ẢNH HƯỞNG CỦA N, P, K ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CÀ PHÊ CATIMOR TRÊN ĐẤT ĐỎ BAZAN Ở HƯỚNG HÓA - QUẢNG TRỊ

ẢNH HƯỞNG CỦA N, P, K ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CÀ PHÊ CATIMOR TRÊN ĐẤT ĐỎ BAZAN Ở HƯỚNG HÓA - QUẢNG TRỊ

Trường đại học nông nghiệp i

Tóm tắt luận án tiến sỹ nông nghiệp

Hà Nội, 2006

Phản biện 3: TS Hoàng Thanh Tiệm

Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp nhà nước, họp tại trường Đại học Nông nghiệp I

Vào hồi 8 giờ ngày 20 tháng 06 năm 2006

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện trường Đại học Nông nghiệp I

- Trung tâm nghiên cứu cà phê Ba Vì

- Thư viện Quốc gia Hà Nội

Mở Đầu

1 Tính cấp thiết

Tính đến hết năm 2003 cả nước có trên 513.000 ha cà phê với sản lượng 771.000 tấn cà phê nhân Song 95 % diện tích cà phê hiện nay ở Tây Nguyên là

cà phê vối (Robusta) Cà phê chè (Arabica), giống Catimor chỉ có khoảng 20.000

ha (chiếm 5%) và được trồng chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc (trong khi tỷ lệ cà phê chè trên thế giới là 75%)

Trên thế giới, cà phê chè được khách hàng ưa chuộng Giá tiêu thụ bình quân của cà phê chè thường cao gấp 1,5 - 1,7 lần so với cà phê vối, nên trồng

cà phê chè có giá trị kinh tế cao (Đoàn Triệu Nhạn, 1989)

Hiện nay, việc nghiên cứu về cà phê chỉ mới được tập trung chủ yếu cho cà phê vối tại Tây Nguyên Những nghiên cứu cho cà phê chè còn quá ít và không

đồng bộ, nhất là đối với giống cà phê chè Catimor

Phân bón là một yếu tố rất nhạy cảm, tác động nhanh đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm và giá thành sản xuất của cà phê Cho nên việc nghiên cứu chế độ phân bón cân đối

và hợp lý cho cà phê là việc làm vô cùng quan trọng và cần thiết

Để góp phần vào sự nghiệp phát triển có hiệu quả 40.000 ha cà phê chè phía Bắc đến năm 2010 của Thủ tướng Chính phủ nói chung và 5 000 ha cà phê chè tại Quảng Trị nói riêng, chúng tôi đã thực hiện đề tài nghiên cứu:

"ảnh hưởng của N, P, K đến sinh trưởng phát triển và năng suất cà phê chè Catimor trên đất đỏ Bazan ở Hướng Hoá - Quảng Trị"

2 Mục tiêu nghiên cứu

Từ cơ sở nghiên cứu ảnh hưởng của từng nguyên tố N, P, K đến sinh trưởng phát triển và năng suất cà phê chè mà xác định công thức bón phân hợp lý nhất cho giống cà phê chè Catimor ở Hướng Hoá - Quảng Trị, nhằm tăng năng suất, góp phần phát triển

cà phê có hiệu quả kinh tế cao và bền vững cho nhân dân trồng cà phê trong vùng

3 ý nghĩa khoa học vμ thực tiễn của đề tμi

ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học có ý nghĩa

về ảnh hưởng của N, P, K riêng rẽ và phối hợp đến sự sinh trưởng, phát triển và

năng suất của giống cà phê chè Catimor cả giai đoạn kiến thiết cơ bản và kinh doanh trên đất đỏ Bazan tại Hướng Hoá - Quảng Trị Luận án sẽ là tài liệu tham

khảo cho việc nghiên cứu và giảng dạy về cây cà phê ở Việt Nam

ý nghĩa thực tiễn

- Đưa ra công thức bón phối hợp N, P, K có hiệu quả nhất cho cà phê chè giai

đoạn KTCB và giai đoạn kinh doanh trồng ở Khe Sanh – Hướng Hoá - Quảng Trị

- Làm cơ sở khoa học cho việc khuyến cáo người dân ở Hướng Hóa – Quảng Trị bón phân cân đối, hợp lý cho cây cà phê chè

- Góp phần tăng thu nhập, xoá đói, giảm nghèo, phát triển nông nghiệp bền vững, phục vụ cho việc định canh, định cư của đồng bào dân tộc thiểu số

4 Giới hạn phạm vi của đề tμi nghiên cứu

Đề tài luận án chỉ giới hạn trong việc nghiên cứu bón N, P, K cân đối, hợp lý cho giống cà phê chè Catimor giai đoạn kiến thiết cơ bản năm thứ nhất, năm thứ hai và cà phê kinh doanh từ vụ thứ 2 đến vụ thứ 6 trên vùng đất Bazan thuộc huyện Hướng Hoá, tỉnh Quảng Trị

Thời gian nghiên cứu : 2002 – 2006

5 Những đóng góp mới của luận án

- Lần đầu tiên xác định vai trò của các nguyên tố N, P, K riêng rẽ và phối hợp

đến sinh trưởng phát triển và năng suất của giống cà phê chè Catimor ở Hướng

mang lại hiệu quả kinh tế cao

6 Cấu trúc của luận án

Luận án gồm 136 trang không kể phần phụ lục, 53 bảng số liệu (trong đó tổng quan 10 bảng), 24 ảnh màu (trong đó có 17 ảnh ở phụ lục), 3 biểu đồ minh họa

Danh mục các tài liệu tham khảo có 102 tài liệu, trong đó có 65 tài liệu tiếng Việt, 37 tài liệu tiếng nước ngoài

Chương 1 Tổng quan tμi liệu

1.1 Vị trí kinh tế của cây cμ phê

1.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà phê trên thế giới

Sản lượng cà phê thế giới niên vụ 2004-2005 là 6,8 triệu tấn, trong đó cà phê

Arabica chiếm 67,2% và Robusta 32,8% giá trị trên 6 tỷ USD Các nước sản xuất

cà phê chính là Brazin, Columbia, Việt Nam, Indonesia, ấn độ, Mexico, Goatemala Mức tiêu thụ bình quân là 4,5 - 4,8 kg cà phê/người/năm và chủ yếu

ở các nước ôn đới, các nước công nghiệp phát triển

trong đó có giống cà phê chè Catimor đang được trồng phổ biến ở Việt Nam

1.2.2 Yêu cầu sinh thái của cây cà phê arabica

Cà phê chè là cây ưa khí hậu mát mẻ, cần cây che bóng, cần độ ẩm cao trong giai đoạn ra hoa, kết hạt

1.3 Những nghiên cứu về đất vμ phân bón cho cμ phê

1.3.1 Những nghiên cứu về đất

Theo Rothfos (1985), Đoàn Triệu Nhạn (1990), Coste (1992), cây cà phê

có thể trồng được trên nhiều vùng đất hình thành trên nhiều loại đá mẹ khác nhau Điều chủ yếu là đất phải đủ dày, kết cấu tốt, tơi xốp, thông thoáng và đủ

ẩm để cho hệ rễ cà phê phát triển tốt

Theo Livens (1951), hàm lượng mùn là chỉ tiêu quan trọng nhất đối với

đất trồng cà phê chè (Arabica) Nguyễn Sỹ Nghị (1982) cho rằng các loại đất

trồng cà phê cần có NTS : 0,15 - 0,20 %; P2O5 TS: 0,08 - 0,10 %; K2OTS: 0,1 - 0,15 %, hàm lượng mùn tối thiểu là 2%

Theo Nguyễn Sỹ Nghị (1982), Ngô Văn Hoàng (1992), Coste (1992), cà phê có thể phát triển tốt ở đất có pH 4,5 - 5

1.3.2 Những nghiên cứu về sử dụng phân bón cho cây cà phê

Tại Peru đối với giống cà phê chè Catimor mật độ 5.000 cây/ha, trồng 2

cây/hố thì vào vụ thu hoạch thứ 4, người ta đã đạt năng suất trên 1840 kg nhân/ha khi bón: 280N – 80P2O5 – 300 K2O kg/ha, đồng thời bón thêm Bo, Zn khi thấy có triệu chứng thiếu

Theo De Geus, tại Colombia nếu đất chua bón thêm vôi dạng dolomit

300 g/ một gốc ở vùng Supia để đạt năng suất 4,14 tấn cà phê thóc khô/ha, người ta bón 153 N – 153 P2O5 – 217 K2O/ha

Radhakhuan, Ramaiah và Krishnamurthy Rao khi thí nghiệm 11 mức phân NPK từ 0 – 0 – 0 đến 450 N – 340 P2O5 – 450 K2O/ha cho thấy mức bón 271 N – 205 P2O5 – 271 K2O/ha cho năng suất cao nhất

Bón phân cho cà phê chè Catimor mật độ 6666 cây/ha trên đất Bazan Tây Nguyên, Tôn Nữ Tuấn Nam thấy năng suất tích luỹ cao nhất ở mức bón

318 N – 134 P2O5 – 318 K2O kg/ha

Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2002) đã đưa ra quy trình bón phân cho cà phê để đạt năng suất 2 – 2,5 tấn nhân/ha trên đất hình thành trên Bazan và đất hình thành trên đá vôi là: Kinh doanh chu kỳ 1 và chu kỳ 2 đều bón 255-280 N, 90-120 P2O5, 270-300 K2O,

Theo René Coste, việc bón chất hữu cơ cho cà phê là rất quan trọng Việc sử dụng phân chuồng hoặc phân xanh 20 – 30 tấn/ha quay vòng 2 – 4 năm bón 1 lần Nên sử dụng vỏ quả cà phê ủ hoai để làm phân bón

1.3.2.2 Nghiên cứu tỷ lệ phối hợp N, P, K đối với cà phê

Theo De Geus (1967) nên dùng tỷ lệ N:K = 1:1 cho cà phê KTCB và cà phê kinh doanh Abd Rahman, Shukor Ngadimon (1991) khuyến cao tỷ lệ N:P:K bón cho thời kỳ kinh doanh là 4: 1: 8 Robinson (1959) dùng tỷ lệ 1 : 2 : 1 bón cho cà phê giai đoạn KTCB và 1 : 1 : 1,5 bón cho cà phê giai đoạn kinh doanh

Tại Bờ Biển Ngà, Snoeck (1988) đề nghị tỷ lệ N : P : K là 12 : 6 : 20 cho cà phê kinh doanh; còn ở Papua New Guinea tỷ lệ đó là 4 : 1 : 4 (CRI, 1991)

Tôn Nữ Tuấn Nam khi nghiên cứu tổ hợp N, P, K cho cà phê vối ở Đắc Lăc đã đề nghị giai đoạn KTCB bón đạm cao hơn lân và kali, còn giai đoạn kinh doanh thì bón N:P:K theo tỷ lệ 2 : 1 : 2 hay 1 : 2 : 2 (đạm bằng hoặc thấp hơn kali) để đạt năng suất cao

Chương 2 Vật liệu, nội dung vμ phương pháp nghiên cứu

2.1 Đặc điểm vùng vμ giống cμ phê nghiên cứu

Hướng Hoá là huyện miền núi nằm ở phía Tây tỉnh Quảng Trị có nhiệt độ bình quân vùng Khe Sanh là 22,4 0 C, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối 7,7 0 C, không có sương muối Nhiệt độ tối cao tuyệt đối là 38,20C Lượng mưa bình quân hằng năm

ở đây là 2.260 mm Độ ẩm không khí bình quân năm của vùng đạt trên 87 %

Đất thuộc loại đất nâu đỏ trên Bazan có tầng dày rất thuận lợi cho việc

trồng cà phê chè

Giống Catimor F6 có tính kháng bệnh gỉ sắt cao, hiện đang được khuyến

cáo trồng rộng rãi ở Hướng Hoá- Quảng Trị

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Điều tra tình hình sử dụng phân bón cho cây cà phê chè kinh doanh tại Hướng Hoá - Quảng Trị

- ảnh hưởng của phân bón đến một số đặc tính hoá học của đất trước và sau thí nghiệm

- Nghiên cứu ảnh hưởng của việc bón N, P, K riêng rẽ và phối hợp đến sinh trưởng và phát triển của cây cà phê trong giai đoạn KTCB

- Nghiên cứu ảnh hưởng của việc bón N, P, K riêng rẽ và phối hợp đến sinh trưởng phát triển và năng suất của cà phê chè Catimor kinh doanh

- Xác định công thức bón phối hợp N, P, K thích hợp cho giống cà phê chè Catimor KTCB năm thứ 1 và 2 tại Hướng Hoá - Quảng Trị

- Xác định công thức bón phối hợp N, P, K thích hợp cho giống cà phê chè Catimor kinh doanh

- Khảo nghiệm trên diện rộng một số mô hình bón phân cho giống cà phê chè Catimor ở Hướng Hoá- Quảng Trị

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp điều tra

- Điều tra theo phiếu điều tra và phỏng vấn trực tiếp các hộ sản xuất cà phê

2.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm ngoài đồng ruộng

Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ, nhắc lại 3 lần, mỗi

ô cơ sở 20 cây cà phê/40m2

* Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của việc bón N, P, K riêng rẽ

và phối hợp đến sinh trưởng phát triển của cà phê trong giai đoạn KTCB

Thí nghiệm gồm 8 công thức và 3 lần nhắc lại như sau:

T5 T6 T7 T8

200N + 150K2O 200N + 100P2O5100P2O5 + 150K2O 200N + 100P2O5 + 150K2O

Bón sâu 3 – 5 cm trong phạm vi mép tán lá trở vào, cách gốc 30 cm rồi xới xáo và lấp đất, bón 3 lần/năm Riêng phân lân được bón hết 1 lần vào đầu mùa mưa

* Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của việc bón N, P, K riêng

rẽ và phối hợp đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cà phê chè Catimor kinh doanh tại Hướng Hoá - Quảng Trị

Thí nghiệm gồm 8 công thức, 3 lần nhắc lại Sơ đồ thí nghiệm và phương pháp bón giống như thí nghiệm cho cà phê KTCB; nhưng mức phân bón trong thí nghiệm này là: 250N, 100P2O5, 250K2O

* Thí nghiệm 3: Xác định công thức bón N, P, K thích hợp cho cà phê Catimor KTCB tại Hướng Hoá- Quảng Trị

Thí nghiệm được bố trí với 9 công thức, 3 lần nhắc lại như sau:

Kg/ha Công thức Tỷ lệ

* Thí nghiệm 4: Xác định công thức bón N, P, K thích hợp cho sinh trưởng, phát triển và năng suất giống cà phê chè Catimor kinh doanh

Thí nghiệm gồm 19 công thức, 3 lần nhắc lại với các tỷ lệ N- P2O5- K2O khác nhau

Kế thừa kết quả nghiên cứu về bón phân cho cà phê trên đất Bazan (Tôn Nữ Tuấn Nam 1998), chúng tôi thay một phần phân ure bằng sunfat đạm để bổ sung

đủ 40kg S/ha (tương đương 174kg (NH4)2SO4) trong tất cả các công thức thí nghiệm tại thí nghiệm 3, thí nghiệm 4

Phương pháp bón được tiến hành như các thí nghiệm trên

Kg/ha Công thức Tỷ lệ

* Khảo nghiệm trên diện rộng trong sản xuất

+ Mô hình 1: Thử nghiệm một số tổ hợp phân N, P, K cho cà phê kinh doanh

3 tổ hợp phân khoáng được lựa chọn để khảo nghiệm trong mô hình này là: Công thức khảo nghiệm Các tổ hợp phân bón

Công thức 1 250N – 150 P2O5 – 240K2O

Công thức 2 200 N – 100 P2O5 – 200 K2O

Công thức 3 300N – 150 P2O5 – 400K2O

Công thức 1: Công thức khuyến cáo của Bộ NN&PTNT

Công thức 2, 3: Công thức tốt nhất rút ra từ thí nghiệm của đề tài

Mỗi công thức thử nghiệm được bố trí trên diện tích 0,5 ha không nhắc lại trên cà phê kinh doanh năm thứ 6 của Công ty cà phê Đường 9, Khe Sanh – Hướng Hoá - Quảng Trị

+ Mô hình 2: Vận dụng nguyên lý của hệ thống dinh dưỡng cây trồng

tổng hợp Khảo nghiệm được tiến hành với việc kết hợp phân N, P, K khoáng

+ vỏ quả cà phê đã qua chế biến 4 công thức được khảo nghiệm là:

Mỗi công thức khảo nghiệm được bố trí trên diện tích 2.000 m2 (1.000 cây) không nhắc lại, trên cà phê kinh doanh năm thứ 6 của Công ty cà phê

Đường 9, Khe Sanh – Hướng Hoá - Quảng Trị

*Phân hoá học được dùng: Phân urê: 46 % N, phân amon sulfat: 21 % N, phân lân tecmophotphat: 15 % P2O5 và phân kali clorua: 60 % K2O

* Vỏ quả cà phê đã qua chế biến được phân tích hàm lượng N, P, K để tính toán giảm lượng chất dinh dưỡng bón cùng với phân hoá học

2.3.3 Các phương pháp phân tích mẫu đất và mẫu lá trong phòng

Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong mẫu đất và lá được phân tích theo

các phương pháp đang được áp dụng phổ biến trong các phòng phân tích đất

và phân bón ở Việt Nam (TCVN)

2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu thống kê

Số liệu được xử lý bằng trắc nghiệm Duncan và Excel 5.0

Chương 3 Kết quả nghiên cứu

3.1 Tình hình sử dụng phân bón N, P, K cho giống cμ phê chè Catimor ở Hướng Hóa – Quảng Trị

Mối quan hệ giữa luợng phân khoáng bón với năng suất cà phê qua điều tra 72 hộ được thể hiện tại bảng 3.1

Bảng 3.1 Mối quan hệ giữa phân bón và năng suất cà phê chè Catimor

kinh doanh năm 2 tại Hướng Hoá Quảng Trị

Lượng bón bình quân

Năng suất trung bình Năng suất

(tấn quả/ ha)

là 3,3) chiếm với tỷ lệ cao nhất 31 hộ (43%) trong khi lượng phân khoáng bón lại sử dụng thấp nhất

Kết quả bảng 3.2 cho thấy có 52,8 % nhóm hộ bón N, 55,6% nhóm hộ bón K và 43,0% nhóm hộ bón P với lượng thấp hơn quy trình nhưng năng suất

đạt bình quân cao nhất (15.7 – 16,1 tấn quả/ha) Trong khi tỷ lệ nhóm hộ bón phân khoáng với liều lượng cao nhưng không cân đối hợp lý 12,5 % N, 29,2 %

về P và 18,0 % về K đều cho năng suất không cao hơn và chỉ đạt 14,9 – 16,0 tấn quả/ha

So sánh năng suất bình quân của 3 nhóm hộ bón phân khoáng với liều lượng cao, trung bình và thấp không thấy có sự khác nhau rõ nét, xu hướng

cho thấy những hộ bón lượng phân khoáng quá cao, mất cân đối giữa N, P, K năng suất có chiều hướng giảm so với những hộ bón phân với liều luợng cân

đối ở mức trung bình và thấp Tuy nhiên năng suất vườn cây còn phụ thuộc nhiều vào các yếu tố kỹ thuật khác như làm cỏ, tạo hình

Bảng 3.2 Kết quả điều tra năng suất cà phê chè ở các mức

bón N, P, K khác nhau

Số hộ bón Lượng bón bình quân(kg/ha) Mức

3.2 ảnh hưởng của phân khoáng đến Một số đặc tính hoá học của đất thí nghiệm

Trước khi bố trí thí nghiệm, đất được lấy mẫu để phân tích Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hoá tính đất cho thấy: Đất trước thí nghiệm thuộc loại chua nhiều, hàm lượng chất hữu cơ trung bình, hàm lượng NTS cao, hàm lượng P tổng

số giầu, song hàm lượng P dễ tiêu theo phân cấp Oniani thì thuộc loại trung bình

Đất nặng nên hơi thiếu kali dễ tiêu

Bảng 3.3 : ảnh hưởng của N, P, K đến hàm lượng chất dinh dưỡng

trong đất sau khi bón phân

Ghi chú: Đất của thí nghiệm 4

Điều đáng luu ý là tỷ lệ Ca++/Mg++ của đất thí nghiệm nằm trong khoảng 0,91 – 2,58 và 50% mẫu đất nghiên cứu có Ca++/Mg ++ trong khoảng trên dưới 1 Ca/Mg =1 là giới hạn dưới đối với các cây ưa chua (Boyer 1982) và theo Lopes 1978, khi Ca/Mg < 1 thì kết cấu đất kém ổn định

Hàm lượng magiê cao cũng ảnh hưởng đến hiệu lực của kali và chứng tỏ

đất này rất cần vôi để nâng tỷ lệ Ca/Mg lên cao hơn

Sau 4 năm thí nghiệm, ở công thức không bón phân tất cả các chỉ tiêu

đều giảm sút, kali dễ tiêu gần ngưỡng thiếu trầm trọng (Bảng 3.3)

ở các công thức được bón phân, pHKCl, hàm lượng chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng chủ yếu vẫn nằm trong cấp độ phì của đất trước thí nghiệm

3.3 ảnh hưởng của việc bón N, P, K riêng rẽ vμ phối hợp cho

cμ phê giai đoạn KTCB

3.3.1 Đối với sinh trưởng của cà phê KTCB

Kết quả trình bày ở bảng 3.4 cho thấy tốc độ tăng trưởng như chiều cao cây,

đường kính tán, chiều dài cành và số cặp cành cà phê sau 8 tháng quan trắc của các công thức được bón phân tăng trưởng mạnh hơn so với đối chứng Khi bón riêng rẽ thì hiệu lực của N>K>P Còn khi bón phối hợp thì hiệu lực của phối hợp NPK>NP>NK>

PK

Bảng 3.4: ảnh hưởng của N, P, K đến sinh trưởng của cà phê (sau 8 tháng)

Chiều cao cây Đường kính tán Chiều dài cành Số cặp cành Công thức

đều làm tăng đường kính gốc cà phê, đặc biệt là công thức phối hợp đấy đủ N, P, K

Trong năm thứ hai của cà phê KTCB, ảnh hưởng của các nguyên tố N, P,

K đến các chỉ tiêu sinh trưởng của cà phê như chiều dài cành và số đốt dự trữ… cũng có kết quả tương tự như năm chăm sóc 1