Mục tiêu của luận án là xác định được ảnh hưởng của cường độ ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ không khí đến năng suất, chất lượng nguyên liệu giống chè Kim Tuyên để chế biến chè xanh. Xác định được các kỹ thuật che sáng hợp lý (Thời gian che sáng, cường độ ánh sáng, chiều cao che ánh sáng) cho giống chè Kim Tuyên ở vụ hè.
ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM NGUYỄN XN CƯỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CHE SÁNG ĐẾN NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CHÈ XANH GIỐNG CHÈ KIM TUN Ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 9.62.01.10 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG THÁI NGUN 2019 Luận án được hồn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM ĐẠI HỌC THÁI NGUN Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS. Trần Ngọc Ngoạn 2. TS. Đặng Văn Thư Người phản biện 1: Người phản biện 2: Người phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường Họp tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia Trung tâm học liệu Đại học Thái Ngun Thư viện Trường Đại học Nơng Lâm ĐH Thái Ngun DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Nguyễn Xn Cường, Trần Ngọc Ngoạn (2018), Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật tủ lưới che ánh sáng trước khi hái đến năng suất, chất lượng chè xanh cho giống Kim Tun trong vụ hè thu Tạp chí Nơng nghiệp và phát triển nơng thơn (ISSN: 18594581, số 22/2018) Nguyễn Xn Cường, Đặng Văn Thư (2018), Ảnh hưởng của bón phân, kết hợp tủ lưới che sáng đến năng suất, chất lượng giống Kim Tun vụ hè thu Tạp chí Nơng nghiệp và phát triển nơng thơn (ISSN: 18594581, số 23/2018) MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết Cây chè là cây cơng nghiệp dài ngày, có nguồn gốc nhiệt đới và Á nhiệt đới, sinh trưởng, phát triển tốt trong những vùng cận nhiệt đới có điều kiện khí hậu nóng ẩm, tập trung chủ yếu ở Châu Á và Châu Phi. Tuy nhiên, hiện nay nhờ sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, cây chè đã được trồng ở nhiều nước trên thế giới, từ 33 0 vĩ Bắc đến 490 vĩ Nam Miền Bắc Việt Nam có 21 tỉnh trồng chè với diện tích 89.289 ha chiếm 70% tổng diện tích trồng chè cả nước, tổng sản lượng thu được 104.612 tấn. Tuy nhiên do điều kiện khí hậu miền Bắc phân hóa theo mùa với mùa đơng lạnh giá và mùa hè nắng nóng mưa nhiều nên sản lượng và chất lượng chè miền Bắc phân bố khơng đều trong năm, tập trung chủ yếu vào các tháng vụ hè (chiếm tới 60 – 70% tổng sản lượng cả năm), nhưng chất lượng chè kém, giá bán thấp. Cịn các vụ xn, thu đơng sản lượng thấp (chiếm 30 40%) nhưng chè lại có chất lượng cao, giá bán chè thành phẩm cao gấp 2, 3 lần so với vụ hè. Việc nghiên cứu biện pháp nâng cao chất lượng chè vụ hè mang ý nghĩa quan trọng cho ngành hè hiện nay Hiện nay nhu cầu về các sản phẩm chè xanh ngày càng cao vì vậy trong những năm qua nhiều giống mới đã được chọn tạo ngun liệu có thể chế biến các sản phẩm chè xanh để đáp ứng u cầu của thị trường Giống Kim Tuyên có nguồn gốc Đài Loan nhập nội năm 1994, công nhận giống mới năm 2008. Cây sinh trưởng khỏe, tuổi 5 đã giao tán, mật độ búp dày. Chế biến chè xanh và chè ơlong cho chất lượng tốt. Hiện nay đang được trồng nhiều các tỉnh Lâm Đồng, Lạng Sơn, n Bái, Phú Thọ và Thái Ngun, diện tích đạt trên 2.000 ha Như vậy, để tạo sản phẩm chè xanh chất lượng từ nguyên liệu giống chè Kim Tuyên có giá trị hàng hóa cao phục vụ nội tiêu và xuất khẩu. Nghiên cứu sinh thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp kỹ thuật che sáng đến năng suất, chất lượng chè xanh giống chè Kim Tuyên”. Nhằm góp phần nâng cao chất lượng, giá trị và hiệu quả sản xuất chè 2. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được ảnh hưởng của cường độ ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ khơng khí đến năng suất, chất lượng ngun liệu giống chè Kim Tun để chế biến chè xanh Xác định được các kỹ thuật che sáng hợp lý (Thời gian che sáng, cường độ ánh sáng, chiều cao che ánh sáng) cho giống chè Kim Tun ở vụ hè Xác định được cơng thức bón phân hợp lý cho giống chè kim tun trong điều kiện che sáng ở vụ hè. Áp dụng kết quả của đề tài xây dựng mơ hình ngồi sản xuất để đề xuất kỹ thuật khuyến cáo cho sản xuất 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Giống chè Kim Tun tuổi 10, Lưới che ánh sáng Phân bón: Phân đạm Ure Hà Bắc (46%N), phân lân Lâm Thao (supe lân 16% P2O5), phân kaliclorua (60% K2O), MgSO4, phân chuồng hoai mục… 3.2. Phạm vi nghiên cứu Từ những kết quả nghiên cứu thăm dị từ những năm trước, kế thừa các thí nghiệm về phân bón, kỹ thuật canh tác đã có. Đề tài nghiên cứu về kỹ thuật che sáng: Mức độ che sáng, thời gian che sáng, chiều cao của giàn che và bón phân trong điều kiện che sáng đối với giống Kim Tuyên ở vụ hè (từ tháng 5 đến tháng 8) Nghiên cứu một số tổ hợp phân bón trong điều kiện có che sáng đối với giống chè Kim Tuyên vụ hè trong điều kiện ở Phú Hộ Phú Thọ 4. Điểm mới của luận án Đã xác định được sự ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến năng suất của giống chè Kim Tuyên Đã xác định được mức độ ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến chất lượng (hàm lượng tanin, axit amin, đường khử và chỉ số hợp chất thơm) của giống chè Kim Tuyên Đã xác định với giống chè Kim Tuyên khi che ánh sáng trong vụ hè đã làm giảm hàm lượng tanin và tích lũy nhiều hơn axit amin từ đó chất lượng chè tăng lên đáng kể Đã xác định được độ cao của giàn che và thời gian che sáng trước khi thu hoạch để làm tăng chất lượng ngun liệu giống chè kim tun ở vụ hè Đã xác định mức phân bón trong điều kiện có che ánh sáng cho giống Kim Tun ở vụ hè để làm tăng chất lượng ngun liệu 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Đã phân tích và xác định mối quan hệ giữa cường độ ánh sáng với các yếu tố sinh thái trong vườn chè như nhiệt độ, ẩm độ khơng khí, nối quan hệ giữa cường độ ánh sáng và năng suất, chất búp chè từ đó làm tăng chất lượng sản phẩm chè xanh, làm cơ sở khoa học cho việc điều chỉnh cường độ ánh sáng vụ hè theo hướng có lợi cho việc chế biến chè xanh với giống Kim Tuyên 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Đã xác định được kỹ thuật che sáng thích hợp (độ cao che sáng, phần trăm che sáng, thời gian che sáng) và lượng phân bón thích hợp trong điều kiện có che sáng để làm tăng chất lượng nguyên liệu với giống chè kim tuyên vụ hè, làm cơ sở cho việc đề xuất quy trình kỹ thuật cho sản xuất nguyên liệu để chế biến chè xanh chất lượng cao từ giống chè Kim Tuyên Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Giống chè Kim Tuyên tuổi 10, Lưới che ánh sáng Phân bón: Phân đạm Ure Hà Bắc (46%N), phân lân Lâm Thao (supe lân 16% P2O5), phân kaliclorua (60% K2O), MgSO4, phân chuồng hoai mục… 2.2. Nội dung nghiên cứu 2.2.1. Nghiên cứu mối quan hệ giữa cường độ ánh sáng, nhiệt độ và ẩm độ đến năng suất, chất lượng chè Kim Tuyên tại Phú Thọ 2.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật che sáng đến năng suất, chất lượng nguyên liệu giống chè Kim Tuyên ở vụ hè Nghiên cứu ảnh hưởng của che sáng giảm cường độ ánh sáng đến năng suất, chất lượng nguyên liệu của giống chè giống Kim Tuyên ở vụ hè Nghiên cứu độ cao của giàn che sáng đến năng suất, chất lượng nguyên liệu của giống chè Kim Tuyên ở vụ hè Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian che ánh sáng đến năng suất, chất lượng ngun liệu của giống chè giống Kim Tun ở vụ hè 2.2.3. Nghiên cứu xác định cơng thức phân bón hợp lý cho giống chè Kim tun trong điều kiện che sáng ở vụ hè 2.2.4. Ứng dụng kết quả nghiên cứu của đề tài xây dựng mơ hình ngồi sản xuất 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm Nội dung 1: Mối quan hệ giữa cường độ ánh sáng, nhiệt độ và ẩm độ đến năng suất, chất lượng chè Kim Tun tại Phú Thọ Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật che sáng đến năng suất, chất lượng giống chè Kim Tun Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của chế độ che sáng trước khi thu hoạch đến năng suất, chất lượng ngun liệu giống chè Kim Tun ở vụ hè + Thí nghiệm gồm 4 cơng thức: CT1: Khơng che nắng (để ánh sáng tự nhiên) (Đ/C) CT2: Che 1 lớp lưới loại mỏng (Giảm cường độ chiếu sáng 50%) CT3: Che 1 lớp lưới loại dầy (Giảm cường độ chiếu sáng 70%) CT4: Che 1 lớp lưới loại mỏng + 1 lớp loại dầy (Giảm cường độ chiếu sáng 90%) + Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD), với 3 lần nhắc lại. Diện tích ơ thí nghiệm 45m 2/ ơ x 12 ơ + diện tích hàng rào phân cách = 600m2. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng chiều cao che sáng đến năng suất, chất lượng ngun liệu của giống chè Kim Tun ở vụ hè + Thí nghiệm gồm 4 cơng thức: CT1: Khơng che nắng (để ánh sáng tự nhiên) (Đ/C) CT2: Che 1 lớp lưới loại dầy (Giảm cường độ chiếu sáng 70%), chiều cao 0,5m so với mặt tán chè CT3: Che 1 lớp lưới loại dầy (Giảm cường độ chiếu sáng 70%), chiều cao 1m so với mặt tán chè CT4: Che 1 lớp lưới loại dầy (Giảm cường độ chiếu sáng 70%), chiều cao 1,5m so với mặt tán chè + Thí nghiệm bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD), với 3 lần nhắc lại. Diện tích ơ thí nghiệm 45m2/ ơ x 12 ơ x + diện tích hàng rào phân cách = 600m2. Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của thời gian che sáng trước khi hái đến năng suất, chất lượng ngun liệu giống Kim Tun ở vụ hè + Thí nghiệm gồm 4 cơng thức: CT1: Khơng che nắng (để ánh sáng tự nhiên) (Đ/C) CT2: Che 1 lớp lưới loại dầy (Giảm cường độ chiếu sáng 70%), 7 ngày trước khi thu hoạch. CT3: Che 1 lớp lưới loại dầy (Giảm cường độ chiếu sáng 70%), 14 ngày trước khi thu hoạch. CT4: Che 1 lớp lưới loại dầy (Giảm cường độ chiếu sáng 70%), 21 ngày trước khi thu hoạch. + Thí nghiệm bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD), với 3 lần nhắc lại. Diện tích ơ thí nghiệm 45m2/ ơ x 12 ơ x + diện tích hàng rào phân cách = 600m2. Nội dung 3: Nghiên cứu xác định cơng thức phân bón hợp lý cho giống chè Kim tun trong điều kiện che sáng ở vụ hè. Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của một số cơng thức phân bón đến năng suất, chất lượng ngun liệu giống chè Kim tun trong điều kiện có che sáng ở vụ hè + Thí nghiệm gồm 5 cơng thức: Các cơng thức trên nền 30 tấn phân chuồng/ha + 75 kg MgSO4/ha. CT1: Bón 30 N/tấn sản phẩm theo tỷ lệ 3:1:1 + khơng che sáng (Đ/C) CT2: Bón 30 N/tấn sản phẩm theo tỷ lệ 3:1:1 + che bớt 70% ánh sáng CT3: Bón 30 N/tấn sản phẩm theo tỷ lệ 3:1:2 + che bớt 14 TB TB TB 27,80 2,38 2,29 11,7 46,47 26,95 2,46 2,39 11,0 47,39 27,06 2,42 2,34 11,2 47,34 CT3 27,09 2,37 2,28 11,4 47,30 (1m) 26,98 2,39 2,31 11,3 47,37 27,02 2,41 2,33 11,2 47,35 25,59 2,53 2,44 10,1 48,65 25,68 2,51 2,39 10,2 48,58 CT4 25,73 2,42 2,33 10,6 48,56 (1,5m 25,64 2,46 2,36 10,4 48,61 ) 25,66 2,48 2,38 10,3 48,60 LSD.05 0,12 0,08 0,06 0,09 CV% 0,2 1,7 1,4 0,1 Tỷ lệ giữa hàm lượng tanin/axit amin trung bình giữa các cơng thức chiều cao che sáng khác nhau biến động từ 10,3 12,3, cao nhất là cơng thức 1 đạt 12,3 và thấp nhất là cơng thức 4 đạt 10,3. Chỉ số chất thơm các cơng thức che sáng các độ cao khác nhau đều cao hơn ở cơng thức đối chứng ở mức có ý nghĩa. Ở các cơng thức chỉ số hợp chất thơm tăng dần từ cơng thức 1 (Đ/C) đến cơng thức 4. Chỉ số hợp chất thơm trung bình ở cơng thức 4 là cao nhất (48,60 ml KMnO4 0,02N/100g chất khơ), thấp nhất là cơng thức 1 (46,12 ml KMnO4 0,02N/100g chất khô). 3.1.2.3. Ảnh hưởng của chiều cao che sáng đến chất lượng sản phẩm chè xanh của giống chè Kim Tuyên ở vụ Hè Kết quả bảng 3.14 cho thấy: Chè xanh chế biến từ nguyên liệu giống Kim Tun các cơng thức có chiều cao che sáng khác nhau đều được xếp loại khá, về ngoại hình có điểm trung bình từ 4,1 – 4,3 điểm. Ở cơng thức 4 có ngoại hình đẹp nhất (xanh, xoăn, có tuyết), tương ứng với 4,3 điểm; cơng thức 1 (Đ/C) có ngoại hình xấu nhất (hơi vàng, thống tuyết) tương ứng 4,1 điểm. Cơng thức 2 và cơng thức 3 có ngoại hình xanh hơi vàng, có tuyết đạt 4,2 điểm Bảng 3.14. Ảnh hưởng của chiều cao che sáng đến chất lượng sản phẩm chè xanh chế biến từ ngun liệu giống chè Kim Tun ở vụ Hè 15 Cơng thức CT1 (Đ/C) (0 che) CT2 (0,5m) CT3 (1m) CT4 (1,5m) Tháng TB TB TB TB Ngoại hình 4,2 4,1 4,0 4,1 4,1 4,4 4,2 4,1 4,1 4,2 4,3 4,2 4,1 4,2 4,2 4,4 4,3 4,2 4,3 4,3 Màu nước 4,1 4,0 3,9 4,0 4,0 4,3 4,2 4,1 4,2 4,2 4,3 4,1 4,0 4,0 4,1 4,3 4,2 4,1 4,2 4,2 Hươn g 4,2 4,0 3,9 3,9 4,0 4,3 4,2 4,1 4,2 4,2 4,2 4,1 4,0 4,1 4,1 4,5 4,4 4,3 4,4 4,4 Vị 4,1 4,0 3,9 4,0 4,0 4,3 4,1 4,0 4,0 4,1 4,3 4,2 4,1 4,2 4,2 4,4 4,3 4,2 4,3 4,3 Tổng điểm 16,6 16,1 15,7 16,0 16,1 17,3 16,7 16,3 16,5 16,7 17,1 16,6 16,2 16,6 16,6 17,7 17,3 16,9 17,3 17,3 Xếp loại Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Khá Về màu nước: Cả 4 cơng thức thí nghiệm đều có màu nước xanh vàng sáng đặc trưng cho sản phẩm chè xanh, đều đạt từ 4,0 điểm trở lên. Trong đó, cơng thức 2 và cơng thức 4 có điểm màu nước đạt 4,2 điểm Về hương: Tất cả các cơng thức đều có hương tự nhiên (hương giống). Cơng thức 4 điểm hương đạt cao nhất, có hương thơm đặc trưng của giống đạt 4,4 điểm Cơng thức 1 có điểm hương thấp nhất đạt 4,0 điểm. Về vị: Kết quả thử nếm cảm quan cho thấy, các cơng thức thí nghiệm đều cho vị chát dịu. Cơng thức 4 có vị chát dịu, có hậu đạt điểm cao nhất 4,3 điểm. Tiếp đó là cơng thức 3 có vị chát dịu đạt 4,2 điểm. Thấp nhất là cơng thức 1 (Đ/C) đạt 4,0 điểm có vị chát đậm Qua kết quả đánh giá cảm quan cho thấy: Ở các cơng thức có che sáng ngun liệu khi chế biến chè xanh có tổng số điểm cao 16 hơn điểm của công thức đối chứng. Công thức 4 nhờ có điểm thành phần (điểm ngoại hình, hương và vị) cao hơn hẳn các cơng thức cịn lại nên đạt tổng điểm cao nhất (17,3 điểm), thấp nhất là cơng thức 1 (đối chứng) đạt 16,1 điểm 3.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian che sáng đến năng suất, chất lượng nguyên liệu giống Kim Tuyên ở vụ hè 3.1.3.1. Ảnh hưởng của thời gian che sáng đến một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống chè Kim Tuyên ở vụ hè Qua bảng 3.15 cho thấy, thời gian che sáng trước khi hái khác nhau ảnh hưởng tới mật độ búp chè cũng khác nhau. Các cơng thức có mật độ búp dao động từ 175,15 214,15 búp/m 2. CT2 và CT3 có mật độ búp cao hơn đối chứng, CT3 có mật độ búp cao (214,15 búp/m 2) cao CT đối chứng (205,69 búp/m2) mức khơng sai khác ý nghĩa (P>0,05). Trong khi đó CT 4 có mật độ búp thấp nhất (175,15 búp/m2), thấp hơn cơng thức đối chứng ở mức độ sai khác có ý nghĩa (P0,05) Các cơng thức thí nghiệm có khối lượng búp dao động từ 0,93 0,98 gam/búp. CT3 có khối lượng búp lớn nhất đạt 0,98 gam/búp, thấp nhất là CT4 đạt 0,93 gam/búp. Qua số liệu bảng 3.15 cho thấy, thời gian che sáng khác nhau chiều dài búp sẽ khác nhau. Cơng thức 3 có chiều dài búp lớn nhất (7,3 cm) có sự sai khác với mật độ búp cơng thức 1 (đối chứng) mức có ý nghĩa (P0,05) Bảng 3.15. Ảnh hưởng của thời gian che sáng đến một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống chè Kim Tun ở vụ hè Cơng thức Tháng Mật độ búp (búp/m2) Khối lượng búp Chiều dài búp 1 tôm 3 Năng suất (Tấn/ha ) (%) 17 CT1 (Đ/C) 0 che CT2 (7 ngày) CT3 (14 ngày) CT4 (21 ngày) LSD.05 CV% TB TB TB TB 199,05 208,20 212,07 203,44 205,69 192,47 215,26 220,43 211,84 210,00 207,34 216,64 220,16 212,46 214,15 153,60 181,45 189,18 176,37 175,15 19,2 4,8 (g/búp) 0,97 0,97 0,95 0,95 0,96 0,96 0,95 0,94 0,95 0,95 0,99 0,99 0,97 0,97 0,98 0,94 0,93 0,93 0,92 0,93 0,06 3,2 lá (cm) 6,36 6,39 6,41 6,4 6,39 6,81 6,87 6,91 6,85 6,86 7,23 7,32 7,38 7,27 7,30 5,89 6,18 6,22 6,15 6,11 0,4 3,2 8,08 8,11 8,14 7,79 8,03 8,09 8,14 8,17 7,92 8,08 8,54 8,58 8,62 8,5 8,56 7,02 7,08 7,12 6,98 7,05 0,4 2,5 100 100,6 106,6 87,8 Năng suất búp: Qua bảng 3.15 cho thấy các cơng thức thí nghiệm đạt năng suất búp từ 7,05 8,56 tấn/ha. Năng suất búp ở cơng thức 2 và cơng thức 3 đều cao hơn đối chứng. Cơng thức 3 có năng suất cao nhất (8,56 tấn/ha), cao hơn so v ới cơng thức đối chứng 6,6%. Trong khi đó cơng thức 4 có năng suất thấp nhất (7,05 tấn/ha) bằng 87,8% cơng thức đối chứng. 3.1.3.2. Ảnh hưởng của thời gian che sáng đến thành phần sinh hóa trong búp chè Kim Tun ở vụ hè Qua bảng 3.18 cho thấy hàm lượng tanin dao động trong khoảng từ 26,02 28,42% và có xu hướng giảm dần từ cơng thức đối chứng đến cơng thức 4 ở mức sai khác có ý nghĩa (P