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

1.1. TÍNH C ẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Cà phê là m ột trong những cây công nghiệp lâu năm có giá tr ị kinh tế cao ở Tây Nguyên. Với điều kiện thi ên nhi ên ưu đ ãi nên nơi đây trở thành vùng sinh thái r ất thích hợp v ới phát triển cà phê, đ ặc biệt là cà phê v ối , hàng năm mang l ại nguồn thu nh ập chín h cho đa s ố người dân sống trong vùng . Vì v ậy, sự phát triển và biến đ ộng của cây cà phê có ảnh hưởng rất lớn đến tình hình kinh tế - xã h ội của khu vực. Tuy nhiên phát tri ển cà phê Việt Nam hiện nay đang phải đối mặt với nhiều khó khăn do diện tích cà phê già cỗi với trên 25 năm tuổi, năng suất thấp dưới 1,5 t ấn/ha, giá bán sản phẩm không bù đắp được phần chi phí đầu vào, sản xuất trên nh ững diện tích này không còn có lãi đòi hỏi phải đư ợc thay th ế trồng mới. Theo báo cáo c ủa Cục Trồng trọt hiện nay cả n ư ớc có khoảng 86.000 ha trên 20 năm tuổi, chi ếm khoảng 15% tổng diện tích cà phê và dự báo diện tích này sẽ tăng lên trên 200.000 ha trong vòng 5 n ăm t ới. Vì vậy, số diện tích cà phê cần được tái canh trong th ời gian tới là rất lớn (Cục Trồng trọt, 2013). Quá trình tái canh di ễn ra từ đầu những năm 2010 nhưng th ực tế cho thấy khi nh ổ bỏ cà phê già c ỗi để trồng lại trên đất đã qua m ột chu k ỳ trồng cà phê, nhiều di ện tích cà phê tái canh chỉ tồn tạ i trong th ời gian rất ngắn, sau 2-3 năm cây cà phê thư ờng sinh t rư ởng kém, vàng lá, thậm chí ch ết trên diện tích lớn, gây thiệt h ại cho người dân và xã hội. Đ ể khắc phục tình trạng nói trên đã có một số nghiên cứu tiến hành theo các hướng khác nhau nhưng tập trung chủ yếu vào vi ệc tìm kiếm các bi ện pháp k ỹ thuật để hạn chế v à phòng trừ các tác nhân đư ợc cho là nguyên nhân chính gây b ệnh cho cây cà phê, chưa đi sâu t ìm hiểu quan hệ gi ữa đất trồng với t ình tr ạng xuất hiện bệnh vàng lá, thối rễ và chết của cây cà phê. Đặc biệt chưa có một nghiên cứu nào xác định được tính chất của đất tái canh cà phê, theo đó xác đ ịnh đ ư ợc yếu tố hạn chế chính về vật lý, hoá học và sinh h ọc. Từ đó xác định các biện pháp kỹ thuật thích hợp để tái canh cà phê thành công. Do v ậy cho đến nay v i ệc tái canh c à phê vẫn đang là thách th ức đối v ới sự ổn định và phát triển bền v ững của ngành cà phê nư ớc ta .

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Cà phê là một trong những cây công nghiệp lâu năm có giá trị kinh tế cao ởTây Nguyên Với điều kiện thiên nhiên ưu đãi nên nơi đây trở thành vùng sinh tháirất thích hợp với phát triển cà phê, đặc biệt là cà phê vối, hàng năm mang lại nguồnthu nhập chính cho đa số người dân sống trong vùng Vì vậy, sự phát triển và biếnđộng của cây cà phê có ảnh hưởng rất lớn đến tình hình kinh tế - xã hội của khu vực.Tuy nhiên phát triển cà phê Việt Nam hiện nay đang phải đối mặt với nhiềukhó khăn do diện tích cà phê già cỗi với trên 25 năm tuổi, năng suất thấp dưới 1,5tấn/ha, giá bán sản phẩm không bù đắp được phần chi phí đầu vào, sản xuất trênnhững diện tích này không còn có lãi đòi hỏi phải được thay thế trồng mới Theobáo cáo của Cục Trồng trọt hiện nay cả nước có khoảng 86.000 ha trên 20 năm tuổi,chiếm khoảng 15% tổng diện tích cà phê và dự báo diện tích này sẽ tăng lên trên200.000 ha trong vòng 5 năm tới Vì vậy, số diện tích cà phê cần được tái canh trongthời gian tới là rất lớn (Cục Trồng trọt, 2013)

Quá trình tái canh diễn ra từ đầu những năm 2010 nhưng thực tế cho thấy khinhổ bỏ cà phê già cỗi để trồng lại trên đất đã qua một chu kỳ trồng cà phê, nhiềudiện tích cà phê tái canh chỉ tồn tạ i trong thời gian rất ngắn, sau 2-3 năm cây càphê thường sinh trưởng kém, vàng lá, thậm chí chết trên diện tích lớn, gây thiệthại cho người dân và xã hội Để khắc phục tình trạng nói trên đã có một sốnghiên cứu tiến hành theo các hướng khác nhau nhưng tập trung chủ yếu vàoviệc tìm kiếm các biện pháp kỹ thuật để hạn chế và phòng trừ các tác nhân đượccho là nguyên nhân chính gây bệnh cho cây cà phê, chưa đi sâu tìm hiểu quan hệgiữa đất trồng với tình trạng xuất hiện bệnh vàng lá, thối rễ và chết của cây càphê Đặc biệt chưa có một nghiên cứu nào xác định được tính chất của đất táicanh cà phê, theo đó xác định được yếu tố hạn chế chính về vật lý, hoá học vàsinh học Từ đó xác định các biện pháp kỹ thuật thích hợp để tái canh cà phêthành công Do vậy cho đến nay việc tái canh cà phê vẫn đang là thách thức đốivới sự ổn định và phát triển bền vững của ngành cà phê nước ta

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

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

nhưng cà phê vẫn là cây chủ lực trên địa bàn tỉnh Gia Lai, góp phần tăng thunhập và giải quyết phần lớn lao động trong tỉnh Tuy nhiên tình trạng tái canhcũng gặp những trở ngại tương tự như đã đề cập ở trên.

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

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

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

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

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

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

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

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

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

1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI

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

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

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

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

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

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

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

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn

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

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

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

2.1.1 Cà phê già cỗi, cà phê tái canh

Cho đến nay khái niệm về cà phê già cỗi vẫn chưa được định nghĩa một cáchchính thống nhưng theo Quy chuẩn nông nghiệp thì vòng đời cà phê là 25 năm.Quy chuẩn này cũng phù hợp với quan điểm của Nguyễn Sỹ Nghị (1982) “nếu càphê trồng trên đất tốt sẽ cho n ăng suất cao liên tục 20 -25 năm”, hiểu theo cáchnày thì cà phê mặc dù đã > 20 năm tuổi nhưng được trồng trên đất tốt và vẫn chonăng suất cao thì chưa xếp vào cà phê già cỗi Đoàn Triệu Nhạn (2011) chia đờisống của cây cà phê ra 3 thời kỳ chính: Đầu tiên là thời kỳ sinh trưởng, nó bắt đầu từkhi hạt cà phê nảy mầm và kết thúc khi cây đã trưởng thành Thời kỳ này kéo dài từ

4 đến 7 năm, tùy theo loài cà phê và các điều kiện ngoại cảnh Thời kỳ thứ hai làthời kỳ sản xuất, đó là thời kỳ dài nhất, tới 15 đến 20 năm Thời kỳ cuối cùng là thời

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

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

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

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

đỏ trên đá mác ma bazơ và trung tính ( Fk), Đất nâu vàng trên đá mác ma bazơ vàtrung tính (Fu), Đất mùn đỏ vàng trên đá mácma trung tính (Hk) và Đất thunglũng do sản phẩm dốc tụ trên bazan (Dk)

2.1.3 Yếu tố hạn chế trong đất

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

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

rộng thành định luật yếu tố hạn chế như sau “Đất thiếu hay thừa một nguyên tố dinh dưỡng dễ tiêu (nào đó) so với yêu cầu của cây trồng cũng đều làm giảm hiệu quả của các nguyên tố khác và do đó làm giảm năng suất của cây”

Nội dung của định luật này có thể mở rộng với tất cả các yếu tố ngoại cảnhkhác: nước, nhiệt độ, chế độ khí, ánh sáng, các yếu tố liên quan tới sự phát triển của

rễ cây (thành phần cơ giới đất, độ chặt, độ xốp)… và còn được mở rộng ra cả chotrường hợp yếu tố dinh dưỡng hạn chế thừa, các độc tố ,

2.2 YÊU CẦU SINH THÁI CỦA CÂY CÀ PHÊ

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

2.2.1 Yêu cầu về khí hậu

2.2.1.1 Nhiệt độ

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

Ngưỡng nhiệt độ thích hợp nhất cho các quá trình sinh trưởng phát triển là 20 -25oC,vượt quá ngưỡng này (cao hơn hoặc thấp hơn) sẽ hạn chế quá trình sinh trưởng vàphát dục của cà phê, hoa nở không đều, dị dạng, Mỗi giống cà phê thích ứng vớingưỡng nhiệt độ riêng, khả năng chống chịu với sự biến đổi của nhiệt độ (quá nónghoặc quá lạnh) ở các giống cà phê được sắp xếp theo thứ tự như sau: cà phê mít > càphê chè > cà phê vối (Nguyễn Sỹ Nghị, 1982).

2.2.1.2 Mưa và độ ẩm không khí

Cây cà phê có yêu cầu nước rất nhiều, nhất là trong điều kiện thâm canh cao.Ngoài lượng nước cần cho sự kiến tạo sản phẩm, thì còn phần không nhỏ nữa lànước bù đắp vào lượng tiêu hao do thoát hơi qua lá

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

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

Sau thời gian khô hạn trên nếu có mưa hay được tưới nước với lượng tươngđương 40mm thì quá trình nở hoa thụ phấn diễn ra thuận lợi, hoa nở đều và tậptrung Sau khi ra hoa cây cần được cung cấp nước (mưa hay tưới) liên tục để đảmbảo đủ ẩm cho cây nuôi quả và lặp lại chu kỳ sinh trưởng cành lá , đâm chồi nảy lộc(Rolston, 1977; Terman, 1979; Rudolph and Voigt, 1986) Ẩm độ của không khíphải trên 70% mới thuận lợi cho sinh trưởng và phát triển của cây cà phê Đặc biệt làgiai đoạn cà phê nở hoa cần phải có ẩm độ cao, do đó tưới nước bằng biện phápphun mưa rất thích hợp cho quá trình nở hoa của cà phê Ẩm độ quá thấp cộng vớiđiều kiện khô hạn, nhiệt độ cao dẫn tới hậu quả làm cho các mầm, nụ hoa bị thui,quả non bị rụng

2.2.1.3 Ánh sáng

Mặc dù cây cà phê có nguồn gốc từ rừng rậm châu Phi song nó vẫn có khảnăng phát triển trong điều kiện cường độ ánh sáng cao Từ những năm 1946-1950,các nước trồng cà phê châu Mỹ đã thử không trồng cây che bóng cho cà phê đã thuhoạch năng suất cao gấp 3-5 lần so với trồng cây che bóng (Phạm KiếnNghiệp,1985)

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

2.2.1.4 Gió

Cây cà phê hoàn toàn không thích hợp với điều kiện gió lớn Bởi gió lớn sẽlàm gãy thân, cành, rụng lá, long gốc và thậm chí làm rụng quả Song nếu không cógió nhiệt độ trong vườn tăng lên, hoạt động của sâu bệnh mạnh mẽ hơn, làm ảnhhưởng xấu đến quá trình sinh trưởng của cây Mùa hoa nở nếu thiếu gió sẽ khôngthuận lợi cho việc thụ phấn nhất là đối với các giống cà phê vối thụ phấn chéo Nhưvậy vườn trồng cà phê cần có gió nhẹ để điều hòa tiểu khí hậu và tăng tỷ lệ thụ phấn

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

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

2.2.2 Yêu cầu về đất trồng

Cà phê là loại cây lâu năm có bộ rễ khoẻ, đòi hỏi đất tốt để phát triển và chonăng suất cao Các nghiên cứu về đất trồng cà phê đều cho rằng đối với cà phê tínhchất vật lý của đất quan trọng hơn tính chất hoá học Điều này có thể được lý giải là

do nếu đất có chứa các chất dinh dưỡng thấp thì khi sử dụng để trồng cà phê có thểthay đổi được bằng cách bón phân, cải tạo đất, Tuy nhiên, đối với những đất cótính chất vật lý kém thì cần phải trải qua một thời gian rất dài mới có thể cải tạođược và nếu được thì đầu tư chi phí rất lớn Theo FAO (2014), cây cà phê rất thíchhợp với đất có tầng dày lớn hơn 150 cm, những đất tầng mỏng ít thích hợp với trồng

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

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

ở độ sâu tới 3,5 m Ngược lại nếu tầng đất quá mỏng, bộ rễ cây cà phê không có khảnăng ăn sâu nên cây chịu hạn kém Thực tế cho thấy một số vườn cà phê trồng trêncác loại đất bị kết von tầng đất mỏng, mặc dù trong 3 -4 năm đầu cây sinh trưởngtốt, nhưng bước vào giai đoạn kinh doanh cây mới biểu hiện thiếu dinh dưỡng, khôcành, rụng quả do bộ rễ kém phát triển Do vậy tác giả cũng khuyến cáo cần phảichọn đất tầng dày, tơi xốp

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

tầng đất mịn sâu (thích hợp là > 100 cm, không thích hợp ở những đất < 50 cm), hơichua, tơi xốp, khả năng thấm, thoát nước tốt, đất có thành phần cơ giới từ thịt pha sét

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

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

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

Cây cà phê không chỉ yêu cầu đất có tầng dày mà còn có độ tơi xốp cao, theoFAO (2014), cây cà phê thích hợp nhất với những đất có thành phần cơ giới là sétnhưng cấu trúc viên, tơi xốp và thoáng khí, không bị ngập úng, giữ nước tốt trongnhững tháng mùa khô nhưng lại thoát nước tốt trong những tháng mùa mưa Đất bịnén chặt, thoát nước kém bộ rễ sẽ kém phát triển, đặc biệt là hệ thống rễ tơ bị thốichết do thiếu ôxy Nguyễn Sỹ Nghị (1982), Trần An Phong (1995), Phạm DươngƯng (1995) khi nghiên cứu về lý tính đất cho cây cà phê đều cho rằng tính chất vật

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

là đất có tầng dày, tơi xốp, nước ngầm ở độ sâu tối thiể u 100 cm, độ xốp khoảng64%, dung trọng 0,9 g/cm3và tỷ trọng bằng 2,54

Theo Vũ Khắc Nhượng (2009), Đỗ Trọng Hùng (2000) và Việt Chương(2000) đất để trồng cà phê cần có độ sâu tốt (> 70 cm), vì cà phê là cây lâu năm, có

bộ rễ ăn khỏe, phát triển tốt và ăn sâu, giúp cây hấp thu dinh dưỡng và chịu hạn tốt.Trên nền đất dày và được chăm sóc chu đáo thì không những cây cà phê sinh trưởngtốt, năng suất cao mà còn kéo dài được tuổi thọ và chu kỳ kinh doanh Ngoài ra, đấtphải có lý tính tốt, tức là phải tơi xốp, để bộ rễ và nhất là rễ lông hút phát triển, độtơi xốp cần đạt tối thiểu trên 50%, vừa dễ thoái nước khi mưa lớn vừa thuận lợi cho

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

là loại đất thích hợp nhất để trồng cà phê và các cây công nghiệp lâu năm khác.Ngoài đất bazan, cà phê còn trồng được trên đất poóc -phia, trên đá phiến sét và biếnchất, đá sét vôi, đá vôi, phù sa cổ… Tuy các loại đất này kém đất bazan, nhưng nếuđược thâm canh tốt ngay từ đầu thì cà phê vẫn cho năng suất cao Ngoài ra, do điều

kiện địa hình miền núi và cao nguyên, nên nhiều diện tích cà phê của ta, nằm trên độdốc nhất định, do vậy, dù trồng cà phê trên loại đất nào cũng phải có biện phápchống xói mòn bảo vệ đất như trồng theo đường đồng mức, gieo cây ngắn ngày họđậu chắn dòng chảy, trồng rừng đầu nguồn, bố trí trồng cà phê theo hình nanhsấu…và nhất thiết phải tìm cách bồi dưỡng nâng cao độ phì cho đất trong quá trìnhchăm sóc, khai thác cà phê.

Về mặt hóa tính, các kết quả nghiên cứu về nhu cầu phân bón đều khẳng địnhđạm và kali là hai nguyên tố dinh dưỡng khoáng mà cây cà phê cần với lượng caonhất Trong giai đoạn cây còn nhỏ, đang hình thành các bộ phận cành lá mới và sựphát triển của bộ rễ thì nhu cầu của cây đối với lân và đạm cũng rất cao Bên cạnhhàm lượng tổng số các chất dinh dưỡng khoáng trong đất thì hàm lượng các chất dễtiêu là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá độ phì nhiêu thực tế của đất trồng, đặc biệt đốivới đất đỏ bazan là loại đất có khả n ăng cố định lân cao

Dựa vào kết quả nghiên cứu nhiều năm, Viện Nghiên cứu Cà phê năm 1999 đãđưa ra bảng phân cấp đất trồng đối với cây cà phê như bảng 2.1

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

Nguồn: Hoàng Thanh Tiệm và cs (1999)

Trong các yếu tố hoá học, hàm lượng chất hữu cơ trong đất là yếu tố quantrọng để đánh giá độ phì nhiêu của đất trồng cà phê Hàm lượng hữu cơ càng cao thìđất càng tơi xốp Theo Nguyễn Tử Siêm (1990), cà phê trên đất ferralsols muốn cónăng suất ổn định phải có hàm lượng hữu cơ trên 3,5% và trên các loại đất khác phảitrên 2,5% Nếu đất có hàm lượng hữu cơ quá thấp thì trước khi trồng cà phê phải cóbiện pháp cải tạo đất bằng các loại cây phân xanh, cây đậu đỗ, hoặc phải đầu tưnhiều phân chuồng lúc trồng mới để đảm bảo cho cây sinh trưởng tốt

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

khí và nâng cao tính đệm, làm giảm tác hại của độ chua của đất Wrigly (1988) cũngcho rằng cà phê Arabica ưa đất giàu hữu cơ , giàu chất dinh dưỡng, độ chua thấp, lân

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

Theo Nguyễn Sỹ Nghị (1982), các loại đất có hàm lượng đạm tồng số 0,20%, lân tổng số 0,08-0,10% (P205), kali tổng số 0,10-0,15% (K2O), hàm lượngmùn tối thiểu là 2% tương đối thích hợp với cây cà phê Tuy nhiên, cần xác địnhhàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu vì nó có hiệu lực thực tế đối với cây cà phê Trongnghiên cứu về “Đánh giá độ phì của đất trồng cà phê Tây Nguyên” Vũ Cao Thái(1989) đã đưa ra khoảng pH và mức dinh dưỡng thích hợp cho cà phê như sau: pH

0,15-từ 3,5 đến 5,5, các bon hữu cơ > 1,62%, đạm tổng số N > 0,10%, lân dễ tiêu P205> 5mg/100 g đất Theo Nguyễn Tri Chiêm và cs (1974) , cây cà phê sinh trường tốt, chonăng suất cao khi hàm lượng lân dễ tiêu trong đất lớn hơn 6 mg/100 g đất Nguyễn

Tử Siêm và Lương Đức Loan (1987) thì cho rằng ngưỡng thích hợp về lân dễ tiêuđối với cà phê là 8-10 mg P2O5/100 g đất Ngoài các yếu tố đa lượng như N, P, K,cây cà phê còn cần một số nguyên tố dinh dưỡng trung và vi lượng khác, trong đóđặc biệt là các nguyên tố S, Zn, Ca, Mg, Bo,…

Về pH của đất, theo Willson (1987), trồng cây cà phê trên đất trong khoảng4<pH<8 mới mang lại hiệu quả kinh tế cao Forestier (1969) xác định cây cà phêsinh trưởng tốt trong giới hạn pH từ 5,4 đến 5,5 Robinson (1959) cho rằng pH thíchhợp với cà phê Arabica là 5,2-6,2 Theo Nguyễn Sỹ Nghị (1982), Ngô Văn Hoàng(1992), Coste (1992) cà phê vẫn có thể phát triển tốt ở pH đất 4,5-5,0 Khi đất quáchua, khả năng di động của Mn++cao gây độc cho cà phê (Nguyễn Khả Hòa , 1995).Theo Ramaiah (1985), pH tốt nhất cho sinh trường của cà phê là 6,0-6,5.Krishnamurthy và Iyengar (1976), cho rằng những đất có hàm lượng sắt , nhôm cao,

pH thấp (< 4,2), khả năng cố định lân lớn, bón vôi sẽ làm tăng hàm lượng lân dễ tiêutrong đất Những đất có pH cao (> 5,6) bón vôi sẽ làm giảm hàm lượng lân dễ tiêu Nghiên cứu của Vũ Cao Thái (1985) cho thấy cây cà phê rất thích hợp với đấtchua nhẹ, trong phạm vi pH từ 4,5 - 5,5, giới hạn dưới của cây là 3,5 và giới hạn trên

là 6,5 Các điều tra nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Cà phê cho thấy hầu hết cácmẫu đất lấy từ vườn cà phê vùng Tây Nguyên đều hơi chua, độ chua trao đổi p HKClphổ biến nằm trong khoảng 4,0-5,5 (Hoàng Thanh Tiệm và cs , 1999) Theo TrầnKim Loang (2002) độ chua đất là một trong những yếu tố quan trọng liên quan đến

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

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

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

Ở Việt Nam, cây cà phê có thể trồng trên các loại đất có sản phẩm phonghóa của đá gơnai, granit, phiến sét, đá vôi, đá bazan, Theo Vũ Cao Thái (1989)các cao nguyên đất bazan thuộc vùng Tây Nguyên ở nước ta có tầng đất dày, kếtcấu tốt, tơi xốp, độ phì cao, nên cây cà phê nơi đây sinh trưởng, phát triển tốt,cho năng suất, chất lượng sản phẩm cao hơn những nơi khác, do vậy người tamệnh danh chúng là “thiên đường” của cây cà phê

Nguyễn Sỹ Nghị (1982) cho biết: “Cây cà phê là cây công nghiệp lâu năm,phàm ăn, đòi hỏi đất tốt để phát triển và cho năng suất cao, nên nếu được trồngtrên đất tốt cây cà phê s ẽ cho năng suất cao liên tục 20-25 năm Ngược lại, trồngtrên đất xấu không những năng suất thấp mà cây cà phê cũng nhanh chóng tànlụi” Tác giả cũng cho rằng cần xác định hàm lượng dinh dưỡng dưới dạng dễtiêu vì có hiệu lực thực tế đối với cây trồng

Theo Lê Ngọc Báu (2001) lượng phân bón thích hợp cho một ha cà phê vốitrong thời kỳ kinh doanh là 300-350 kg N, 120-150 kg P2O5, 300-350 kg K2O,20% lượng phân đạm được sử dụng ở dạng phân amôn sunphat

Nghiên cứu của Trình Công Tư (1999) cho thấy tổ hợp phân khoáng đalượng có ý nghĩa nhất đối với sinh trưởng, phát triển và năng suất cà phê vối kinhdoanh trên đất nâu đỏ bazan Tây Nguyên trong mùa mưa là 300 kg N - 150 kg

P2O5 - 400 kg K2O cho một ha Theo Y’ Knin HĐơk (2002) trên đất đỏ bazanmức bón 300 kg N/ha - 150 kg P2O5/ha - 400 kg K2O/ha + 5 tấn phân chuồng/hacho năng suất cà phê trên 4 tấn nhân/ha và trên đất xám granit mức bón 300 kgN/ha - 100 kg P2O5/ha - 300 kg K20/ha + 5 tấn phân chuồng/ha cho năng suất càphê trên 2 tấn nhân/ha Bùi Văn Sỹ (200 5) đưa ra mức bón phân hợp lý đối với

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

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

P2O5/ha - 200 kg K20/ha

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

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

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

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

sự hao hụt lên đến 52% Khi hàm lượng hữu cơ trong đất giảm sẽ kéo theo sựthay đổi hà ng loạt các tính chất lý, hóa đất theo hướng bất lợi cho sinh trưởng,phát triển và năng suất của c à phê (Trình Công Tư, 1999)

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

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

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

> 100 tấn/ha

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

ổn định, năng suất cao thì cần thiết phải có nền đất ổn định ngay ở giai đoạntrồng mới và suốt thời kỳ kiến thiết cơ bản Điều đó sẽ không bao giờ có đượcnếu không có biện pháp bảo vệ đất thích đáng Các biện pháp chống xói mòn chovườn cà phê trên đất dốc, mà nổi bật hơn cả là kỹ thuật tạo bồn quanh gốc cà phê

đã chứng tỏ sự sáng tạo độc đáo của người nông dân trồn g cà phê Việc tạo bồnquanh gốc cà phê vừa có tác dụng ngăn chặn xói mòn do nước, vừa là nơi trữphân bón, tích tụ các tàn dư hữu cơ và chứa nước tưới trong mùa khô

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

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

mương, bờ, kỹ thuật tạo bồn quanh gốc cà phê thì cũng cần áp dụng việc trồng cácbăng phân xanh (cốt khí, muồng hoa vàng, đậu hồng đáo, ) chắn ngang dốc hayxen giữa 2 hàng cà phê vừa có tác dụng hạn chế xói mòn, vừa cung cấp cho cà phêmột lượng sin h khối đáng kể (Lương Đức Loan và c s., 1996).

Về giữ ẩm cho đất, theo Tôn Nữ Tuấn Nam và cs (1997) bón chất giữ ẩmvới khả năng giữ được một lượng nước gấp hàng trăm lần thể tích ban đầu đãđược sử dụng để tăng hiệu lực giữ ẩm trên vườn cà phê vào mùa khô ở vùng TâyNguyên Tuy có tác dụng cải thiện được độ ẩm đất nhưng việc sử dụng chất giữ

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

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

2.4.1 Những nghiên cứu trên thế giới

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

Hạn chế về tính chất vật lý thường được hiểu là đất có kết cấu kém, ít tơi xốp,khả năng giữ nước, giữ dinh dưỡng kém và vì vậy thường ảnh hưởng đến sinhtrưởng và phát triển của cây trồng Hạn chế này có thể do phát sinh từ nguồn gốchình thành của đất và cũng có thể phát si nh từ quá trình canh tác Điều này cũng đãđược nhiều nghiên cứu đề cập nhưng rất ít và thậm chí không đề cập đến sự thay đổitính chất vật lý ở đất trồng cà phê Tuy nhiên, vấn đề thoái hóa vật lý cũng đã đượcISRIC (1997) đề cập trong “Nghiên cứu về thoái hóa đất ở khu vực Nam và ĐôngNam Châu Á” cho thấy tại khu vực này có 9% đất bị thoái hóa về vật lý đất , không

kể 21% thoái hóa do xói mòn đất cũng xuất hiện yếu tố hạn chế về vật lý đất Sựthoái hóa vật lý cũng đồng nghĩa với việc biến đổi tính chất vật lý của đất theo chiềuhướng bất lợi đối với sản xuất nông nghiệp và được coi là yếu tố hạn chế Những đất

bị thoái hóa thường do bị phá vỡ kết cấu, tầng mặt bị bào mòn, rửa trôi sét, hìnhthành tầng tích sét tạo nên những mặt chắn dẫn đến khả năng thấm nước chậm, đấtkém tơi xốp, khả năng giữ nước, giữ dinh dưỡng kém Hiện tượng này xảy ra kháphổ biến không chỉ trên đất bỏ hóa mà ngay cả trên đất đang canh tác nông nghiệp.Thành phần cơ giới đất có liên quan đến sự phát triển của các loại nấm bệnh

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

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

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

độ ẩm đất

Vi nấm có vai trò quan trọng trong duy trì cấu trúc đất Việc sử dụng máy mócđược coi như là yếu tố làm suy thoái đất Vi nấm giúp duy trì cấu trúc đất nhờ sựphát triển của sợi nấm trong đất như là cấu trúc khung cho các hạt đất liên kết vào ,tạo ra các điều kiện mà nó cho phép sự hình thành các vi hạt kết (đoàn lạp), cố địnhcác hạt kết bằng các sợi nấm và các rễ cây trồng để hình thành các hạt kết lớn hơn,cung cấp nguồn cácbon trực tiếp cho cây trồng (Miller and Jastrow, 2000) Cácboncủa đất chủ yếu hình thành nên chất hữu cơ cần thiết để liên kết các hạt đất, trực tiếpảnh hưởng đến hình thành đoàn lạp đất.

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

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

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

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

Trong khi đó cà phê là loại cây trồng có nhu cầu dinh dưỡng khá cao, đặcbiệt là đạm và kali Theo Roelofsen and Coolhaas (1940), lượng dinh dưỡng đểtạo ra 1 tấn cà phê nhân là: 35 kg N, 6 kg P2O5, 50 kg K2O, 4 kg CaO, 4 kg MgO

và nhiều nguyên tố trung và vi lượng khác Với nhu cầu dinh dưỡng lớn như vậynếu không cung cấp đầy đủ cho cà phê, năng suất sẽ thấp và dẫn đến đất bị suythoái, xuất hiện yếu tố hạn chế về hóa học ISRIC (1997) trong chương trìnhnghiên cứu về thoái hóa đất ở khu vực Nam và Đông Nam Châu Á cho thấy, diệntích thoái hóa hóa học tại khu vực này có đến 24% Sự thoái hóa hóa học cũngđồng nghĩa với việc suy giảm các tính chất hóa học trong đất đến mức cạn kiệtlàm suy giảm sức sản xuất của đất Tuy nhiên, cũng như hạn chế về vật lý, hạnchế về hóa học phụ thuộc vào nguồn gốc đá mẹ hình thành đất, chế độ phân bón

Độ chua của đất ảnh hưởng đến đặc điểm hóa tính, lý tính và sinh học đất(Bradi and Weil, 2002) Ngoài ra pH đất còn tác động đến vi sinh vật, sinh khối của

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

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

cho thấy bón phân hữu cơ từ vỏ cà phê đã xử lý (20 tấn/ha) đã làm tăng lượng giunđất, tăng sinh khối của vi sinh vật đất và do vậy góp phần cải thiện được tính chất lý

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

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

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

và vì vậy quá trình sử dụng nước cũng như dinh dưỡng bị hạn chế, gây rửa trôi dinhdưỡng Trong đất chua, đặc biệt chua do nồng độ Al3+cao thì ảnh hưởng rõ đến sựtăng trưởng của rễ và sự hút nước, gây hiện tượ ng thiếu dinh dưỡng và gây nênstress hạn (Marschner, 1991)

Độ pH đất cũng là một trong những yếu tố quan trọng không chỉ ảnh hưởngđến khả năng trao đổi khoáng của cây mà còn liên quan đến sự phát sinh ra bệnh từđất, pH có thể ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển nấm bệnh trong đất, đồng thờicòn ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình chuyển biến hóa học hay sinh học trong đất.Chẳng hạn khi pH thấp, hàm lượng nhôm di động tăng, gây thối rễ cây tạo tiền đềcho nấm bệnh xâm nhập Bên cạnh đó độ chua của đất t rồng còn có mối liên quanchặt chẽ tới sự bùng phát gây hại của một số vi sinh vật gây hại trong đất Một số vikhuẩn gây hại trong đất chỉ phát triển gây hại trong một ngưỡng pH nhất định, một

số nấm ký sinh gây bệnh phát triển rất mạnh khi gặp điều kiện pH thích hợp (thôngthường là khi chỉ số pH thấp), thêm vào đó chỉ số pH trong đất cũng có tương quanchặt với độ hữu dụng của một số nguyên tố dinh dưỡng đất Tác giả Ramirez (1998)chỉ ra rằng: chế độ bón phân cho cà phê ở vùng đất bị tuyến trùng gây hại cần phảiđược điều chỉnh một cách thích hợp để chỉ số pH đất không dao động ở mức thấp.Một mặt việc sử dụng phân hóa học là rất tốt cho sự sinh trưởng và phát triển mạnhcủa bộ rễ cây trồng, nhưng mặt khác đó lại là điều kiện thuận lợi để làm tăng mật sốtuyến trùng trong hệ rễ (Shmitt and Riggs, 1989)

Theo Murach and Ulrich (1988) thì khi đất bị chua hóa cho phép nghĩ đến việcgia tăng nhôm hòa tan và vì vậy có thể gây độc cho cây trồng Độc nhôm từ đó cóthể là một yếu tố giới hạn quan trọng với cây trồng trên đất chua trong đó có cây càphê Năng suất cây trồng gia tăng nếu lượng nhôm trong đất giảm xuống VonUexkull (1992) nghiên cứu cho thấy khi đất có nồng độ Al3+di động thừa, rễ cây có

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

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

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

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

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

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

bước vào tái canh thì pH, lân dễ tiêu c ó xu hướng giảm so với đất rừng và do vậymật độ vi sinh vật hữu ích giảm, trong đó đáng chú ý là mật độ nấm đối kháng

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

khi trồng tái canh

Nồng độ Al3+ trong dung dịch đất thường thấp hơn 1mg/lít ở pH > 5,5nhưng tăng mạnh ở pH thấp Thừa Al3+ trong đất làm cản trở sự hấp thu, vậnchuyển và đồng hóa các chất dinh dưỡng chủ yếu như K, P, Ca, Mg, Fe và có thểcản trở các quá trình hoạt động của vi sinh vật trong việc cung cấp dinh dưỡngcho cây trồng Về mức độ tế bào, độc tố Al3+làm ảnh hưởng đến chức năng vàcấu trúc màng bán thấm, tổng hợp ADN và tham gia vào quá trình nguyênnhiễm, quá trình kéo dài của tế bào

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

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

chè 7 tháng tuổi trồng trong chậu, Pavan and Bingham (1982) thấy rằng sự giảmsinh trưởng của cây non có tương quan chặt với giá trị hoạt động của nhôm trongđất Giới hạn gây độc của giá trị hoạt động của nhôm gần 4 x 10-6 Nồng độnhôm trong lá có tương quan chặt với khả năng hoạt động của nhôm Giới hạngây hại cho rễ và tăng trưởng của thân lần lượt là 62 và 100 µg/g Theo Maria(2006), khi nghiên cứu độc nhôm trên cà phê Colombia, loại đất trồng cà phê cónguồn gốc dung nham núi lửa (Andisols) có đặc điểm là đất chua, giàu chất hữu

cơ và có hiện tượng đ ộc nhôm có một số kết quả như sau: Khi chiết nhôm traođổi với 3 nồng độ của KCl đã có sự khác nhau về nồng độ dịch chiết, phức hợpnhôm với hữu cơ dường như không độc với cây, d ung dịch đất không cho thấy cónồng độ nhôm ở mức gây hại, không có ảnh hưởng tổn thư ơng đến rễ cà phê.Golzalez (2007) đã nghiên cứu tương tác giữa chất hữu cơ với nhôm có khả năngtrao đổi trong đất trồng cà phê chè ở Puerto Rico cho thấy nhôm trao đổi cao ởtầng 20-40 cm, tầng mà có ít chất hữu cơ Dung dịch CuCl2chiết được nhôm caonhất ở tầng 0-20 cm so với dung dịch AlCl3và KCl

Giống như nhôm di động, mangan (thường ở dạng Mn2+trong dung dịch đất)cũng là một yếu tố dinh dưỡng cần thiết của cây trồng, tuy nhiên khi nồng độ tăngcao, nó lại là yếu tố gây độc cho cây (Marscher, 1995) Nồng độ của mangan trong

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

kể cả khi pH ở mức kiềm (Hue, 1988)

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

1 đơn vị Thạch cao (CaSO4.2H2O) có tác dụng giảm mangan hòa tan trong dungdịch tốt hơn canxi và việc bón phân xanh và các chất rắn hữu cơ thông thường làmtăng độc tố mangan trong đất Loại cây trồng khác nhau và ngay cả giữa các dòngtrong cùng một giống cũng có khả năng chống chịu khác nhau với độc tố mangan

(Foy et al., 1978).

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

trồng tái canh thì hàm lượng dinh dưỡng trong đất có xu hướng giảm so với khi bắtđầu trồng mới từ đất rừng Điều đáng quan tâm là CEC, Ca giảm mạnh ở tầng 0-20

cm chứng tỏ chất lượng đất đã bị suy giảm Khi chất lượng đất bị suy giảm thì khảnăng cung cấp dinh dưỡng cho cây cà phê bị hạn chế

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

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

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

spp.) trong đất giảm, điều này tạo cơ hội lớn cho các vi sinh vật gây hại sinh trưởng,phát triển và tấn công cây cà phê tái canh

2.4.1.3 Nghiên cứu yếu tố hạn chế về sinh học đất

Nhiều nghiên cứu cho thấy sau một thời gian trồng cà phê, nhất là độc canhdẫn đến trong đất xuất hiện một số lượng lớn vi sinh vật gây hại làm cho cà phêkhông sinh trưởng, phát triển được, thậm chí bị chết Đáng chú ý là tuyến trùng, loài

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

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

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

Tuyến trùng (nematodes) là một nhóm động vật không xương sống, đa bào cókích thước rất bé dài khoảng 0,1 -0,5 mm (mắt thường không thể nhìn thấy) Vòngđời của tuyến trùng ký sinh gây hại khoảng 25-70 ngày và phát triển qua 3 giai đoạnchính, bao gồm giai đoạn trứng, giai đoạn ấu trùng và giai đoạn trưởng thành Hệ sốsinh sản của tuyến trùng rất cao, một cá thể tuyến trùng cái trưởng thành có thể đ ẻtrên 2.000 trứng (Castillo and Wintgens, 2004).

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

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

trên cây cà phê

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

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

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

20 triệu Rupi (Krishnappa, 1985)

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

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

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

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

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

Meloidogyne incognita (Hernández, 1992).

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

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

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

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

và cả phần thân dưới đất của cà phê

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

vỏ của những loài giáp xác (tôm, cua, ) vào trong đất Giải thích về hiệu quả củabón chitin, tác giả cho rằng do những loài nấm phân hủy chất chitin đồng thờicũng tấn công trứng tuyến trùng, một l oại trứng cũng có cấu tạo từ chitin Sự giatăng khối lượng chất chitin đồng thời cũng có ý nghĩa gián tiếp làm tăng số lượngnguồn nấm phân hủy này

2.4.1.4 Nghiên cứu tái canh cà phê

Cà phê là mặt hàng nông sản xuất khẩu có giá trị cao trên thế giới, với diệntích trên 10 triệu hecta cây cà phê đóng góp không nhỏ đến sự phát triển kinh tế củacác nước trồng cà phê Mặc dù được xem là loại cây công nghiệp lâu năm, nhưngtuổi thọ khai thác có hiệu quả của cây cà phê cũng có giới hạn trong vòng 20 -25năm, sau chu kỳ đó cây cà phê cần phải được trồng lại hoặc được trẻ hóa nhằm khaithác vườn cà phê có hiệu quả

Nguyên nhân cần phải nhổ bỏ cà phê và trồng lại là do cây cà phê bị già cỗicho năng suất thấp, không có hiệu quả kinh tế hoặc do vườn cây bị sâu bệnh gây hại.Cho đến nay việc tái canh đã được thực hiện ở nhiều nước trên thế giới trong đó chỉ

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

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

buộc phải trồng lại Các khảo sát gần đây cho thấy bệnh chết héo hiện diện ở hầu hếtcác vùng trồng cà phê của Uganda, nơi có đến 90% trang trại trồng cà phê bị nhiễmbệnh Hiện nay các chương trình tái canh cà phê ở Uganda đều được chính phủ tàitrợ Uganda đã có chương trình chọn giống cà phê vối hiệu quả, được bắt đầu từnăm 1956 và đã cho ra 6 dòng vô tính Các dòng này đã được nhân giống bằngcách cắt chồi và sau đó nuôi cấy mô vào những năm của thập niên 1990 trong dự

án phục hồi cây cà phê Ban đầu các vườn ươm được xây dựng ở tất cả các vùngtrồng cà phê để nhân giống với số lượng lớn của các kiểu gen này để thay thế cácvườn cà phê vối già cỗi Các vườn ươm này sau đó được bổ sung thêm trang thiết

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

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

gây bệnh chết héo cây cà phê (CWD) đã giúp phục hồi ngành công nghiệp cà phêcủa nước này Tuy nhiên, chính phủ đã ngừng hỗ trợ cung cấp giống cà phê từnăm 2004 Sự tổn thất ở thời kỳ đầu do trồng các giống thực sinh có tỷ lệ rất caođến trên 50% cho đến khi các giống kháng được đưa vào sử dụng thì tỷ lệ nàygiảm đi đáng kể

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

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

chính phủ tài trợcho ICCRI để sản xuất hàng ngàn cây cà phê giống ghép dòngBP42 và BP358 trên gốc ghép dòng BP308 cho người nông dân trồng tái canh.Phương pháp này dường như đã mang lại hiệu quả nhất Gen kháng là một triểnvọng để giải quyết các vấn đề do tuyến trùng gây ra ở Indonesia Các giống tốt đượcghép lên gốc ghép của các dòng vô tính kháng tuyến trùng BP308 cho giải pháp tốtnhất Các chương trình nghiên cứu giống cà phê kháng tuyến trùng sẽ tiếp tục thựchiện tại ICCRI Việc sử dụng các loài đối kháng như cây cúc vạn thọ Pháp và cácloài khác sẽ thúc đẩy hơn nữa trong phòng trừ bằng các nguồn gen kháng Nấm sợiarbuscular mycorrhizal Gieaspora margarita có thể làm giảm số lượng tuyến trùng

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

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

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

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

hưởng đến tái canh cây cà phê là tuyến trùng gây sưng rễ ( Meloidogyne spp.) và tuyến trùng gây thối rễ ( Pratylenchus spp.), đây là hai loài đã được biết đến gây hại

rất nghiêm trọng trên cây cà phê Tuyến trùng gây hại trên cây cà phê bằng cách pháhủy các cấu trúc tế bào mô rễ làm cho các rễ này bị thối, bộ rễ không thể hút đủnước và chất dinh dưỡng cần thiết để nuôi cây dẫn đến sinh trưởn g kém và chết Bêncạnh đó, ngoài khả năng gây hại trực tiếp đến cây cà phê của các loài tuyến trùng thìtương tác giữa tuyến trùng với các nấm bệnh trong đất cũng là yếu tố quan trọng đếnsinh trưởng, phát triển cũng như là gây chết đối với cây cà phê (Souza, 2008) Các

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

cơ giới đối với rễ và điều này thúc đẩy khả năng xâm nhập của các loài nấm bệnhđất xâm nhập và gây hại đối với rễ dễ dàng hơn, thúc đẩy quá trình phát sinh b ệnhnhanh chóng hơn (Moens and Perry, 2009)

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

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

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

Việc nghiên cứu các biện pháp k ỹ thuật nhằm tái canh cây cà phê thành côngthường tập trung vào các biện pháp nhằm hạn chế và tiêu diệt các tác nhân gây bệnhnhư tuyến trùng và nấm Để phòng trừ tuyến trùng người ta đã sử dụng các biệnpháp khác nhau như hóa học, sinh học cũng như vật lý , trong đó biện pháp hóa họcđược xem là hiệu quả nhất, tiếp đến là biện pháp sinh học Tuy nhiên, việc sử dụngnhiều thuốc hóa học để phòng trừ sâu bệnh hại thường có ảnh hưởng xấu đến môitrường sống, do đó biện pháp phòng trừ sinh học được ưu tiên áp dụn g hơn, đặc biệt

là ở những nước phát triển

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

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

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

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

et al., 2005).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

tác động thúc đẩy quá trình gây bệnh giữa hai loại tuyến trùng và nấm, ban đầutuyến trùng sẽ gây vết thương cho rễ, sau đó nấm sẽ xâm nhập vào rễ qua vết các

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

2.4.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam

2.4.2.1 Nghiên cứu yếu tố hạn chế về vật lý

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

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

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

cho thấy, cà phê ở Tây Nguyên được trồng chủ yếu trên đất bazan Trong số 430nghìn ha cà phê lúc bấy giờ thì có đến 405 nghìn ha là đất bazan, trong đó 97,8% làđất nâu đỏ và nâu vàng trên bazan Riêng trên địa bàn tình Gia Lai, diện tích cà phê

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

Nhìn chung các nghiên cứu về vật lý đất sau một chu kỳ canh tác cà phê gầnnhư chưa được đề cập mà chỉ tập trung nghiên cứu về vật lý đất của đất trồng càphê Theo Vũ Cao Thái (1989) đất bazan vùng Tây Nguyên có kết cấu tốt, tơi xốp,

độ phì cao nên cây cà phê sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất, chất lượng sảnphẩm cao Điều này đã được nhiề u tác giả như: Nguyễn Trí Chiêm và Đoàn TriệuNhạn (1974), Nguyễn Khả Hoà (1995), Hoàng Thanh Tiệm và cs (1999) đề cập

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

lý bị biến đổi mạnh theo hướng bất lợi đối với sinh trưởng của cây trồng Đó là hiệntượng giảm hàm lượng sét tầng mặt, dung trọng cao, độ xốp thấp, xuất hiện chaicứng ngay bên dưới tầng A Đất mất kết cấu, sức chứa ẩm và lượng nước hữu hiệuđều giảm Nhận định này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả khinghiên cứu về tính chất đất bazan trồng cà phê ở Tây Nguyên ( Nguyễn Khả Hoà,1995; Nguyễn Văn Toàn, 2004)

2.4.2.2 Nghiên cứu yếu tố hạn chế về hóa học

Nghiên cứu về yếu tố hạn chế trong đất bazan tái canh cà phê chưa có nhiềunhưng yếu tố hạn chế trong đất Việt Nam nói chung đã được chú ý ngay từ giữanhững năm 1960, điển hình là phát hiện thiếu lân trong đất phù sa chua ở v ùng đồngbằng sông Hồng năm 1965 Kết quả của nghiên cứu này đã giúp cho việc mở rộngdiện tích lúa mới thấp cây, chịu phân, năng suất cao như IR8, IR5 trên các vùng đấtchiêm trũng ở đồng bằng sông Hồng, góp phần gia tăng sản lượng lúa ở các tỉnhmiền Bắc lúc bấy giờ Tiếp theo phát hiện lân là yếu tố hạn chế ở vùng đất phù sachua ở miền Bắc và về sau là tại các vùng đất phèn ở đ ồng bằng sông Cửu Long vàtrên đất bazan trồng cà phê tại Tây Nguyên

Nghiên cứu yếu tố hạn chế trong đất về hoá học ở đất cà phê tái canh chưathấy đề cập nhiều mà chỉ có những nghiên cứu về tính chất đất trồng cà phê NguyễnVăn Toàn (2004) cho rằng trong đất cà phê, tính chất hóa học của đất thay đổi theocác xu hướng rất khác nhau, trong đó có những chỉ tiêu gia tăng như hàm lượng lân

dễ tiêu Tuy nhiên nhiều chỉ tiêu sụt giảm so với trước khi trồng cà phê như hàmlượng hữu cơ, pHKCl, canxi, magiê và rất có thể đây cũng là những yếu tố hạn chếđối với tái canh cà phê Trong các yếu tố hóa học, yếu tố hạn chế được nhiều nghiêncứu xác định là suy giảm hữu cơ, theo Lương Đức Loan (1991) đất mới khai hoang

từ rừng có hàm lượng hữu cơ 5 -6%, nhưng sau 4-5 năm canh tác thì lượng hữu cơchỉ còn 2-3% Khi hàm lượng hữu cơ trong đất giảm sẽ kéo theo sự thay đổi hàngloạt các tính chất lý, hóa học đất theo hướng bất lợi cho sinh trưởng, phát triển vànăng suất của cà phê (Trình Công Tư, 1999) Chính vì vậy các tác giả đã khuyếnnghị bón phân hữu cơ có tác dụng trong việc nâng cao độ phì nhiêu thực tế của đấtbazan trồng cà phê, góp phần duy trì và ổn định độ phì nhiêu của đất bazan

Sau yếu tố hạn chế về hàm lượng hữu cơ thì lân được coi là yếu tố hạ n chếtrong đất trồng cà phê (Lương Đức Loan, 1991; Tôn Nữ Tuấn Nam, 1995) Nguyễn

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

trưởng và năng suất cà phê trên đất bazan Phủ Quỳ Nhận định nà y cũng đã đượcNguyễn Khả Hoà (1995) khẳng định khi nghiên cứu về lân với cây cà phê trên đấtbazan Tây Nguyên So với một số chỉ tiêu khác thì hàm lượng lân dễ tiêu tr ong đấtferalit đỏ thẫm chiếm tỉ lệ rất thấp trong thành phần lân tổng số, cao nhất là 1,2% vàthấp nhất nhất bằng không (Lê Văn Căn và Pagel, 1961).

Nghiên cứu về đất phát triển trên sản phẩm phong hóa của đá bazan TâyNguyên, Đỗ Đình Đài (2001) đã cho thấy một số hạn chế khá phổ biến của đất pháttriển trên sản phẩm phong hóa của đá bazan Tây Nguyên là chua mạnh, nghèocatrion trao đổi, độ bão hòa bazơ thấp, nghèo kali tổng số, lân dễ tiêu và kali dễ tiêu.Theo Nguyễn Tiến Sỹ (2010) nhóm đất đỏ phát triển trên đá bazan trồng càphê tỉnh Đắk Nông đang có dấu hiệu bị thoái hóa do thành phần khoáng sét của đất

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

cố định kali của đất cũng rất thấp

Sự thiếu hụt các nguyên tố trung và vi lượng cũng được một số tác giả nghiêncứu Theo Tôn Nữ Tuấn Nam (1993), phần lớn đất đang trồng cà phê ở Tây Nguyênthiếu lưu huỳnh Đất đỏ bazan tuy có hàm lượng lưu huỳnh ca o hơn các loại đấtkhác (đạt 300-700 ppm), nhưng không đủ cung cấp cho cà phê Đồng quan điểm vớinhận định trên Trình Công Tư (1999) cũng khuyến cáo nên sử dụng các dạng đạm

Hồ Công Trực và Lương Đức Loan (1997) cho thấy đối với đất nâu đỏ phát triểntrên đá bazan ở độ dốc 10olượng đất mất đi hàng năm > 100 tấn /ha Như vậy vấn đềmất đất kéo theo mất dinh dưỡng, rửa trôi cation trao đổi là vấn đề rất đáng quan

tâm, chính do nguyên nhân này mà phát sinh các yếu tố hạn chế về vật lý và hóa học

ở đất trồng cà phê

2.4.2.3 Nghiên cứu yếu tố hạn chế về sinh học trong đất

Thực tế trong nhiều năm qua cho thấy, cây cà phê t rồng mới trên đất đã quamột chu kỳ trồng cà phê thường sinh trưởng kém, còi cọc, tỷ lệ sâu bệnh và tỷ lệchết rất cao Nguyên nhân được đoán định rất khác nhau, những nhà bảo vệ thực vậtthì cho rằng có thể là do sự phát sinh một lượng lớn nấm bệnh, tuyến trùng hại rễ,trong khi đó các nhà khoa học đất lại cho rằng có thể đất bị nhiễm kim loại nặng vàhóa chất sau một thời gian dài canh tác phân hóa học, hóa chất BVTV

Kết quả nghiên cứu cứu về sinh học đất tại nước ta đã phát hiện trong nhiều

mẫu rễ cà phê bị vàng lá có sự hiện diện của loại tuyến trùng Pratylenchus coffeae

(Tuyet, 2010) Có khoảng 36% số diện tích trồng cà phê tại Phủ Quỳ, Nghệ An bị

tấn công và gây hại bởi tuyến trùng Pratylenchus coffeae (Phan Quốc Sủng, 1976).

Cây cà phê có biểu hiện triệu chứng vàng lá, thối rễ là do bị tuyến trùng

Pratylenchus coffeae tấn công và gây hại kết hợp cùng một số loại nấm ký sinh gây bệnh khác như Fusarium solani, Fusarium oxysporum và Rhizoctonia solani (Phan

Quốc Sủng và cs., 2001;Trần Kim Loang, 2002)

Kết quả nghiên cứu c ủa Trinh et al (2009) cho thấy: Trong 375 mẫu rễ cà phê

(thu thập từ 15 điểm trên lãnh thổ Việt Nam) có tần suất xuất hiện tuyến trùng

Pratylenchus coffeae, Radopholus arabocoffeae và Meloidogyne spp là cao nhất theo thứ tự 24%, 12% và 9% Tuyến trùng Pratylenchus coffeae xuất hiện ở hầu

khắp các vùng trồng cà phê tại Tây Nguyên, nhưng lại ít thấy xuất hiện trong cácmẫu rễ cà phê thu thập tại miền Bắc Việt N am Kết quả nghiên cứu của Trịnh

Quang Pháp và cộng sự (Trinh et al., 2011a) cũng cho thấy rằng trong đất phá bỏ

cà phê chè 5 năm tuổi bị nhiễm loại tuyến tuyến trùng Pratylenchus coffeae sau

10-11 tháng để hoang đã không được tìm thấy loại tuyến trùng này trong tầng

canh tác sâu 70 cm Với mật độ lây nhiễm 1 con tuyến trùng Pratylenchus coffeae/cm3đất đã có thể gây hại nghiêm trọng cho cây cà phê chè thực sinh Cây

cà phê chè sẽ bị thối rễ cọc sau 180 ngày lây nhiễm tuyến trùng Pratylenchus coffeae (Trinh et al., 2011b).

Trinh et al (2009) công bố một loài tuyến trùng nội ký sinh di chuyển Radopholus arabocoffeae gây chết hàng loạt vườn cà phê tại huyện Krông Năng, Đắk Lắk Cũng theo Trinh et al (2009) thông báo về sự phân bố thành phần

tuyến trùng ký sinh gây hại trên cây cà phê ở Việt Nam với ba loài gây hại chính

là Meloidogyne spp., Pratylenchus coffeae và Radopholus arabocoffeae bên cạnh

đó còn thêm sự phổ biến của loài Pratylenchus brachyurus và một giống mới Apratylenchus vietnamensis spp Việc nghiên cứu khả năng gây hại của loài Pratylenchus coffeae, Radopholus arabocoffeae và R duriophilus trên cây cà phê

con trong nhà lưới cũng cho thấy cả 3 loài này đều gây hại rất nhanh đối với câycon sau 90 ngày lây nhiễm tuyến trùng (Trịnh Quang Pháp và Nguyễn NgọcChâu, 2005 a, b)

Trần Kim Loang (1999) trong công trình nghiên cứu bệnh hại rễ cà phê tạiĐắk Lắk cho thấy khi nghiên cứu tác nhân gây bệnh thối rễ tơ thì ngoài sự xuất hiện

của các loài nấm như Fuarium oxysporum, Rhizoctonia bataticola, thì trên các mẫu đều có sự xuất hiện của các loài tuyến trùng Pratylenchus coffeae và Meloidogyne

spp Qua các kết quả nghiên cứu, tác giả đã kết luận rằng “Tuyến trùng là tác nhânđầu tiên của bệnh thối rễ cọc” Khi phân tích các mẫu đất lấy từ những lô cà phê vối

già cỗi, tác giả đều thấy sự hiện diện của Pratylenchus coffeae (8-32 con trong 50 g đất) và Meloidogyne spp (80-593 con trong 50 g đất) Tác giả đã cho rằng với mật

độ này thì tuyến trùng có gây ảnh hưởng đến cà phê già cỗi, và đặc biệt khi các câycon được trồng trên đất này thì sẽ bị gây hại nghiêm trọng dẫn đến chết cây

Nguyễn Anh Dũng (2007) nghiên cứu sử dụng chế phẩm sinh học Chitosanoligomer và Salyciden-chitosan oligomer tưới vào đất trồng tiêu, cà phê làm gia tăng

vi sinh đối kháng, giảm mật độ tuyến trùng và nấm bệnh xuống 2 -3 lần so với đốichứng Chế phẩm chitosan oligomer có tác dụng tốt với sinh trưởng của cà phê, lúa

và tăng tính kháng cho cây trồng đối với tác nhân gây bệnh

Một số chất ly trích từ thực vật cũng có khả năng tiêu diệt hơn 90% tuyến

trùng Meloidogyne icognita trong điều kiện phòng thí nghiệm và hạn chế tuyến trùng Meloidogyne icognita gây hại trên cây dưa chuột, hợp chất này cũng hạn chế trên 90% sự phát triển nấm Rhizoctonia solani trong điều kiện in vitro (Nguyen

Dang Minh Chanh và Nguyen Van Nam, 2013b)

Theo Lê Đức Khánh (2015), thành phần loài tuyến trùng ký sinh cà phê tại

4 tỉnh Tây Nguyên gồm 27 loài, loài gây hại quan trọng và có độ bắt gặp nhiều

nhất trong rễ và trong đất trồng là Pratylenchus coffeae, loài Meloidogyne incognita đang có chiều hướng gia tăng Mật độ tuyến trùng diễn biến khá phức

tạp trong mùa mưa tại Cư Kuin (Đắk Lắk), Chư Sê (Gia Lai) Trong rễ mật độtuyến trùng thường cao vào mùa khô

2.4.2.4 Nghiên cứu về giải pháp để tái canh cà phê thành công

Thực tế trong sản xuất cà phê tại Tây Nguyên đã có một s ố mô hình táicanh thành công như Công ty Eapôk (Đắk Lắk) trồng tái canh 100 ha bằngphương pháp thu gom rễ cùng với biện pháp luân canh ba năm Hiện cây sinhtrưởng, phát triển tốt, cho năng suất 2,5-3,0 tấn nhân/ha Nông trường cà phêThuận An (Đắk Nông) cũng tiến hành tái canh trên diện tích 30 ha, thời gian luâncanh với ngô, đậu là bốn năm, hiện vườn cà phê s au tái canh đạt năng suất hơn 2-

3 tấn nhân/ha Công ty cà phê Thắng Lợi (Đắk Lắk) đã tái canh thành công hàngtrăm ha, thời gian luân canh 02 năm với cây ngô và 01 năm với cây muồng hoavàng, năng suất cà phê vào kinh doanh đạt > 3 tấn nhân/ha

Các nghiên cứu về giải pháp tái canh cà phê ở Tây nguyên đã được ViệnKhoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên (WASI) thực hiện từ năm

2009, đến nay cũn g đã có một số kết quả khả quan Tuy n hiên các kết quả nàyvẫn chưa thật sự rõ ràng, phần lớn các diện tích tái canh chỉ tồn tại trong một thờigian ngắn, 2-3 năm sau khi tái canh có nhiều diện tích cà phê bị vàng lá dẫn đ ếnrụng là và chết (Lê Ngọc Báu và Chế Thị Đa, 2012) Theo kết quả nghiên cứucủa WASI, nguyên nhân gây ra bệnh vàng lá ở cây cà phê là do tương tác giữatuyến trùng và nấm (Trần Kim Loang, 2002)

Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc táicanh cây cà phê, trong đó sâu bệnh hại được xem là yếu tố chính hay hạn chế chínhgây chết cây cà phê sau khi tái canh Kết quả khảo sát và phân tích các tác nhân gây

bệnh vàng lá trên cây cà phê cho thấy, tuyến trùng Pratylenchus coffeae là loài gây

hại chính (Trần Thị Kim Loang và cs., 2001) Mặt khác, khi nghiên cứu mối liên hệgiữa tuyến trùng gây hại với các thành phần sinh vật khác trong đất đã phát hiện ra

mối liên hệ mật thiết giữa tuyến trùng Pratylenchus coffeae với nấm Fusarium oxysporum gây bệnh trên cà phê vối và c à phê chè (Trần Kim Loang, 2002) Sự kết

hợp giữa hai tác nhân gây bệnh là nấm và tuyến trùng làm cho mức độ gây hại càngtrầm trọng hơn

Các nghiên cứu cho thấy đất trồng cây cà phê sau một quá trình canh tác, nhất

là trồng độc canh, thường làm mất cân bằng c ác hệ vi sinh vật trong đất, xuất hiệnnhiều sinh vật gây hại ảnh hưởng xấu đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây

cà phê, nếu các loài gây hại này phát triển mạnh có thê gây chết cho cây cà phê(Trương Hồng, 2012)

Các nghiên cứu cho rằng không chỉ các vi sinh vật gây bệnh mà còn các yếu tốdinh dưỡng trong đất cũng có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng và phát triển của

cây cà phê tái canh Các nghiên cứu cho thấy qua một chu kỳ canh tác cà phê lâu dàithì đất trồng bị thoái hóa Đây là một trong những nguyên nhân góp phần làm chocây cà phê sinh trưởng và phát triển kém Kết quả theo dõi mức độ suy giảm cáctính chất lý hóa của đất đỏ bazan cho thấy, sau 4-5 năm trồng cà phê thì hữu cơchỉ còn lại 2 -3% so với 5-6% khi mới khai hoang Sự thay đổi các tính chất lýhóa này đã gây bất lợi cho sinh trưởng và phát triển của cây cà phê (Lương ĐứcLoan, 1991) Do đó việc áp dụng tăng cường bón các loại phân hữu cơ là rất cầnthiết để cải tạo các tính chất lý hóa của đất trồng cà phê tái canh, góp phần duy trì

Mặc dù tần suất xuất hiện của các loài tuyến trùng gây hại trên cà phê khábiến động và rất khác nhau ở các vùng trồng cà phê (Nguyễn Ngọc Châu và

Nguyễn Vũ Thanh, 2000; Trinh et al., 2009) Khả năng bắt gặp các loài gây hại chính như Meloidogyne spp., Pratylenchus spp và Rotylenchulus reniformis khá

phổ biến trên các vùng trồng cà phê ở Việt Nam Nhưng khả năng gây hại củacác loài tuyến trùng trên cây cà phê còn phụ thuộc rất nhiều vào các chủ ng sinh

thái khác nhau (Trinh et al., 2011a) cũng như mật độ của các loài này trong đất

và trong rễ của cây cà phê (Trinh et al., 2011b) và khả năng chống chịu của các dòng/giống cà phê khác nhau (Trinh et al., 2012) Nhiều nghiên cứu đã thực hiện

việc tương tác giữa tuyến trùng ký sinh thực vật quan trọng với các nấm/khuẩn

gây bệnh đất như nấm Fusarium, Rhizoctonia, Pithium,

Kết quả đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ trên cà phê vối tái canh tại TâyNguyên giai đoạn 2009-2012 (Chế Thị Đa, 2013) đã chỉ ra rằng: các biện pháp canhtác và mật độ tuyến trùng ký sinh trong rễ cây cà phê trước khi tái canh có ảnhhưởng rất lớn đến hiệu quả của việc tái canh Nghiên cứu này cũng đã khuyến cáo:khi triển khai tái canh cà phê cần phải áp dụng đồng bộ các giải pháp kỹ thuật canhtác trước và sau khi tái canh để góp phần cho việc tái canh thành công Một sốkhuyến cáo cụ thể như: (1) Cày rà rễ thật kỹ ngay sau khi nhổ bỏ cà phê già cỗi và

trước khi tái canh (2) Luân canh với loại cây trồng ngắn ngày khác hai năm - loạicây trồng thích hợp nhất là cây họ đậu (3) Sử dụng phân hữu cơ (phân chuồng) đểbón lót có hiệu quả rất cao - liều lượng phải đạt 15-20 kg/hố Bởi lẽ việc bón lótphân hữu cơ có tác dụng cải tạo lý hóa tính của đất trồng cà phê sau một chu kỳ kinhdoanh đất bị suy kiệt: đất trồng tơi xốp hơn, hàm lượng lân và kali trong đất tăng rõrệt Điều này làm cho cây cà phê tái canh sinh trưởng và phát triển tốt hơn (4)Nguồn tuyến trùng ký sinh gây hại thực vật trên nền đất tái canh phải đư ợc khốngchế ở mức thấp (≤ 100 con/100g đất) (5) Với nền đất trồng có nguồn vi sinh vật gâyhại rễ cà phê cao (tuyến trùng ký sinh, nấm ký sinh gây bệnh ) cần phải thực hiệnluân canh trong thời gian lâu hơn (3-4 năm) với cây họ đậu trước khi trồng lại.Kết quả điều tra 120 vườn cà phê tái canh trên 4 năm tuổi tại Đắk Lắk và GiaLai trong năm 2013 cho thấy (Lê Đăng Khoa, 2015): có 63,33% số vườn được điềutra tái canh thành công và 36,67% số vườn cà phê tái canh thất bại Trong số nhữngvườn cà phê tái canh thành công có 42,11% số vườn được thực hiệ n trên nền đấtluân canh > 2 năm, 39,47% số vườn được thực hiện trên nền đất luân canh 1 năm và18,42% vườn được thực hiện tái can h trên nền đất không luân canh Điều này chothấy: thời gian luân canh càng lâu thì khả năng thành công trong tái canh là tốt hơn.Nghiên cứu này còn chỉ ra rằng: tại thời điểm điều tra có 79,20% cây bị bệnh cóhiện tượng sưng rễ tơ và thối rễ cọc, 5 ,00% cây bị bệnh có hiện tượng bị rệp sáp hại

rễ và 15,80% cây bị bệnh không xác định được rõ triệu chứng Bằng việc phân tíchcác mẫu rễ cà phê bị bệnh trong phòng thí nghiệm tác giả cũng đã chỉ ra rằng:Nguyên nhân chính gây hiện tượng vàng lá thối rễ cà phê tái canh là do tuyến trùng

ký sinh gây hại rễ (Pratylenchus spp và Meloidogyne spp ) và nấm ký sinh gây thối rễ cà phê tái canh (Fusarium sp và Rhizhoctonia sp ) Liên quan đến thời

gian luân canh và sự thành công của tái canh cà phê, Cục Trồng trọt (2013) viện dẫn

số liệu điều tra của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên chothấy thời gian luân canh càng dài cơ hội tái canh thành công càng cao và ngượclại nếu không luân canh hoặc luân canh 1 năm thì tỷ lệ thất bại rất cao (bảng 2.2)

Bảng 2.2 Tình hình các vườn cà phê tái canh theo thời gian luân canh

Cũng theo dựa theo số liệu của Viện Khoa học Nông Lâm nghiệp TâyNguyên, Cục Trồng trọt (2013) khẳng định không chỉ thời gian luân canh ảnhhưởng đến sự thành công của tái canh cà phê mà mật độ tuyến trùng (bảng 2.3) làyếu tố quyết định đến sự thành công hay thất bại của tái canh cà phê.

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

Biến

động

Trung bình

Biến

động

Trung bình

Biến

động

Trung bình Thành công 0-96 20,1 0-108 16,3 0-104 11,6 0-96 10,8 Thất bại 0-6.243 304 0-7.306 775 0-144 13,6 0-334 24,9

Nguồn: Cục Trồng trọt (2013) Ghi chú: Pra.: Pratylenchus coffeae

Meloi.: Meloidogyne

Tại các loại vườn điều tra có mật số tuyến trùng ký sinh trong đất biếnđộng khá lớn, với những vườn tái canh thành công mật số tuyến trùng thấp, số

lượng Pratylenchus coffeae biến động 0-96 cá thể/100 g đất và 0 -108 cá thể/5 g

rễ Tuy nhiênvới các vườn trồng tái canh thất bại có mật độ tuyến trùng kh á caobiến động trong khoảng 0-6.243 cá thể/100 g đất và 0-7.306 cá thể/5 g rễ Đối với

tuyến trùng Meloidogyne cũng cho kết quả tương tự nhưng loại tuyến trùng Meloidogyne có mật độ trong đất và rễ thấp hơn Pratylenchus coffeae Kết quả

nghiên cứu cũng đã rút ra nhận định tái canh không thành công là do tuyến trùngnhưng tại sao các vườn cà phê có cùng điều kiện về địa hình, cùng điều kiện vềđất trồng nhưng lại có vườn thành công và có vườn không thành công, tính chấtđất của các vườn này ra sao chưa được làm rõ

Kết quả thực hiện đề tài khoa học công nghệ cấp N hà nước về các biệnpháp kỹ thuật nhằm phục hồi khả năng canh tác cà phê trên diện tích sau thanh lýtại Đắk Lắk của Lê Xuân Ánh và cs (2014) chỉ ra rằng: Chất lượng đất trồng càphê tái canh ảnh hưởng rất chặt chẽ với chất lượng vườn cây, đặc biệt là đối vớivườn cà phê sinh trưởng phát triển tốt pH, OC, N, P2O5 tổng số, P2O5, K2O dễtiêu cao hơn hẳn so với vườn cà phê sinh trưởng , phát triển trung bình và kém.Đối với vườn cà phê sinh trưởng , phát triển kém (tái canh không thành công)ngoài yếu tố chất lượng đất còn có yếu tố ảnh hưởng khác như sâu bệnh, chế độchăm sóc, trong đó tuyến trùng và vi khuẩn gây bệnh cũng ảnh hưởng lớn đếnchất lượng vườn cây và khả năng thành công của tái canh cà phê thể hiện số

lượng vi khuẩn gây bệnh và tuyến trùng trên đất cà phê tái canh tốt thấp hơn rấtnhiều so với đất tái canh cà phê kém Tuy nhiên kết quả của nghiên cứu này cũngchưa xác định được yếu tố hạn chế chính củ a đất tái canh là gì và quan hệ của nóvới tình trạng cà phê xấu do vàng lá, còi cọc và thậm chí chết như thế nào Đâycũng là vấn đề cần được đi sâu xem xét trong nghiên cứu này.

2.5 MỘT SỐ NHẬN XÉT RÚT RA TỪ TỔNG QUAN VÀ ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Từ nghiên cứu về tổng quan các vấn đề liên quan có thể rút ra một số nhậnxét sau:

- Tái canh cà phê là yêu cầu tất yếu khách quan không chỉ đối với Gia Lai

mà còn đối với tất cả các tỉnh Tây Nguyên do những diện tích cà phê trên 20 nămtuổi, thậm chí 15 tuổi nhưng năng suất thấp, sản xuất không có hiệu quả nên cầnphải thanh lý, trồng mới Tuy nhiên tái canh cà phê đã gặp rất nhiều trở ngại, tỉ lệthành công tại những nơi đã tái canh không cao, ảnh hưởng đến sự ổn định củangành hàng cà phê ở nước ta, thu nhập của người nông dân giảm thấp Nghiêncứu cũng đã làm rõ những vấn đề lý luận liên quan đến trồng lại cà phê trên đất

đã qua một chu kỳ trồng cà phê, cà phê cần thanh lý và yếu tố hạn chế trong đất

- Các nghiên cứu đều khẳng định cây cà phê là cây có nhu cầu dinh dưỡngcao nhưng không đòi hỏi khắt khe về tính chất hoá học bằng tính chất vật lý củađất Đất trồng cà phê tối thiểu phải có tầng dày > 70 cm, tơi xốp, thoáng khí, khảnăng giữ nước và dinh dưỡng tốt Đất trồng cà phê muốn năng suất ổn định cầnduy trì môi trường đất tốt, hữu cơ ít nhất trên 2,5%, với đất nâu đỏ trên bazan cần

ít nhất 3,5%, đất ít chua, lân dễ tiêu trong đất từ 5 -10 mg P2O5/100 g đất và K2Odao động từ 10-15 mg/100 g đất

- Một số nghiên cứu đã khẳng định sau trồng cà phê đã dẫn đến có sự biếnđộng cả về tính chất vật lý, hoá học và sinh học của đất theo xu hướng giảm sovới đất trước khi trồng Các chỉ tiêu sụt giảm nhiều nhất là hàm lượng hữu cơ,hàm lượng đạm tổng số, kali và độ chua của đất theo hướng bất lợi cho sản xuấtnông nghiệp Xác định được các yếu tố hạn chế như lân dễ tiêu, kali dễ tiêu vàlưu huỳnh Tuy nhiên rất ít nghiên cứu xác định tính chất của đất sau một chu kỳtrồng cà phê về vật lý, hoá học và sinh học Theo đó xác định đư ợc yếu tố hạnchế trong đất bazan tái canh cà phê là yếu tố nào Ngoại trừ một số nghiên cứucho rằng tại các vườn cà phê tái canh tốt có chất lượng đất tốt hơn về một số chỉtiêu so với đất tái canh cà phê xấu Mặt khác sự tái canh không thành công là do

xuất hiện tuyến trùng với mật độ cao gây chết cà phê Tuy nhiên nghiên cứu chưalàm rõ được mối tương quan giữa chất lượng đất với sự xuất hiện tuyến trùng vớimật độ lớn Đây là nội dung tồn tại trong các nghiên cứu đã có

- Tái canh không thành công là do thay đổi cấu trúc đất, giảm vi nấm, suygiảm các bon hữu cơ, gia tăng độ chua và giảm hàm lượng lân dễ tiêu dẫn đến

suy giảm vi sinh vật hữu ích như Trichoderma spp Hậu quả phát sinh nhiều vi

sinh vật gây hại trong đất, gây hại cho cây cà phê tái canh Sự xuất hiện của cácloài vi sinh vật và mật độ vi sinh vật gây hại cho cà phê ở các vùng địa lý khácnhau thì rất khác nhau Tuy nhiên các nghiên cứu này chưa chỉ ra được mối quan

hệ giữa sự xuất hiện của các loại vi sinh vật gây hại với sự suy giảm các yếu tốhoá học, đặc biệt chưa làm rõ được trong các yếu tố hoá học suy giảm thì yếu tốnào có tương quan chặt, theo đó có thể coi đó là yếu tố hạn chế chính

- Các giải pháp kỹ thuật đề xuất của các nghiên cứu để tái canh thành côngđưa ra rất nhiều, trong đó có giải pháp về luân canh cây trồng, giải pháp về sửdụng chất hoá học để xử lý, các giải pháp về bón phân, trong đó có bón phân hữu

cơ Từ các giải pháp này Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thô n đã ban hànhliên tiếp 2 Quy trình, trong đó có Quy trình tái canh cà phê số 254 năm 2010 vànăm 2013 lại ban hành Q uy trình tái canh cà phê số 273 thay thế Quy trình năm

2010 Tuy nhiên việc tái canh cà phê hiện nay vẫn đang là vấn đề bức xúc, tỉ lệthành công vẫn thấp, gây lãng phí trong đầu tư và ảnh hưởng đến sự duy trì ổnđịnh diện tích cà phê kinh doanh, sản lượng cà phê của ngành cà phê Việt Nam,ảnh hưởng đến thu nhập và đời sống của hàng triệu hộ nông dân trồng cà phê Dovậy, nghiên cứu đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu xác định yếu tố hạn chế của đấtbazan tái canh cà phê tại tỉnh Gia Lai” là cần thiết với những định hướng chính làtập trung vào xác định một số tính chất vật lý, hóa học và sinh học của đất Theo

đó xác định yếu tố hạn chế về vật lý, hoá học và sinh họ c của đất bazan trồng táicanh cà phê ở Gia Lai Đồng thời sử dụng biện pháp kỹ thuật đơn lẻ thông qua thínghiệm, kết hợp xây dựng mô hình áp dụ ng biện pháp kỹ thuật tổng hợp nhằmkhắc phục yếu tố hạn chế trong đất cà phê tái canh

PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

- Đề tài được thực hiện trên vùng đất nâu đỏ trên đá bazan (Fk) trồng táicanh cà phê tại tỉnh Gia Lai

- Các thí nghiệm và mô hình được thực hiện trên đất đỏ bazan tái canh càphê được luân canh 1 năm với cây lạc tại Công ty Cà phê Ia Sao 1, xã Ia Yok,huyện Ia Grai - Gia Lai Công ty Cà phê Ia Sao 1 hiện đang quản lý sử dụng501,179 ha cà phê và tại thời điểm điều tra vào năm 2012 thì tổng diện tích càphê trồng tái canh của công ty đã thực hiện là 125,23 ha

3.2 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

- Thời gian tiến hành thực hiện luận án: từ tháng 9/2011 đến tháng 9/2016

- Thời gian thu thập số liệu: từ tháng 1/2012 đến tháng 12/2014

3.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

3.3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng và phạm vi ngh iên cứu của đề tài luận án được giới hạn về một

số tính chất vật lý, hóa học và sinh học của đất nâu đỏ trên đá bazan (Fk) trồngtái canh cà phê trên địa bàn tỉnh Gia Lai Đây là loại đất có diện tích lớn nhất với273.847 ha, chiếm 62,28% diện tích đất được hình thành trên sản phẩm phonghoá của đá bazan tại 2 cao nguyên thuộc tỉnh Gia Lai Loại đất này rất thích hợpđối với cây cà phê, chính vì thế diện tích cà phê già cỗi tại vùng nghiên cứu nằmtập trung trên loại đất này Các chỉ tiêu cụ thể về vật lý, hoá học và sinh học được

trình bày trong mục 3.4.2 của phần nội dung nghiên cứu Riêng các biện pháp kỹ

thuật khắc phục yếu tố hạn ch ế, nghiên cứu chỉ giới hạn với 3 chỉ tiêu là dungtrọng, hữu cơ và tuyến trùng Các yếu tố hạn chế còn lại là magiê và kali khôngthực hiện do quy trình tái canh cà phê vối số 254/2010 của Bộ Nông nghiệp vàPhát triển nông thôn đã hướng dẫn bón lân bằng loại phân lân nung chảy tronggiai đoạn kiến thiết cơ bản với lượng 550 kg/ha/năm, đây là loại phân lân kiềm

có chứa hàm lượng magiê cao (≥ 15%) khi bón cho cà phê không chỉ cung cấplân mà còn cung cấp magiê Còn đối với kali dễ tiêu, do tiến hành trong giai đoạnkiến thiết cơ bản nên nhu cầu kali của cây cà phê thấp mà lượng bón clorua kalitheo quy trình (50 kg/ha/năm trồng mới và 150 kg/ha/năm thứ 2) là đáp ứng yêucầu

3.3.2 Vật liệu nghiên cứu

- Cây trồng:

+ Cà phê vối (giống: TR4, TR9 và TR11)

+ Cây trồng luân canh: Lạc

- Phân bón:

+ Phân vô cơ: Urê, sunphat amon, lân nung chảy, KCl, vôi

+ Phân hữu cơ: Phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh, phân chuồng

- Chế phẩm: Trichoderma, Nesmaticides, Palila 500, Kitozan

- Thuốc hoá học: Vimoca

Các chế phẩm: Trichoderma, Nesmaticides, Palila 500, Kitozan và thuốchoá học Vimoca được NCS lựa chọn dùng trong các thí nghiệm và mô hình dựatrên các căn cứ sau:

* Khuyến cáo tại Quy trình tái canh cà phê vối số 25 4 năm 2010 của BộNông nghiệp và Phát triển nông thôn

* Khuyến cáo của các nhà sản xuất và cung ứng chế phẩm, thuốc hóa học

* Kết quả điều tra tình hình sử dụng chế phẩm, thuốc hóa học trong tái canh

cà phê tại Gia Lai

3.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

3.4.1 Đánh giá một số điều kiện tự nhiên và thực trạng tái canh cà phê trên đất bazan tại Gia Lai

- Đặc điểm tự nhiên (vị trí địa lý, khí hậu, thủy văn, địa hình )

- Tái canh cà phê và áp dụng các biện pháp canh tác trong tái canh cà phê ởGia Lai

3.4.2 Nghiên cứu một số tính chất vật lý, hóa học và sinh học của đất bazan trồng tái canh cà phê tại Gia Lai

3.4.2.1 Nghiên cứu xác định thực trạng một số tính chất vật lý của đất bazan tái canh cà phê

Điều tra lấy mẫu đất, phân tích các chỉ tiêu: thành phần cơ giới , dung trọng,

K2O%, lân dễ tiêu (mg /100g đất), kali dễ tiêu (mg/100g đất), SO3 (%), Ca++(meq/100g đất), Mg++ (meq/100g đất), Al3+ (meq/100g đất), B (mg/kg), Zn(mg/kg), Cu (mg/kg).

3.4.2.3 Nghiên cứu xác định đặc điểm sinh học của đất thông qua xác định phân bố loài, số lượng và mật độ tuyến trùng

Điều tra lấy mẫu đất, mẫu rễ, phân tích các chỉ tiêu: thành phần và mật độtuyến trùng

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

- Xác định yếu tố hạn chế trong đất trồng tái canh cà phê về vật lý

- Xác định yếu tố hạn chế trong đất trồng tái canh cà phê về hoá học

- Xác định yếu tố hạn chế trong đất trồng tái canh cà phê về sinh học

- Tổng hợp xác định yếu tố hạn chế gây cà phê bị vàng lá, còi cọc, sinh trưởngkém và chết

3.4.4 Nghiên cứu thí nghiệm sử dụng biện pháp kỹ thuật đơn lẻ nhằm khắc phục yếu tố hạn chế trong đất bazan trồng tái canh cà phê

Để khắc phục các yếu tố hạn chế về suy giảm hàm lượng hữu cơ và x uấthiện mật độ tuyến trùng cao trên đất đỏ bazan tái canh cà phê vối, nghiên cứu đã

bố trí 2 thí nghiệm đơn lẻ nhằm khắc phục yếu tố hạn chế gồm:

3.4.4.1 Thí nghiệm sử dụng phân hữu cơ khắc phục yếu tố hạn chế về hữu cơ

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

ô cơ sở 20 cây, gồm 3 công thức thí nghiệm:

CT1: Bón phân chuồng theo khuyến cáo của Quy trình tái canh cà phê năm

2010: 10 tấn phân chuồng/ha

CT2: Bón phân chuồng với lượng: 20 tấn phân chuồng/ha

CT3: Bón phân HCVS theo khuyến cáo của Quy trình tái canh cà phê năm 2010:

4 tấn HCVS/ha

3.4.4.2 Thí nghiệm sử dụng hóa chất, chế phẩm trừ tuyến trùng, nấm để xử

lý đất

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

cơ sở 20 cây, gồm 5 công thức thí nghiệm:

Xây dựng mô hình diện tích 1 ha trên đất đỏ bazan tại Công ty cà phê Ia Sao

1, xã Ia Yok, huyện Ia Grai, tỉnh Gia Lai

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

- Biện pháp bón phân hữu cơ

- Biện pháp xử lý đất bằng chế phẩm trừ nấm, tuyến trùng

- Các biện pháp kỹ thuật khác

3.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

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

Thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên (đặc điểm khí hậu, thổ nhưỡng,địa hình, tình hình sử dụng đất bazan trồng cà phê của tỉnh), điều kiện kinh tế -xãhội (cơ sở hạ tầng, dân số…), các số liệu trên được thu thập từ Sở Nông nghiệp

và Phát triển Nông thôn, Sở Tài nguyên và Môi trường, Cục Thống kê tỉnh GiaLai, Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Gia Lai Các kết quả nghiên cứu của các đềtài có liên quan đến sử dụng đất cho tái canh cà phê tại Sở Khoa học và Côngnghệ tỉnh Gia Lai và tại các viện trực thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nôngthôn như Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp , Viện Thổ nhưỡng Nông hoá ,Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp Tây Nguyên

3.5.2 Phương pháp chọn điểm (vườn) cà phê để điều tra thu thập số liệu sơ cấp và lấy mẫu đất, mẫu rễ phân tích

3.5.2.1 Phương pháp chọn điểm (vườn) cà phê nghiên cứu và điều tra số liệu

sơ cấp

Tiêu chí để chọn điểm (vườn) cà phê tái canh phục vụ điều tra thu thập sốliệu sơ cấp, lấy mẫu đất, mẫu rễ để phân tích là ở một vùng tập trung, có cùng

loại đất đỏ bazan, cùng điều kiện về địa hình, cùng điều kiện canh tác theo quytrình và cùng tái canh cà phê năm 2010 Tuy nhiên phải có cà phê tái canh tốt, càphê tái canh trung bình, cà phê tái canh xấu (Theo phân loại của Bộ Nông nghiệp

và Phát triển nông thôn) Theo tiêu chí này chúng tôi đã chọn được 60 vườn tại:Công ty cà phê Ia Sao 1, Công ty cà phê Ia Sao 2, Công ty cà phê 706 và Công tyTNHH một thành viên Ia Grai thuộc huyện Ia Grai trên diện tích đất nâu đỏ pháttriển trên đá bazan trồng cà phê tái canh nhiều nhất lúc bấy giờ Các huyện khác

có diện tích nhỏ và rất manh mún xen kẹp với vườn cà phê già cỗi nên không đủ

số lượng vườn cần nghiên cứu theo tiêu chí đã chọn

Nội dung phỏng vấn các hộ có vườn cà phê tái canh chọn làm nghiên cứugồm: Diện tích tái canh, thời gian tái canh (trồng ngay, luân canh, …), tình hình vệsinh đồng ruộng sau khi phá bỏ cà phê chu kỳ 1, làm đất, xử lý hố trước khi tái canh,cây giống (cây ghép, cây thực sinh), nguồn gốc giống, các biện pháp kỹ thuật canhtác (phân bón, trồng cây che bóng, đào rãnh ép xanh, bảo vệ thực vật, .), mức độđầu tư chăm sóc, tỷ lệ cây chết, vàng lá, thối rễ; … theo mẫu phiếu (phụ lục 2)

3.5.2.2 Phương pháp điều tra lấy mẫu đất phân tích tính chất vật lý và hoá học

Như phần phương pháp chọn điểm nghiên cứu đã trình bày, c ác vườn cà phêđược lựa chọn để lấy mẫu phân tích tính chất vật lý và hoá học của đất là nhữngvườn cà phê tái canh năm 2010 có cùng điều kiện về địa hình, loại đất (đất bazan),cùng thời điểm trồng tái canh và cùng quy trình tái canh Mỗi vườn được chọnnghiên cứu lấy tại 5 điểm (tương đương với 5 cây phát triển tốt hoặc 5 cây bệnhvàng lá, chết) theo TCVN 5297-1995 Điểm lấy mẫu đất là vòng ngoài của tán lácây cà phê, mỗi điểm lấy 2 tầng (tầng 0-20 và tầng > 20-50 cm) Các mẫu tầng 1trộn đều với nhau và tầng 2 cũng trộn đều với nhau Mỗi tầng lấy 1 kg hỗn hợp đất

và được giữ trong túi ni lông có nhãn ghi đầy đủ các thông tin Số vườn khảo sát lấymẫu là 60 với tổng số 120 mẫu đất , trong đó có 20 vườn tốt, 20 vườn trung bình và

20 vườn xấu Các chỉ số như tỷ lệ vàng lá, nốt sần, hoại tử rễ và các chỉ số về câyche bóng, cây che phủ, cây trồng xen cũng được ghi nhận trong phiếu điều tra

3.5.2.3 Phương pháp lấy mẫu đất, mẫu rễ để phân tích tuyến trùng

Vườn cà phê lấy mẫu đất, mẫu rễ để phân tích tuyến trùng cũng là các vườnlấy mẫu phân tích tính chất vật lý, hoá học của đất bazan tái canh Tuy nhiên do quytrình lấy mẫu đất, mẫu rễ để phân tích tuyến trùng chỉ cần với số lượng 3 cây chomỗi vườn nên tại mỗi vườn đã lấy mẫu đất để phân tích tính chất vật lý và hoá học

nghiên cứu chỉ lấy mẫu đất, mẫu rễ để phân tích tuyến trùng tại vị trí của 3 trong 5điểm (tương đương với 3 cây bệnh vàng lá đại diện cho vườn cà phê tái canh xấu và

3 cây tại vườn cà phê tái canh trung bình Riêng đối với vườn cà phê tốt lấy tại 3 câysống) Các vườn lấy mẫu có cùng điều kiện về địa hình, loại đất, cùng thời điểmtrồng và cùng quy trình tái canh hoặc cùng quy trình chăm sóc trước đây Tại mỗiđiểm lấy 2 tầng đất, tầng 1 (0-20 cm và tầng 2 từ >20-50 cm kể từ mặt đất, sau đótrộn đều thành một mẫu đại diện, tổng số 60 điểm gồm 120 mẫu đất và 120 mẫu rễ.Đất và rễ được giữ trong túi bóng và để thùng mát vận chuyển về phòng thí nghiệmphân tách Các chỉ số như tỷ lệ vàng lá, nốt sần, hoại tử rễ, và các chỉ số về cây chebóng, cây che phủ, trồng xen cũng được ghi nhận trong quá trình điều tra

3.5.3 Phương pháp phân tích đất

Các mẫu đất phối trộn cần phân tích tính chất vật lý và hóa học được phân tíchtại Phòng Phân tích Đất và Môi trường - Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp,theo các phương pháp sau đây:

3.5.4 Phương pháp phân tích tuyến trùng trong đất và rễ

Các chỉ tiêu sinh học (tuyến trùng) được phân tích tại phòng phân tích ViệnSinh thái và Tài nguyên Sinh vật - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam và đượcthực hiện theo các bước sau:

- Tách lọc tuyến trùng: Từ mỗi mẫu thu được, lấy trung bình 5g rễ và 250g đất

để tiến hành phân tích, kiểm tra mức độ gây hại và số lượng tuyến trùng ở rễ Riêngđối với tầng >20-50 cm số lượng rễ rất thấp nên không theo dõi chỉ số mật độ tuyếntrùng trong rễ Tách lọc tuyến trùng từ mẫu rễ theo phương pháp lọc tĩnh và táchtuyến trùng từ đất theo phương pháp của Nguyễn Ngọc Châu (2003)

- Cố định và bảo quản tuyến trùng: Tuyến trùng kí sinh thực vật thu được từ

các phương pháp tách lọc nêu trên được đưa vào dung dịch TAF để cố định và bảoquản (Southney, 1986)

- Làm tiêu bản mẫu cutin vùng chậu con cái của Meloidogyne: Con cái được

đưa vào môi trường axit lactic 45% và phần đầu được cắt khỏi cơ thể bằng dao mổ.Dùng kim gắp nhấn nhẹ từ đuôi đến vết cắt ở đầu để đẩy dịch bên trong cơ thể rangoài Cắt 1/3 phía sau cơ thể của tấm da ngoài thành 1 tấm (tấm này có chứa vulva

và anus) Lật úp hoàn toàn các tấm đã cắt tỉa xuống một cách nhẹ nhàng và làm sạch

nó bằng phần đầu kim gắp Dùng đầu kim gắp đưa các tấm đã làm sạch và o giọt

glycerin để làm tiêu bản (Perry et al., 2009).

- Nhân nuôi tuyến trùng: Vì nhóm tuyến trùng Pratylenchidae và Meloidogyne

khó có thể phân biệt vì có sự chồng chéo giữa các chỉ số hình thái và hình thái lượngnên các quần thể tuyến trùng ngoài việc cố định bằng dung dịch TAF cũng đồn gthời được nhân nuôi trong các môi trường khác nhau và cố định trong DESS (Yoder

et al., 2006) để phân tích đặc trưng phân tử sau này.

Tuyến trùng Pratylenchidae được n hân nuôi trên cà rốt: Miếng cà rốt dày 2

-4mm từ củ cà rốt cắt trước đó, rửa sạch, nhúng trong ethanol 95% sau đó được hơ

qua lửa, được đặt trong môi trường aga 1% Pratylenchus được hút lên môi trường

aga bên cạnh miếng cà rốt hoặc được đưa vào môi trường trước sau đó đặt cácmiếng cà rốt lên trên Tuyến trùng sẽ sinh sản trong mô cà rốt và được để trongnhiều tuần Phương pháp này đã được chứng minh là một phương pháp nhanh chóng

để có được quần thể tuyến trùng lớn phục vụ cho các thí nghiệm (O’Bannon andTaylor, 1968)

- Tuyến trùng Meloidogyne spp được nhân nuôi trên cà chua: Tuyến trùng