ñất, hàm lượng hữu cơ trong ñất, ñạm, lân, kali trong ñất Hàm lượng tổng số về lân và kali thường ñược xem xét một cách tổng quát ñể có những hiểu biết nhất ñịnh về tiềm năng của các chất này trong một loại ñất nào ñó Còn khi muốn biết cây trồng hấp thụ các chất lân và kali thuận lợi như thế nào người ta thường quan tâm ñến lượng lân và kali dễ tiêu

Ngoài các yếu tố ña lượng nêu trên thì ñất phù hợp cho cây cà phê còn phải chứa một số nguyên tố vi lượng khác, trong ñó ñặc biệt là nguyên tố kẽm, lưu huỳnh, canxi, magiê, bo

Về ñộ pH của ñất trồng cà phê, một số nghiên cứu gần ñây cho thấy cây cà phê có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt trong khoảng pH từ 4,5 – 6,5 Đất nâu ñỏ phát triển trên ñá bazan có mức ñộ thích hợp cao nhất cho cây

cà phê cả về ñặc tính lý học và hóa học Các loại ñất này khi bị thoái hóa thì một

số chỉ tiêu ñộ phì trong ñất giảm mạnh, nhưng vẫn còn giữ ñược các ñặc tính tốt

về ñộ tơi xốp, bề dày tầng canh tác v.v

Trong ñiều kiện canh tác cà phê ở vùng Tây Nguyên, ngoài các tiêu chuẩn

về lý, hóa tính ñã kể trên còn một số tiêu chuẩn khác rất quan trọng quyết ñịnh lựa chọn ñất trồng ñó là ñiều kiện nước tưới vì nước tưới là yếu tố quyết ñịnh cho sinh trưởng và năng suất cà phê vùng Cao Nguyên Một vùng ñất thỏa mãn các ñiều kiện vật lý, hóa học nhưng lại không có ñiều kiện tưới nước (không có

ao hồ, sông suối tự nhiên hay không có các ñiều kiện xây dựng các công trình thủy lợi ) cho cà phê trong mùa khô thì không phải là vùng ñất thích hợp [16]

1.2.3 Phân bón cho cây cà phê vối

1.2.3.1 Các loại phân bón

* Phân hữu cơ

Phân hữu cơ luơn là nguồn phân quý, khơng những làm tăng năng suất cây trồng mà cịn cĩ khả năng làm tăng hiệu lực của phân hĩa học và cải tạo đất Khi bĩn phân hữu cơ vào đất, ngồi việc cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, chúng cịn làm cho đất tơi xốp, kết cấu bền vững hơn, tăng tính thấm nước, giữ nước vì vậy làm giảm được xĩi mịn Đặc biệt khi bĩn phân hữu cơ làm tăng tỉ lệ keo đất, tăng khả năng hấp phụ, tăng khả năng trao đổi cation

Các loại phân hữu cơ được sử dụng cho cà phê: các loại phân chuồng, phân xanh, phân rác, phân than bùn, phân vỏ cà phê v.v[11]

* Phân hĩa học

Do nhu cầu dinh dưỡng của cây cà phê cao, đặc biệt trong điều kiện thâm canh Vì vậy bĩn phân hĩa học cho cà phê là biện pháp khơng thể thiếu được Các loại phân hĩa học thơng dụng

- Phân bĩn gốc: Ure, sulphat ammon, lân nung chảy, super lân, kali clorua, kali sulfat các loại NPK tổng hợp

- Phân bĩn qua lá: Phân vi lượng, phân vi lượng kết hợp với các chất điều hịa sinh trưởng như: NAA, GA3

1.2.3.2 Liều lượng phân bĩn

Để cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng theo đúng yêu cầu của cây địi hỏi và đạt hiệu quả kinh tế cao cĩ thể dựa vào căn cứ sau:

- Căn cứ vào lượng chất dinh dưỡng lấy đi từ đất, bao gồm cả nhu cầu về sinh trưởng và khả năng cho sản phẩm Do vậy người ta thường căn cứ vào khả năng cho năng suất của vườn cây để định lượng phân bĩn [11]

- Căn cứ vào lượng dinh dưỡng dự trữ trong đất: Phân tích độ phì của đất trồng cà phê Trong mẫu đất nếu chất dinh dưỡng nào thiếu thì cần bổ sung thêm loại phân đĩ [9]

- Căn cứ vào chuẩn đốn dinh dưỡng qua lá: Phân tích lá để xác định nhu cầu dinh dưỡng của cây, từ đĩ cĩ những bổ sung điều chỉnh kịp thời khi phát hiện trường hợp thiếu dinh dưỡng [4]

Theo Tôn Nữ Tuấn Nam và Trương Hồng, 1999 [11], lượng phân bón cho

cà phê vối vùng Tây Nguyên khi vườn cà phê ñã vào kinh doanh ổn ñịnh trên ñất bazan (tính cho 1 ha, với năng suất 3 tấn nhân/ha) như sau:

Phân chuồng: 10m3 (2 năm 1lần)

N: 220-250 kg tương ñương với 480- 550 kg urê

P2O5: 80- 100 kg tương ñương với 540- 670 kg lân Văn Điển

K2O: 200-230 kg tương ñương với 335- 385 kg kaliclorua

Nếu năng suất cao hơn thì cứ một tấn nhân bổ sung thêm 70kg N, 20kg

P2O5 và 70 kg K2O Ngoài ra phải bổ sung thêm các loại phân vi lượng và siêu vi lượng

Theo Nguyễn Xuân Trường và cộng sự [23], tỷ lệ và thời ñiểm bón phân như sau: Đầu mùa mưa: 25 – 30% N + 25 – 30% P2O5 + 20 – 25% K2O, giữa mùa mưa: 30 – 35% N + 20 – 25% P2O5 + 30 – 35% K2O, cuối mùa mưa: 25 – 30% N + 20 – 25% P2O5 + 30 – 35% K2O, ñầu mùa khô: 5 -15% N + 15 – 20%

P2O5 + 5 – 10% K2O

Theo Quy trình kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch cà phê vối 10 TCN 478-2001 do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nôn thôn ban hành theo quyết ñịnh số 06/2002/QĐ – BNN, ngày 09.01.2002 [2]: Phân chuồng hoai mục ñược bón ñịnh

kỳ 4 – 5 năm một lần với khối lượng khoảng 10 – 15 m3/ha ñối với ñất tốt (hàm lượng mùn trên 3%), trên ñất xấu ñịnh kỳ 2 -3 năm với liều lượng như trên Nếu không có phân chuồng có thể bổ sung nguồn hữu cơ cho ñất bằng các loại phân xanh hay phân hữu cơ khác Hàng năm tiến hành chôn vùi các tàn dư thực vật trong lô như cành nhỏ, lá và vỏ quả cà phê ñã sơ chế Đối với phân vô cơ, ñịnh lượng phân bón cho cà phê vối kinh doanh trên bazan với mục tiêu 3 tấn nhân/ha bón 400 – 450kg urê; 200 – 250kg SA; 450 – 500 kg lân Văn Điển; 300 – 350kg kaliclorua

1.2.3.3 Thời ñiểm bón phân

Theo Phan Quốc Sủng [21], lượng phân bón và thời ñiểm bón phân trong một năm vào các thời ñiểm như sau:

- Phân hữu cơ thời gian bón tốt nhất từ tháng 5 ñến tháng 7, ñầu mùa mưa ñến giữa mùa mưa vào lúc ñất ñủ ẩm

Ngoài ra cần bón thêm các loại phân vi lượng và siêu vi lượng căn cứ vào từng vùng cụ thể

1.3 Vai trò của phân vi lượng ñối với cà phê vối

Theo Hoàng Minh Tấn và ctv [22], thì các nguyên tố khoáng nói chung

và các nguyên tố vi lượng nói riêng ñều ñóng vai trò rất quan trọng ñối với sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng cũng như cây cà phê vối Các nguyên tố này như Zn, Fe, Cu, Mn, Bo, Mo, Co…tuy cây trồng cần với một lượng rất nhỏ nhưng không thể thiếu vì nó là thành phần cấu trúc của nhiều loại enzyme và vitamin tham gia vào quá trình trao ñổi chất (các phản ứng quang hợp và hô hấp…), tham gia vào thành phần cấu trúc của nhiều loại cơ quan, ảnh hưởng

đến quá trình tổng hợp acid nucleic và protêin, làm tăng khả năng hút các chất dinh dưỡng khác (N, P, K…) làm tăng khả năng chống chịu cho cây trồng…Từ những vài trị rất quan trọng trên mà các nguyên tố vi lượng cũng sẽ quyết định

đến khả năng sinh trưởng cũng như năng suất và chất lượng nơng sản

1.4 Vai trị của nguyên tố kẽm và các loại phân cĩ chứa kẽm

* Vai trị của nguyên tố Zn đối với sinh trưởng, phát triển cà phê

Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, cây cần được cung cấp đầy đủ các nguyên tố đa và vi lượng mới tạo được năng suất cao và ổn định Một trong những nguyên tố vi lượng đầu tiên cần thiết cho cây trồng là kẽm, nĩ thường là nguyên tố hạn chế năng suất cây trồng Vì kẽm cĩ ảnh hưởng đến sự tổng hợp sinh học axit indol acetic; là thành phần thiết yếu của men metallo-enzimes carbonic, anhydrase, anxohol dehydrogenase Zn cịn đĩng vai trị quan trọng trong quá trình tổng hợp axit nucleic và protein Đặc biệt, kẽm cịn giúp cho việc tăng cường khả năng sử dụng đạm và lân trong cây Thiếu kẽm cĩ thể làm giảm năng suất tới 50% mà khơng biểu hiện triệu chứng gì [30]

Đối với đất cĩ pH > 6 mới cĩ thể thiếu kẽm, đặc biệt ở đất bĩn nhiều vơi Bĩn vơi quá liều lượng cĩ thể gây thiếu kẽm Giữa lân và kẽm cĩ thể xảy

ra đối kháng khi ta bĩn lân quá nhiều cũng gây tình trạng thiếu kẽm do cây hút kẽm khơng được Kẽm thường tập trung nhiều ở lớp đất mặt giàu mùn Nếu lớp đất mặt bị rửa trơi hoặc bị lấy đi thì cây trồng cũng dễ bị thiếu kẽm [31] Đặc biệt Zn làm tăng tính chịu hạn, chịu nĩng, thúc đẩy việc sử dụng và chuyển hĩa đạm, lân trong cây Zn đĩng vai trị quan trọng trong quá trình phân hĩa mầm hoa, thụ phấn, thụ tinh và hình thành quả [36]

Sự thiếu kẽm cĩ thể chuẩn đốn khá chính xác qua việc phân tích kẽm qua lá Phân tích lá cĩ thể giúp phát hiện sớm tình trạng thiếu kẽm trước khi các triệu chứng trên cây xuất hiện để áp dụng bĩn phân kẽm kịp thời Tuy nhiên cần quan tâm đến tương tác giữa kẽm với các chất dinh dưỡng khác đặc biệt là các ion kim loại cùng dấu bởi vì sự dư thừa một nguyên tố dinh dưỡng này cĩ thể dẫn đến sự thiếu hụt nguyên tố khác Hàm lượng Zn trong lá cà phê < 20ppm

ñược coi là thiếu Zn, 35-70ppm là bình thường, còn trên 70ppm là cao và có thể gây ngộ ñộc ñối với cây [19]

Theo Tôn Nữ Tuấn Nam, Trương Hồng [11], triệu chứng thiếu kẽm trên cây cà phê thể hiện ñầu tiên ở trên ngọn hoặc các lá non ở ñầu cành Lá nhỏ hơn bình thường, rìa lá bị cong cả hai bên và có dạng hình e líp hay dạng lưỡi dao trích, lá có màu xanh vàng nhạt, ñốt bị ngắn lại, nên người ta thường gọi là bệnh rụt cổ Khi bệnh quá nặng lá bị rụng rất nhiều Hiện tượng thiếu kẽm thường xuất hiện vào các tháng 7, 8, 9 có khi rải rác quanh năm Những năm mưa nhiều thì tỷ lệ cây bị thiếu kẽm cao hơn và ngay trên cùng một cây cà phê không phải toàn bộ cành lá ñều bị, ñiều này có liên quan ñến các quá trình sinh lý, sinh hóa xảy ra trong cây

Thiếu kẽm cây cà phê không phân hóa ñược mầm hoa, hạn chế khả năng thụ phấn của hoa, tỷ lệ rụng quả rất cao, có khi lên ñến 70 - 90% Tỷ lệ cành bị khô cũng rất cao Khi cây bị thiếu kẽm thì hàm lượng kẽm trong lá thường vào khoảng 5-8 ppm Năng suất giảm từ 30 - 70% [9]

Hình 1.1 (Cà phê vối thiếu Zn) Lá non nhỏ, mỏng, mọc sít nhau thành chùm sau chuyển vàng

* Phân kẽm

- Kẽm sunfat (23-36% Zn) tan hoàn toàn trong nước nên dùng cho cả bón

gốc và phun qua lá Kẽm sunfat có thể ở dạng bột, dạng tinh thể hoặc dạng viên

Kẽm oxit ít tan trong nước ít hơn so với kẽm sunfat, thường ñược ñể dùng bón

vào ñất hoặc dùng cho quá trình tạo hạt phân bón ña lượng Kẽm oxit có giá

thành thấp, hàm lượng kẽm cao (60-80% Zn) có thể dùng bón lót hay tẩm vào

hạt giống khi gieo

- Các muối kẽm khác như: ZnCO3; Zn3(PO4)2; ZnCl2; Zn(NH4)PO4 tuy ít

tan trong nước nhưng tan tốt trong ñất chua nên có thể bón nhằm khắc phục tình

trạng thiếu Zn Bột kẽm hay ZnS tuy không tan và ít ñược dùng trong thực tế vì

nguồn này hiếm nhưng có hàm lượng kẽm cao nên có thể dùng ñể khắc phục

tình trạng thiếu kẽm của cây

Phức kẽm là hợp chất hữu cơ của kẽm với EDTA (Etylene diamine Tetra

Acid) hoặc các phức khác Phức kẽm thường có hiệu quả cao hơn so với muối

kẽm vô cơ Phức kẽm thường dùng phổ biến nhất là ZnNa2-EDTA

có công thức là ZnNa2C10H12N2O8 chứa 14-15% Zn

Kẽm tạo hạt cùng với phân ña lượng bằng cách bọc áo các viên phân hoặc

phối trộn trước khi tạo hạt Kẽm phối hợp cùng với phân ña lượng sẽ giúp giảm

bớt chi phí bón phân kẽm và giúp cho kẽm phân bố ñều hơn Hiện tại trên thị

trường có một số phân NPK, phân chuyên dùng và phân bón lá của công ty phân

bón Bình Điền như Đầu Trâu 01-TE, 02-TE, Đầu Trâu 997, 998, 999; Đầu Trâu

L1, L2; Đầu Trâu AT1, AT2, AT3; NPK 20-20-15+TE; NPK 13-13-13+TE

ñều chứa một lượng kẽm ñáng kể tùy theo nhu cầu của từng loại cây Một số sản

phẩm phụ của quá trình khai khoáng và công nghiệp chế tạo có chứa kẽm cũng

dùng ñược ñể bón cho cây Kẽm trong các sản phẩm này thường có ñộ tan thấp

nên cần bón sớm Một vài loại thuốc bảo vệ thực vật cũng chứa một lượng kẽm

nhỏ [24]

Phức kẽm ZnNa-HEDTA ZnC10H15O7N2 8

Phức kẽm tự nhiên Zn- Lignin sulphonate 5

Zn- Polyflavonoid 10

Nguồn: Murphy và Wash, 1972; Katyal, Randhawa, 1983

Các loại phân gia súc cũng chứa một lượng kẽm nhỏ và là nguồn kẽm tốt cho cây Tuy nhiên việc bón các loại phân này không phải mang ý nghĩa chính là cung cấp kẽm mà chủ yếu cung cấp chất hữu cơ Bùn của ao hồ, kênh rạch và nước thải cũng có một lượng kẽm ñáng kể, nếu bón quá nhiều có thể dẫn tới ngộ ñộc kẽm [6]

1.5 Hàm lượng kẽm trong ñất trồng cà phê

Theo Nguyễn Xuân Trường [24], nếu trong ñất có hàm lượng Zn < 20ppm có thể hạn chế năng suất cây trồng, ngược lại 100ppm thường ñược xem

là dư thừa còn 400ppm thì có thể ngộ ñộc ñối với hầu hết các loại cây

Trong ñất kẽm tồn tại ở dạng ion Zn2+ trong dung dịch ñất, Zn2+ hấp thu trên bề mặt keo ñất, trong các chất hữu cơ, carbonate, oxit

- Hấp thu trên bề mặt keo ñất

- Trong các phức: Zn- hữu cơ tan và không tan

- Trong dung dịch: Ion Zn2+

Một lượng lớn kẽm nằm trong cấu trúc chất nguyên sinh Kẽm tan trong nước, hữu hiệu với cây trồng có nồng ñộ rất thấp (0,02-0,2ppm) Tuy nhiên hàm lượng kẽm hữu hiệu trong ñất còn phụ thuộc vào pH ñất (ở ñất chua hàm lượng kẽm hữu hiệu thường cao), lực hút tĩnh ñiện trên bề mặt keo sét, chất hữu

cơ, carbonate, các oxit khoáng, sự tạo phức với chât hữu cơ, tương tác với các chất dinh dưỡng khác và ñiều kiện khí hậu

Theo kết quả nghiên cứu của Phạm Quang Hà (Nguyễn Xuân Trường trích dẫn) [24], phần lớn ñất ở Cao Nguyên là ñất ñỏ bazan, là loại ñất thịt nhẹ,

dễ bị rửa trôi xói mòn mạnh nên ñều thiếu kẽm hữu hiệu, ñồng thời hàng năm cây trồng cũng ñã lấy ñi của ñất một lượng kẽm nhất ñịnh Vì vậy hiện tượng thiếu kẽm ở ña số cây trồng là không thể tránh khỏi, ñặc biệt là cà phê

Theo kết quả nghiên cứu của Tôn Nữ Tuấn Nam và ctv [12] cho rằng: trên các vườn cà phê vối trồng trên ñất ñỏ bazan ở Đăk Lăk trong những năm qua cho thấy ,do áp dụng các biện pháp thâm canh cao về tưới nước, bón phân, tạo hình, v.v nên năng suất cà phê có sự gia tăng ñáng kể Tuy nhiên việc bón phân cho cà phê mới chỉ chú trọng tăng phân NPK chứ chưa chú ý lắm ñến các yếu tố vi lượng khác, vì vậy hiện tượng thiếu các nguyên tố vi lượng trong ñó

có kẽm là khá phổ biến Khi nghiên cứu hiện tượng thiếu kẽm trên cây cà phê,

nhiều tác giả cho rằng sự tích lũy nhiều lân trong ñất có thể ñưa ñến sự thiếu kẽm

Như vậy từ những dẫn liệu trên cho thấy hiện tượng thiếu kẽm trong ñất trồng cà phê là khá phổ biến, ñặc biệt trên ñất ñỏ bazan ở vùng Tây Nguyên

1.6 Tác hại tiêu cực khi lượng kẽm trong ñất quá lớn

Kẽm là một trong những nguyên tố vi lượng rất cần thiết ñối với cây trồng nói chung và cây cà phê vối nói riêng Tuy nhiên nếu lượng kẽm trong ñất quá cao, ñặc biệt là kẽm hữu hiệu hoặc con người cung cấp một lượng kẽm quá mức so với nhu cầu của cây thì sẽ dẫn ñến các hiện tượng sau ñây:

Cây bị ngộ ñộc kẽm: lượng kẽm trong cây quá dư thừa dẫn ñến cây thường thiếu Fe, làm cho cây cà phê thường có biểu hiện như: chùm lá non trên ngọn bạc trắng trong khi các lá dưới vẫn xanh bình thường [29] Kẽm là một kim loại nặng, khi bón lượng phân kẽm quá nhiều mà cây không sử dụng hết thì một phần sẽ ñi vào nông sản và phát tán trong môi trường nước từ ñó gây ảnh hưởng ñến sức khỏe của con người và gây ô nhiễm môi trường Đồng thời khi bón lượng phân kẽm quá nhiều, cây trồng không sử dụng hết thì phản ứng giữa lân và kẽm trong ñất tạo ra chất không tan

Zn3(PO4).4H2O, làm giảm lân hữu hiệu trong ñất Hiện tượng này càng trầm trọng hơn nếu pH trong môi trường ñất cao [24]

1.7 Khắc phục tình trạng ngộ ñộc kẽm

Ngộ ñộc kẽm có thể khắc phục bằng cách bón vôi hay bón phân hữu cơ hoặc bón cả vôi và phân hữu cơ Theo Gerzabek và Patzelt (1988), lượng vôi 2,2 – 2,8 tấn/ha có thể khắc phục ñược tình trạng ngộ ñộc kẽm Bón phân lân cũng có tác dụng tốt, giúp giải ñộc, làm giảm tác hại của ngộ ñộc kẽm ñối với cây trồng [24]

1.8 Cách sử dụng phân Zn

Để khắc phục tình trạng thiếu Zn trên cây trồng, người ta bổ sung Zn bằng cách bón vào gốc hoặc bón qua lá

* Bón vào gốc

Bón phân kẽm vào ñất là phương pháp chủ yếu ñể khắc phục tình trạng thiếu Zn Phân kẽm có thể bón rải trên mặt sau khi làm ñất lần cuối, bón lót cạnh hay dưới hạt giống, bón theo hàng hay theo hốc Bón trên mặt ñất mà không trộn sâu thì hiệu quả sẽ thấp vì kẽm rất ít di ñộng

Lượng bón vào ñất từ 5-25 kg phân kẽm/ha tùy theo loại cây trồng , hàm lượng Zn trong ñất và kết cấu ñất Lượng dùng phổ biến khoảng 1,5-5 kg Zn/ha ñối với Zn khoáng và 0,25-1 kg/ha ñối với phức Zn tổng hợp hãy kẽm hữu cơ cho hầu hết các loại cây trồng trên ñồng ruộng [25]

Lượng phân bón phù hợp cho cà phê vối trên ñất ñỏ bazan ở Đăk Lăk khoảng 20kg ZnSO4/ha./năm [12]

* Bón qua lá

Cách chữa bệnh thiếu kẽm nhanh nhất cho cây trồng là phun dung dịch trung tính với nồng ñộ 0,4% ZnSO4 lên lá Mỗi năm phun hai lần vào ñầu và khoảng giữa mùa mưa là ñủ ñể phòng chữa bệnh thiếu kẽm [5]

Theo Nguyễn Như Hà Phun ZnSO4 qua lá, dung dịch 0,5% là phương pháp chữa bệnh thiếu kẽm trên cà phê vối Mỗi năm phun 3 lần vào ñầu mùa mưa, cách nhau 1 tháng vì ñây là thời kỳ cây ñâm chồi mạnh nhất và cũng quyết ñịnh ñến năng suất nhiều nhất [6]

Đối với phức kẽm tổng hợp hay tự nhiên là những loại phân kẽm tan tốt trong nước và có tính di ñộng cao nên ñược dùng ñể phun qua lá nhằm khắc phục nhanh tình trạng thiếu kẽm Lượng phức Zn cần dùng từ 0,5- 1 kg/ha là thích hợp [24]

Theo Nguyễn Xuân Trường [24], có thể tẩm hạt giống vào dung dịch ZnSO4 nồng ñộ 0,1% hoặc bột kẽm trước khi gieo là phương pháp ngăn ngừa tình trạng thiếu kẽm của cây

* Hồ rễ cây

Sự thiếu hụt kẽm có thể ñược khắc phục bằng cách nhúng rễ cây vào dung dịch phân kẽm (hồ rễ); thực hiện với cây trước khi ñem trồng Nồng ñộ dung dịch hồ rễ thích hợp với ña số loại cây trồng là 1% ZnSO4 [20]

1.9 Điều kiện tự nhiên của vùng nghiên cứu

1.9.1 Khí hậu

- Nhiệt ñộ

Thành phố Buôn Ma Thuột có ñộ cao bình quân 450m so với nước biển với tổng nhiệt ñộ 8000- 85000C và nhiệt ñộ bình quân là 23,3- 23,50C Tháng

12 và tháng 1 là các tháng có nhiệt ñộ thấp nhất trong năm (19-210C), các tháng

4 và tháng 5 có nhiệt ñộ cao nhất (24- 260C) Nhìn chung nhiệt ñộ trong năm nằm trong phạm vi nhiệt ñộ thích hợp cho cây cà phê vối từ 22-260C Biên ñộ giao ñộng nhiệt ngày ñêm là khá lớn, từ 10-150C vào các tháng mùa mưa và trên 150C vào các tháng mùa khô Đây là yếu tố thuận lợi cho quá trình tích lũy chất khô và các hương thơm cần thiết trong sản phẩm cà phê Các tháng 1 và 2

có nhiệt ñộ thấp là ñiều kiện quan trọng ñể thúc ñẩy quá trình phân hóa mầm hoa

Nhiệt ñộ ở thành phố Buôn Ma Thuột chẳng những thích hợp cho sinh trưởng, phát triển của cây cà phê vối mà còn thuận lợi cho việc hình thành sản phẩm có chất lượng cao

- Chế ñộ mưa

Khí hậu nhiệt ñới gió mùa tạo nên 2 mùa tương phản nhau khá rõ rệt ñó

là mùa mưa và mùa khô Mùa khô thường bắt ñầu vào tháng 11 và kéo dài ñến hết tháng 4 năm sau Gió mùa Đông Bắc ñổ bộ vào ñất liền khi gặp dãy Trường Sơn gây mưa ở các tỉnh ven biển miền Trung, sau ñó trở thành khô hanh ở Buôn Ma Thuột nói riêng và ở Đăk Lăk nói chung, tạo thành mùa khô với những ñặc trưng như ít mây, nhiều nắng, gió mạnh, bốc hơi nhiều và tình trạng khô hanh kéo dài Lượng mưa ở các tháng mùa khô chỉ chiếm từ 10-12% tổng lượng mưa cả năm vì vậy mùa khô là một trở ngại cho sản xuất nông nghiệp,

ñặc biệt là cây ngắn ngày và một số cây lâu năm có bộ rễ nông ñòi hỏi phải tưới nước

- Độ ẩm không khí

Nhìn chung ẩm ñộ không khí vùng Buôn Ma Thuột hoàn toàn phù hợp với sinh trưởng và phát triển của cây cà phê vối Ẩm ñộ bình quân cả năm trên 83% và không có tháng nào dưới 75% Các mùa khô ẩm ñộ tương ñối thấp (75-80%) có tác dụng thúc ñẩy quá trình bốc thoát hơi nước Nếu trong thời gian này ñược tưới phù hợp thì sẽ tạo ñiều kiện thuận lợi cho quá trình phân hóa mầm hoa và thụ phấn của cây cà phê vối

- Gió

Cây cà phê vối có nguồn gốc nguyên thủy từ rừng nhiệt ñới nên thích hợp với môi trường nóng ẩm và im gió, yêu cầu gió nhẹ có vân tốc dưới 2m/s Vận tốc gió bình quân ở thành phố Buôn Ma Thuột (khoảng 2,8m/s) tương ñối phù hợp với yêu cầu của cây Tuy nhiên trong những tháng mùa khô thường có gió mạnh vận tốc trên 3,3m/s vì vậy cần phải có biện pháp trồng cây ñai rừng, cây chắn gió [13]

Năm 2009 lượng mưa tương ñối thuận lợi, mưa bắt ñầu sớm nhưng vấp phải trở ngại khác về thời tiết Trong thời kỳ trổ hoa và thụ phấn có những ñợt gió có tốc ñộ mạnh và sương mù nên tỉ lệ ñậu quả thấp nên cũng phần nào ảnh hưởng ñến năng suất cà phê Nhìn chung trong tiểu vùng khí hậu Buôn Ma Thuột, năng suất cà phê vối năm 2009 thấp hơn so với các năm trước

Ghi chú: a : là trị số trung bình của các tháng trong năm Nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn thành phố Buôn Ma Thuột

b : là tổng số của các tháng trong năm

Tốc ñộ gió các tháng mùa khô năm 2009 khá mạnh (3.3- 4.3m/s), kèm theo lượng nước bốc hơi khá cao (130- 160mm/tháng) là trở ngại cho sự ñậu quả và tăng kích thước quả cà phê Trong năm 2009, tại nơi thí nghiệm ñã có những yếu tố bất lợi cho sự ñậu quả, sự rụng quả, sự tăng kích thước và năng suất cà phê vối

1.9.2 Tính chất ñất nghiên cứu

Đất tại khu vực bố trí thí nghiệm là loại ñất ñỏ bazan, thành phần ñất thịt nhẹ, ñịa hình tương ñối bằng phẳng, ñây là một trong những nhóm ñất có ñộ phì nhiêu cao Mẫu ñất trước thí nghiệm ñược phân tích thành phần lý hóa tại Trung tâm nghiên cứu ñất, phân bón và môi trường Tây nguyên (km7 - Quốc lộ 27 –

Xã Hòa Thắng – Thành phố Buôn Ma Thuột – Đăk Lăk)

Bảng 1.4 Thành phần dinh dưỡng trong ñất trước khi thí nghiệm

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

* Vườn cà phê vối nông hộ thời kì kinh doanh (năm thứ 10, thứ 11 tính từ năm trồng), mật ñộ 1100 cây/ha Giai ñoạn này vườn cà phê ñã ổn ñịnh về sinh trưởng và năng suất

* Đất trồng: Đất bazan nâu ñỏ

* Giống cà phê: Cà phê vối (Coffea canephora Pierre var.robusta), cây

thực sinh (trồng từ hạt)

2.2 Vật liệu nghiên cứu

Loại phân Zn ñược sử dụng trong ñề tài này là:

- Kẽm sunfat hepta hydrat (ZnSO4.7H2O) có chứa 23% Zn (loại dùng

ñể bón qua gốc)

- Phức kẽm –EDTA có công thức ZnNa2C10H12N2O8 , chứa 14 – 15% Zn, ñược dùng ñể phun qua lá (loại phân này hiện có bán trên thị trường) EDTA (Etylene Diamine Tetra Acid) có thể dễ dàng tạo phức với ion kim loại hóa trị II như Zn (EDTA có thể ngậm các ion kim loại nặng), tạo ra phức kẽm tan tốt trong nước, ñồng thời có tính di ñộng cao nên cây trồng (lá cây) có thể hấp thụ nhanh vì vậy sẽ hạn chế ñược sự rửa trôi

- Kẽm – diệp lục (ZnSO4.7H2O - C55H74O5N4Mg), chứa 7,5% Zn ñược dùng ñể phun qua lá, Kẽm có khả năng thay thế nhân Mg của diệp lục, nên khi kết hợp Zn với diệp lục sẽ dễ dàng tạo phức tương tự như giữa kẽm - EDTA Diệp lục mà chúng tôi sử dụng trong ñề tài này ñược chiết từ lá cây họ ñậu bằng aceton 80% ñạt hàm lượng 1000mg/l

2.3 Địa ñiểm và thời gian nghiên cứu

2.3.1 Địa ñiểm: Khu ñồi Khí Tượng Thủy Văn thuộc phường Tự An, thành phố

Buôn Ma Thuột, tỉnh Đăk Lăk

2.3.2 Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 06/ 2009 ñến tháng 02/2010

2.4 Chế ñộ phân bón khoáng của thí nghiệm

Lượng phân bón, tỷ lệ các loại phân và số lần bón phân trong năm là vấn

ñề luôn luôn ñược các nhà sản xuất cà phê quan tâm Hầu hết người trồng cà phê

ở Đăk Lăk ñã nắm vững quy trình bón phân Thậm chí một số người trồng cà phê ñã bón phân quá lượng cần thiết

Bảng 2.5 Lượng phân bón phù hợp cho 1 ha cà phê thí nghiệm với năng xuất trung bình 3500kg nhân/ ha và số lần bón phân trong năm 2009

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 (tháng 2) (tháng 5) (tháng 7) (tháng 9)

Urê: 620 kg

Lân Văn Điển: 800kg

Kali clorua: 440kg

100kg(15%) 150kg(25%) 185kg(30%) 185kg (30%)

400kg(50%) 400kg (50%)

130kg(30%) 155kg(35%) 155kg(35%)

Trong năm 2009 chúng tôi không bón phân hữu cơ vì trong phân hữu cơ

có thể sẽ chứa nhiều loại nguyên tố vi lượng, trong ñó có cả nguyên tố kẽm nên

có thể sẽ làm nhòa yếu tố thí nghiệm Tuy nhiên với lượng phân bón theo bảng 2.3 là ñã cân ñối cho cà phê vối trong thời kỳ kinh doanh [11] Ngoài ra chúng tôi còn bổ sung một số phân vi lượng cần thiết khác ñể phun qua lá trong quá trình thí nghiệm

2.5 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu biến ñộng hàm lượng Zn trong ñất và trong lá trước và sau khi thí nghiệm

- Nghiên cứu ảnh hưởng của các công thức phân bón kẽm ñến hàm lượng diệp lục trong lá

- Nghiên cứu ảnh hưởng của Zn ñến khả năng sinh trưởng, năng suất và hiệu quả kinh tế của cà phê

2.6 Phương pháp nghiên cứu

2.6.1 Cách bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm ñược bố trí với 6 công thức

- Công thức 1(CT1): Zn - EDTA với liều lượng 0,75 kg/ ha/ lần phun qua lá

- Công thức 2 (CT2): Zn - EDTA với liều lượng 1,00 kg/ ha /lần phun qua lá

- Công thức 3 (CT3): Zn - EDTA với liều lượng 1,25 kg/ ha/ lần phun qua lá

- Công thức 4 (CT4): ZnSO4.7H2O - diệp lục với liều lượng 1,00 kg/ha/ lần phun qua lá

- Công thức 5 (CT5): Phân kẽm (ZnSO4.7H2O) với liều lượng 25 kg/ha/ năm, bón qua gốc

- Công thức 6 (CT6): Đối chứng không sử dụng phân kẽm

Thí nghiệm ñược bố trí theo khối ngẫu nhiên ñầy ñủ lặp lại 3 lần; ô cơ sở là 9 cây (3 cây x 3 hàng = 9 cây), giữa các ô có 1 hàng làm bảo vệ (không xử lí)

Sơ ñồ bố trí thí nghiệm:

Giữa các công thức thí nghiệm thì mọi chế ñộ chăm sóc (ngoài yếu tố thí nghiệm) như: làm cỏ, tưới nước, phòng trừ sâu bệnh,…ñều ñược thực hiện như nhau

Số lần sử dụng phân kẽm:

Bón qua lá : 2 lần/ năm (lần 1 vào tháng 6, lần 2 vào tháng 8) Mỗi lần phun 330 lít nước/ha (mỗi cây phun 0,3 lít) Phun vào lúc 7- 10 giờ sáng vào những ngày không mưa

Bón qua gốc: 1 lần/ năm vào ñầu tháng 6 (khi bón nếu không gặp mưa hoặc lượng mưa không ñủ thì cần phải bổ sung nước và tưới ñều quanh gốc)

2.6.2 Phương pháp và chỉ tiêu theo dõi

2.6.2.1 Xác ñịnh hàm lượng kẽm trong ñất và lá theo TCVN 4575-88 (Phương

pháp xác ñịnh hàm lượng kẽm trong nước thải) [28] có sự cải biến phù hợp

Đưa mẫu vào chén sứ chịu nhiệt và nung mẫu lá ở nhiệt ñộ 450oC trong

4 giờ ñể ñốt cháy hoàn toàn các chất hữu cơ (tro hóa hoàn toàn mẫu) [27]

- Lấy mẫu ñất:

Lấy mẫu ñất theo từng công thức riêng biệt Mỗi ô lấy 5 ñiểm theo 2 ñường chéo góc lấy mẫu ñại diện cho ô Mẫu ñược lấy bằng khoan chuyên dụng ở ñộ sâu: 0 – 30 cm

Đem phơi rồi sấy khô mẫu ở 105oC trong 4 giờ Trộn ñều và lấy 1 gam ñất (ñã qua rây 0,20mm) ñể lấy mẫu ñại diện cho ô

Đưa mẫu vào chén sứ chịu nhiệt và nung mẫu ñất ở nhiệt ñộ 450oC trong

4 giờ ñể ñốt cháy hoàn toàn các chất hữu cơ (tro hóa hoàn toàn mẫu) [27]

- Phương pháp phân tích mẫu: Theo [28] có cải biến

Lấy toàn bộ lượng mẫu ñã ñược vô cơ hóa cho vào bình tam giác rồi nhỏ vào mỗi bình 5ml HCl 1N ñể công phá mẫu (phải chắc chắn rằng mẫu ñược ngấm vào trong dung dịch một cách tuyệt ñối), sau ñó pha loãng ñến 100ml bằng nước cất , thêm 20ml dung dịch ñệm axit axetat, 3ml natri thiosunfat (0,2%) và nhỏ vào 0.3ml dung dịch Dithizon (0,001%) Lắc hỗn hợp cẩn thận, nếu có kẽm

sẽ xuất hiện màu tím ñỏ

Đo toàn bộ lượng mẫu ở bước sóng 520nm ñể xác ñịnh chỉ số ABS, từ ñó xác ñịnh ñược hàm lượng kẽm trong ñất và trong lá theo phương trình tương quan sau:

y = -4E.0,8x 2 + 7E 0,5x – 0,0687

(phương trình do chúng tôi lập)

Trong ñó y là chỉ số ABS

x là nồng ñộ kẽm (ppm)

2.6.2.2 Phân tích ảnh hưởng của phân bón Zn ñến hàm lượng diệp lục a, b &

diệp lục tổng số bằng phương pháp quang phổ hấp thụ Đo hàm lượng diệp lục bằng phương pháp quang phổ hấp phụ tại Trung tâm nghiên cứu ñất, phân bón

và môi trường Tây nguyên

Loại máy: Labomed, inC Hãng: Spectro 22RS

Lấy mẫu thí nghiệm và phân tích:

- Trên mỗi ô thí nghiệm: lấy cặp lá thứ 4 từ ngoài vào trên những cành mang quả, mỗi ô chọn 3 cây, mỗi cây lấy 2 lá ñối diện ở tầng giữa của cây Lấy mẫu từ 7 giờ 30 phút tới 10 giờ sáng và ngày hôm trước không có mưa Tiếp theo là loại bỏ gân lá, nghiền nhỏ, trộn ñều cân lấy 0.5 gam rồi ñem ngâm trong 40ml dung dịch acetone 80%, ñậy nút kín; sau 4h, chiết dung dịch; thêm 20ml dung dịch acetone 80% ngâm tiếp trong 10h, chiết lấy dung dịch; thêm 20 ml acetone 80% ngâm tiếp trong 1 giờ, nếu mẫu chưa hết màu xanh, còn ngâm tiếp ñến khi hết màu xanh, gộp chung các dung dịch chiết từ mẫu, thêm acetone 80% vừa ñủ 100ml

- Do phổ hấp thụ ánh sáng trên các bước sóng 647nm và 664nm

- Hàm lượng sắc tố trong dung dịch ñược tính theo công thức của Egle:

Ca = 11,78 D664 - 2,29 D647

Cb = 20,05 D647 - 4,77 D664

Diệp lục tổng số = dla + dlb Đơn vị tính: mg diệp lục/1g lá [1]

2.6.2.3 Phân tích ảnh hưởng của phân bón Zn ñến tình hình sinh trưởng của

vườn cây: Trên mỗi ô cơ sở, chọn 3 cây có ñộ ñồng ñều về: giống, năng suất và tốc ñộ sinh trưởng và theo dõi các chỉ tiêu sau:

- Đếm số lượng cành: Chia tán cây thành 8 phần bằng nhau, ñếm tất cả các cành hữu hiệu (những cành cho quả năm sau) ở 2 phía ñối diện rồi tính chung cho toàn cây

- Đo chiều dài, ñường kính cành và ñếm số cặp lá: Trên những cây ñã ñịnh vị, mỗi cây chọn 5 cành sinh trưởng bình thường, ở giữa tán, lấy bốn hướng ñối diện rồi ñánh dấu, sau thời gian 8 tháng bắt ñầu ñếm số cặp lá tăng thêm, ño chiều dài cành tăng thêm và do ñường kính cành [21]

2.6.2.4 Phân tích ảnh hưởng của phân bón Zn ñến tỉ lệ rụng quả và sự biến dạng của lá non

- Tỉ lệ quả rụng: Khi quả cà phê to bằng hạt ñậu xanh , ñếm số quả trên chùm và sau ñó ñếm lại một lần trước lúc thu hoạch Tính tỉ lệ rụng quả so với ban ñầu

Tỷ lệ rụng quả (%) = - x 100

Số quả ñợt trước

- Tỉ lệ cây có lá bị biến dạng: Đếm tất cả các cây có lá bị biến dạng rồi

so với tổng số cây có trong ô thí nghiệm, từ ñó suy ra tỉ lệ %

Số cây có lá biến dạng

Tỷ lệ cây có lá biến dạng = - x 100

Tổng số cây trong ô thí nghiệm

2.6.2.5 Phân tích ảnh hưởng của phân bón Zn ñến năng suất (năng suất quả tươi, nhân, tỉ lệ quả tươi/ nhân) và phẩm cấp hạt của cà phê vối

- Năng suất quả tươi: thu hoạch tất cả các cây trong ô, cân xác ñịnh năng suất quả tươi

- Tỉ lệ tươi/ nhân: Cân lấy một lượng nhất ñịnh quả cà phê tươi vừa thu hoạch ñem phơi hoặc sấy khô ñến ñộ ẩm 13% sau ñó xát tách vỏ và cân lượng

cà phê nhân, tính tỉ lệ tươi/nhân; Năng suất tươi cân ngay sau khi thu hoạch và cân xác ñịnh năng suất cà phê nhân sau khi phơi khô ñã tách vỏ

- Phẩm cấp hạt: tỷ lệ (%) hạt trên sàng ñược phân loại qua kích thước sàng theo TCVN 4807:2001 (ISO 4150: 1991) Sàng ñược sử dụng trong nghiên cứu là bộ sàng chuẩn (7 chiếc) Đổ mẫu nhân (khoảng 300 gam) vào ngăn sàng trên cùng, cho vào máy lắc hoạt ñộng với tần số 60 vòng/phút, lắc 3 phút, lấy cà phê trên từng sàng cân và tính tỉ lệ phần trăm so với tổng lượng mẫu ñem sàng ñồng thời xác ñịnh hạng cà phê ở mỗi công thức [3]

2.6.2.6 Sơ bộ tính hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân kẽm

Lãi ròng = Thu trội – Đầu tư trội

- Thu trội là giá trị của năng suất gia tăng (giá trị sản phẩm vượt) do phân bón so với ñối chứng

- Đầu tư trội là giá trị phân bón ñầu tư thêm so với ñối chứng (bao gồm

cả chi phí phân và chi phí thu hoạch chế biến trội cho phần năng suất tăng lên

do phân bón)

Tính VCR (Value/Cost) = Giá trị của năng suất gia tăng do phân bón so với ñối chứng/ Giá trị phân bón ñầu tư thêm so với công thức ñối chứng (bao gồm cả chi phí phân và chi phí thu hoạch chế biến trội cho phần năng suất tăng lên do phân bón) [37]

2.7 Xử lý số liệu

Số liệu ñược xử lý theo phương pháp thống kê sinh học MSTATC