Nghiên cứu ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến chè kiến thiết cơ bản tại phú hộ

Nghiên cứu ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến chè kiến thiết cơ bản tại phú hộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỘC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN -******* -

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS : ĐẶNG VĂN MINH

THÁI NGUYÊN - 2009

LỜI CAM ĐOAN

- Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn

này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

- Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Xác nhận của giáo viên hướng dẫn Người viết

T.S Nguyễn Thị Ngọc Bình Vũ Thống Nhất

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này tác giả bày tỏ lòng biết ơn tới: - PGS TS: Đặng Văn Minh Trưởng khoa sau đại hoc Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

- TS: Nguyễn Thị Ngọc Bình Phó trưởng bộ môn KHĐ&STVC

Viện Khoa học kỹ thuật NLN miền núi phía Bắc Là 2 giáo viên hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo trong suốt quá trình làm đề tài

- Th.S Hà Đình Tuấn Phó Viện trưởng Viện Khoa học kỹ thuật NLN miền núi phía Bắc, Trưởng bộ môn Khoa học đất và Sinh thái vùng cao người đã đem giống cây họ đậu từ Kenya về

- Khoa Sau Đại Học trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên

- Tất cả các giáo viên Bộ môn Nông học, Ban chủ nhiệm khoa Nông học, khoa Sau đại học trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã góp ý để việc làm đề tài thuận lợi

- Ban lãnh đạo Viện Khoa học kỹ thuật NLN miền núi phía Bắc đã tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình học tập, làm đề tài

- Bộ môn Khoa học đất và Sinh thái vùng cao đã tạo điều kiện về thời gian, nhân lực giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua

- Tất cả bạn bè và gia đình đã động viên giúp đỡ

Một lần nữa tôi bày tỏ lòng biết ơn tới mọi sự giúp đỡ đó

Xin chân thành cảm ơn 

Phú Thọ, tháng 9 năm 2009

Tác giả

MỤC LỤC

Lời cam đoan Lời cảm ơn

Phần 2

Tổng quan tình hình nghiên cứu 4

2.7 Các kết quả nghiên cứu ứng dụng cây họ đậu che phủ đất cho chè 25

Vật liệu , nội dung và phương pháp nghiên cứu 31

3.3 Công thức thí nghiệm và sơ đồ thí nghiệm: 31

Kết quả nghiên cứu và thảo luận 36

Sinh trưởng của cây chè 39

4.2.2 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến chiều rộng tán chè 40 4.2.3 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến đường kính thân chè 42

4.3 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến năng suất và chất lượng chè 53 4.3.1 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến yếu tố cấu thành năng suất chè 53

4.3.1.2 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến khối lượng búp chè 55 4.3.1.3 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến chiều dài búp chè 56

4.3.2 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến chất lượng nguyên liệu 59

4.3.4 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến năng suất và sản lượng chè 61

Sinh trưởng của cây họ đậu 63

4.7 Ảnh hưởng của trồng cây họ đậu che phủ đến hoạt động của động vật giun và vi sinh vật đất

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.3 Sự thay đổi tính chất vật lý đất dưới tác động cây phân xanh 8

Bảng 4.9 Ảnh hưởng trồng xen cây họ đậu đến yếu tố cấu thành năng suất 50

Bảng 4.11 Ảnh hưởng trồng xen cây họ đậu đến chất lượng nguyên liệu 56 Bảng 4.12 Ảnh hưởng trồng xen cây họ đậu đến thành phần sinh hoá búp chè 56

Bảng 4.14 Chiều cao cây (cm) 59

Bảng 4.16 Số lượng nốt sần/ m2

61

Hình 4.13 Năng suất thực thu giữa các công thức thí nghiệm 58

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây chè (Camellia sinensis) được trồng ở nước ta từ lâu đời chủ yếu ở

các tỉnh trung du và miền núi, là loài cây trồng chiếm vị trí quan trọng cả mặt kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường Sản phẩm chè là đồ uống thông dụng và có nhiều tác dụng tốt cho sức khoẻ con người Trong những năm gần đây, ngành chè Việt Nam thu được nhiều thành tựu về giống, kỹ thuật canh tác và mở rộng diện tích tới 116 800 ha Sản phẩm chè vừa tiêu thụ trong nước vừa xuất khẩu, giá trị xuất khẩu chè của nước ta khoảng 100-120 triệu USD/năm Tuy nhiên, ngành chè nước ta phát triển còn chậm so với tiềm năng cả về năng suất, chất lượng và giá trị xuất khẩu Năng suất chè nước ta chỉ đạt 6-7 tấn búp tươi/ha/năm thấp hơn nhiều so với các nước trồng chè khác như Ấn Độ, Srilanka, Indonesia, Malaixia … Nguyên nhân năng suất thấp là do giống chè cho năng suất thấp, do kỹ thuật canh tác lạc hậu và do sâu bệnh phá hại nặng nề, trong đó kỹ thuật canh tác là nguyên nhân cơ bản giảm năng suất và sản lượng chè Theo thống kê hàng năm chúng ta có thể mất 15 – 30% sản lượng là do kỹ thuật canh tác lạc hậu và do sâu bệnh phá hoại

Bên cạnh đó, cần nghiên cứu các loài cây che phủ đa dạng để bảo vệ, cải tạo đất và phục vụ các mục tiêu khác như làm thức ăn chăn nuôi hoặc các sản phẩm có thể sử dụng trực tiếp như đậu, lạc, v.v ở giai đoạn kiến thiết cơ bản đất trồng chè (thường là đất dốc) có độ sói mòn cao, hàm lượng dinh dưỡng nghèo đặc biệt là hàm lượng mùn,và độ ẩm thấp, do vậy phải bổ sung chất hữu cơ cho đồi chè bằng phân chuồng Tuy nhiên, biện pháp này còn gặp nhiều hạn chế

Hàng năm sự bào mòn rửa trôi đã cuốn ra sông, ra biển hàng trăm triệu

hoá đất là xu thế phổ biến đối với nhiều vùng, đặc biệt là ở vùng đồi núi với 2/3 diện tích đất đai của cả nước Để nâng cao hiệu quả sử dụng đất hay tăng cường sức sản xuất bền vững trên những loại đất dốc, trước tiên phải chú trọng đến những kỹ thuật sử dụng đất hiệu quả và bền vững, thâm canh nhưng vẫn bảo vệ và nâng cao độ phì nhiêu của đất dốc ở nước ta, trong những năm gần đây nhiều biện pháp tổng hợp (biện pháp sinh học kết hợp với biện pháp công trình) đã được nghiên cứu, ứng dụng có hiệu quả trên đất dốc, nâng cao năng suất, sản lượng cây trồng và ổn định độ phì nhiêu của đất Nhiều biện pháp đã được áp dụng rộng rãi trong sản xuất Nhiều loại cây trồng đã được nghiên cứu, chọn lọc nhằm đem lại hiệu quả cao về mặt kinh tế, xã hội, sinh thái Trong đó cây phân xanh, cây cốt khí là những cây che phủ có tác dụng lớn trong việc bảo vệ độ phì nhiêu của đất, đặc biệt là khi kết hợp với việc trồng cây lâm nghiệp, cây ăn quả,cây công nghiệp lâu năm như chè, cà phê, nó không những giữ đất, nước mà còn hỗ trợ cho sự sinh trưởng phát triển của cây trồng Đối với cây công nghiệp lâu năm biện pháp tốt nhất là trồng cây phân xanh để chống xói mòn cho đất, với phương thức đổi lân lấy đạm có thể bổ sung 100kg supe lân + 30kg urê cho cốt khí lượng phân xanh thu được có thể đạt 15-18 tấn/ha/năm, bổ sung đáng kể chất hữu cơ cho đất

Để góp phần giải quyết vấn đề này chúng tôi đã tiến hành đề tài:

“Nghiên cứu ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến chè kiến thiết cơ

thời hướng tới một phương thức canh tác chè cải tiến trên đất dốc hiệu quả hơn nhưng vẫn bảo tồn được tài nguyên thiên nhiên (đất, nước,) và bảo vệ môi trường

Yêu cầu

- Xác định được loại cây cải tạo đất phù hợp với chè kiến thiết cơ bản

- Ảnh hưởng của cây cải tạo đất đến sinh trưởng của cây chè

- Ảnh hưởng của cây cải tạo đất đến chất lượng đất - Ảnh hưởng của cây cải tạo đất đến sâu bệnh hại chè

- Xác định được hiệu quả kinh tế của cây trồng xen, từ đó khuyến cáo người trồng chè áp dụng

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

3.1 Ý nghĩa khoa học

Từ kết quả nghiên cứu, đề tài góp phần xác định cơ sở lý luận và thực tiễn để phát triển các hệ thống canh tác bền vững trên đất dốc (chống xói mòn, rửa trôi đất, tăng độ phì, rút ngắn thời gian bỏ hoá) nhờ vai trò của lớp phủ

thực vật của cây họ đậu

Là cơ sở khoa học cho việc định hướng cải tạo, bảo vệ và khai thác

hiệu quả tiềm năng đất dốc, đặc biệt ở vùng trung du miền núi phía Bắc

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Hướng tới một phương thức canh tác chè cải tiến trên đất dốc hiệu quả hơn nhưng vẫn bảo tồn được tài nguyên thiên nhiên (đất, nước, rừng) và bảo

vệ môi trường

Tăng năng suất, giảm chi phí đầu tư, cải thiện thu nhập cho người trồng chè

Giảm nhẹ gánh nặng cho người lao động nhất là phụ nữ và trẻ em khỏi

những lao động nặng nhọc như làm cỏ

PHẦN 2

TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

2.1 Phân bố diện tích chè ở Việt Nam

Chè là cây công nghiệp, có giá trị kinh tế cao, chính vì vậy trong những năm gần đây cây chè được quan tâm và đầu tư phát triển trên mọi phương diện nhằm khuyến khích người trồng chè, tăng thu nhập cho người sản xuất và kim ngạch xuất khẩu của Nhà nước Năm 1998 diện tích chè trên cả nước đạt 80.000 ha, sản lượng đạt 50.000 tấn chè khô Năm 1999 - 2001 trong tổng diện tích chè cả nước phát triển đạt 70% diện tích chè kinh doanh, xuất khẩu 60 - 70 nghìn tấn (tương đương 50 - 80 triệu USD) (Đỗ Văn Ngọc, 2002) Theo quyết định số 150/2005/QĐ-TTg của chính phủ ngày 20/6/2005 về việc phê duyệt quy hoạch chuyển đổi cơ cấu sản xuất Nông, Lâm nghiệp, Thủy sản cả nước đến năm 2010 và tầm nhìn 2020 Đối với cây chè ổn định mức 120 – 140 nghìn ha, bố trí ở Trung Du Miền núi phía Bắc, Tây Nguyên, Duyên Hải Bắc Trung Bộ Đưa nhanh các giống mới có năng suất cao vào sản xuất, áp dụng các biện pháp sản xuất nông nghiệp sạch, an toàn bền vững đối với cây chè, tăng cường công tác kiểm tra, giám sát, khống chế nghiêm ngặt việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật

2.2 Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu

Thông thường dòng chảy bề mặt là nguyên nhân quan trọng nhất gây xói mòn và thoái hoá đất Song với cách nhìn mới thì chính năng lượng va đập của hạt mưa với mặt đất trống mới là nguyên nhân quan trọng nhất, vì nó tách các hạt đất khỏi nền đất Sau đó các hạt đất này mới bị dòng chảy bề mặt cuốn trôi đi (Nye P.H and Green Land D J., 1960) [91]

Hướng đi cơ bản để canh tác bền vững trên đất dốc ở vùng cao nhiệt đới là cải thiện và giữ gìn đất, biện pháp rẻ tiền và đa dụng nhất là tái sử dụng tàn dư cây trồng làm vật liệu che phủ (Lê Quốc Doanh, Nguyễn Văn Bộ, Hà Đình

Tuấn, 2003) [7] Độ che phủ bề mặt đất và tính liên tục của lớp phủ là hai yếu tố cơ bản để chống xói mòn, tăng cường hoạt tính sinh học và tăng cường các quá trình tái tạo dinh dưỡng, tái tạo những tính chất cơ bản của đất như cấu tượng đất, hàm lượng hữu cơ, độ xốp, hoạt tính sinh học, độ pH; giảm độ độc nhôm, sắt Cụ thể, che phủ đất có những lợi ích sau:

1- Giảm nhiệt độ mặt đất

2- Cung cấp các chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng cho đất

3- Che phủ đất chống bốc hơi, giữ độ ẩm cho đất

4- Che bóng mát, chắn gió và góp phần làm tăng năng suất cây trồng 5- Ức chế cỏ dại phát triển

6- Chống xói mòn và cải thiện cấu tượng đất

Ngoài những lợi ích trên, việc sử dụng các biện pháp trồng cây họ đậu che phủ đất cho chè không chỉ cải thiện kết cấu đất mà còn ảnh hưởng tốt tới hoạt động của vi sinh vật đất và ảnh hưởng tốt đến điều kiện môi trường trên đồng ruộng Tăng cường các biện pháp giữ ẩm cho cây chè đảm bảo giữ nước giúp cây chè vẫn sinh trưởng mạnh vào những thời điểm nắng hạn lâu và ở những nơi không có điều kiện tưới là vấn đề cần thiết được nghiên cứu, đồng thời cũng là một biện pháp kỹ thuật quan trọng trong tăng năng suất, chất lượng, nâng cao độ phì Trong các biện pháp kỹ thuật canh tác cho chè giai đoạn kiến thiết cơ bản thì

biện pháp che phủ đất (bằng các loại cây họ đậu) đã tác động tới sinh trưởng và phát triển của chè Ngoài tác dụng giữ ẩm, giữ nước bốc hơi trong những ngày mặt đất nóng hạn còn có tác dụng ngăn ngừa cỏ dại, hạn chế sự bay hơi của phân bón, tăng cường cung cấp chất hữu cơ cho đất sau khi vật liệu đã phân huỷ, tránh hiện tượng kết vón mặt đất sau mưa, hạn chế hiện tượng rửa

2.3 Cơ sở khoa học của việc sủ dụng cây họ đậu che phủ đất

2.3.1 Giữ đất, giữ nước

Những nghiên cứu gần đây đã khẳng định vai trò to lớn của biện pháp sinh học trong canh tác đất dốc bền vững là cắt dòng chảy, giảm xói mòn và rửa trôi Nguyên nhân gây ra hiện tượng xói mòn rửa trôi trên đất dốc chính là động năng của các hạt mưa rơi đã phá vỡ cấu trúc đất và dòng chảy bề mặt cuốn đất đi Nước ta nằm trên một đại địa hình mở với khoảng 4/5 diện tích lãnh thổ bị bóc mòn do mưa, dòng chảy bề mặt và lũ bão Sản phẩm của trượt đất, xói mòn và rửa trôi phần lớn bị cuốn đi một chiều, ít được lắng đọng do các thung lũng bồi tụ hẹp Hàng năm, hàng tỷ mét khối phù sa bị cốn trôi ra sông biển

Bảng 2.1: Tác động của các biện pháp khác nhau đến dòng chảy bề mặt

Nước

Lượng mưa (mm)

Cao su không trồng xen Cao su xen dứa

Cao su xen ngô/lạc+dứa

122 633 295

205 318 122

83 56 69

Thái Lan

1648 1733

1906

Không băng phân xanh Cây ngắn ngày có băng phân xanh

Cây ngắn ngày có băng cỏ

150 81

77

73 36

46

194 129

111 Việt

Thảm cây phủ đã giữ lại nước mưa, tích tụ lại thành nguồn và nhả dần ra cung cấp cho đất quanh năm Dưới tác dụng của tầng lá, sức công phá của các hạt mưa rơi đã bị giảm đi rõ rệt Dòng nước lọc qua tán cây, chạy theo cành, thân, rễ khi tiếp xúc với mặt đất lại bị cản bởi lớp cành lá rụng làm chậm tốc độ, tạo lên nguồn nước mặt và nước ngầm rất phong phú và hữu hiệu, do vậy cây trồng luôn không bị khô hạn khi mùa hè đến, đặc biệt là khi hạn hán kéo dài

Bảng 2.2: Ảnh hưởng của biện pháp sinh học đến lượng đất mất đi

phân xanh

Có băng phân xanh

Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 2002

2.3.2 Cải tạo đất và điều hòa dinh dưỡng

Nhiều thí nghiệm ở Việt Nam cho thấy, biện pháp sinh học cải thiện độ phì nhiêu của đất là toàn diện và không gây ra bất cứ hệ quả tiêu cực nào Về bản

chất, suy thoái đất là sự suy giảm mức năng lượng hàm chứa trong chất hữu cơ đất và được chuyển hóa bởi quần thể vi sinh vật đất Vì vậy, tốc độ phục hồi độ phì nhiêu đất phụ thuộc rất lớn vào việc sản xuất liên tục sinh khối và cung cấp cho đất lượng chất hữu cơ đủ lớn để bù lại lượng chất hữu cơ bị mất do khoáng hóa và rửa trôi Chỉ khi có sự cân bằng dương về mùn thì độ phì nhiêu của đất mới có thể duy trì lâu bền và cải thiện thêm, khi đó các biện pháp kỹ thuật canh tác nông học như giống, phân bón, tưới nước mới phát huy tác dụng cho cây trồng

Các quan trắc về cây phủ đất đều cho thấy, đất sau khi trồng cây che phủ trở nên tơi xốp, khả năng thấm và giữ nước tốt hơn Độ ẩm đất dưới lớp cây phủ luôn cao hơn trên đất trống hoặc đất bỏ hóa

Bảng 2.3: Sự thay đổi tính chất vật lý đất dưới tác động của cây phân xanh

Tính chất đất Đất trống Đất sau 3 năm trồng và vùi cốt khí

Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 2002

Chất hữu cơ là nguồn dinh dưỡng thực vật quan trọng trên đất dốc, phần lớn dự trữ đạm trong đất đồi núi là lấy từ nguồn hữu cơ vì dạng đạm khoáng trong đất là rất hạn chế Trong khi đó, khối lượng dinh dưỡng mà cây phân xanh mang lại là rất đáng kể, đặc biệt là lượng đạm và kali Trung bình một ha cây phân xanh trồng dày đặc có thể cho 500kg N và 500kg K

Bảng 2.4: Lượng dinh dưỡng của cây phân xanh (kg/ha)

Cây phân xanh

Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 2002

Một khả năng khác của cây che phủ là kiểm soát cỏ dại Trong điều kiện nhiệt đới ẩm, cỏ dại nhất là cỏ tranh có thân ngầm là mối đe dọa thường xuyên đối với canh tác đất dốc Việc diệt trừ chúng bằng thuốc hóa học chỉ là biện pháp tình thế, khá tốn kém và gây ô nhiễm Một số loại cây phủ đất thân bò, lá rộng có thể kiểm soát cỏ dại hữu hiệu lại tránh được những vấn đề trên như đậu mèo, đậu ván dại, cỏ stylo

Bảng 2.5: Khả năng kiểm soát cỏ dại của đậu mèo Thái Lan

Cỏ tranh (cây/m2) Cỏ dại (kg/m2)

3 0,11

11 0,34

Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 2002

2.3.3 Điều hòa tiểu khí hậu

Nơi tập trung bộ rễ cây và cường độ hoạt động mạnh nhất của vi sinh vật

Theo quan trắc nhiều năm cho thấy thảm cây phân xanh là một lớp đệm tốt điều chỉnh chế độ nhiệt và ẩm của tầng canh tác Do vậy, dưới thảm cây che phủ đất, ẩm độ thường cao hơn khoảng 5% so với tầng đất mặt và ở độ sâu tới 60cm độ ẩm vẫn ca hơn so với đất trống

Bảng 2.6: Nhiệt độ dưới các tầng đất dưới các cây che phủ (Nhiệt độ không khí: 32,10

C)

Đất trống

Thảm cây Stylo Thảm cây cốt khí

53,7 32,5 27,0

37,1 30,2 29,0

29,4 25,0 24,0

Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 2002

2.3.4 Góp phần xóa đói, giảm nghèo

Nhiều loại cây che phủ đất có thể cho thân, lá, củ, quả, hạt ăn được, bổ sung đáng kể lương thực hiếu hụt, đặt biệt ở vùng núi Sản phẩm của cây họ đậu rất giàu protein là nguồn đạm quan trọng trong bữa ăn đạm bạc thiếu dinh dưỡng của người dân nghèo Vùng dân nghèo thường là nơi chăn nuôi kém phát triển, ở MNPB khi hộ nghèo được vay vốn, họ đã sử dụng đến 75% số tiền đó cho chăn nuôi Khi đó, cây phủ đất vừa dùng để che phủ đất, vừa làm thức ăn cho chăn nuôi (cỏ Ghinê, cỏ stylo, đậu mèo )

Ngoài ra, củi đun và sưởi ấm cũng là vấn đề khó khăn đối với những vùng đất trống Việc trồng một số loại cây che phủ thân gỗ cho sinh khối cao và nhanh như keo, muồng là vô cùng ý nghĩa và thiết thực

2.3.5 Góp phần tôn tạo cảnh quan văn hóa

Môi trường xanh, sạch, đẹp luôn là chủ đề thời sự ở tất cả các quốc gia,

cảnh quan đẹp cũng là nguồn lợi kinh tế rất đáng kể cho đất nước vốn có lợi thế về du lịch sinh thái Do vậy, việc phát triển cây phủ đất không chỉ nhằm vào mục đích kinh tế trực tiếp mà còn phải tôn tạo cho cảnh quan đất nước to đẹp hơn Trồng cây phủ đất góp phần tạo ra thảm cây xanh với các loài hoa trái muôn màu nơi đô thị, bản làng, trường học, công sở có một ý nghĩa nhân văn sâu rộng hơn là so với mục đích đa dạng sinh học thuần túy

2.4 Tình trạng đất trồng chè trên thế giới và trong nước

2.4.1 Tình trạng đất trồng chè trên thế giới

Theo Chen Zong Mao (1994) [76] thì trong suốt quá trình trồng, quản lý chăm sóc chè, việc quản lý đất là quan trọng nhất trong tất cả các việc cần làm, tác giả cho biết đất chè Trung Quốc có hàm lượng dinh dưỡng thấp, chủ yếu do đất bị xói mòn, rửa trôi

Qua kết quả phân tích 200 mẫu ở các loại đất chè khác nhau ở Trung Quốc đã cho thấy hàm lượng kali diễn biến từ 15,3-1031 mg/1kg đất Hàm lượng này giảm dần từ Bắc xuống Nam 63% đất chè Trung Quốc có hàm lượng Mg<40mg/1 kg đất 69% đất chè có hàm lượng S<80mg/1 kg đất Với đất trồng chè ở Trung Quốc hiệu lực sử dụng N chỉ từ 30-50% Cũng như một số nước vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới, việc bón lân cho chè là kém hiệu quả vì tới 90% lượng lân bón vào đất bị giữ chặt, do trong đất chứa phần lớn lượng Fe2+ và khó Al3+, khi bón lân vào đất tạo thành dạng phốt phát sắt nhôm khó tiêu, cây chè sử dụng

Theo Anon 1993 [71] đất trồng chè ở Srilanka gồm 3 nhóm chính: Ultisols, Oxisols và Inceptisols, trong đó nhóm đất Ultisols chiếm diện tích nhiều nhất Nhìn chung đất chè ở Srilanka thuộc diện nghèo dinh dưỡng Hàm

đất 50% cát, 20% limon, 30% sét Địa hình đồi núi cao, dốc nhiều đất thường bị xói mòn do mưa nhiều và mưa lớn

Theo Sharma, V.S-1993 [96], Ấn Độ là một trong những nước trồng và chế biến chè đứng hàng đầu trên thế giới Diện tích chè toàn Ấn Độ tính đến năm 1993 là 419.000 ha với 2 vùng chè rộng lớn là Đông Bắc ấn Độ và Nam Ấn Độ

Ở Ấn Độ đất đai xấu hơn vùng Đông Bắc Ấn Độ, đất thường thiếu kali Theo Sharama-1977 đất có hàm lượng kali dễ tiêu dưới 60 ppm là đất bị thiếu kali, 61-100ppm là trung bình và trên 100 ppm là cao Ngoài kali thì kẽm cũng là nguyên tố được quan tâm, đây là nguyên tố mà đất không đủ cung cấp cho cây chè

Theo Chkhatze, Mykeladze-1979, Bzyava-1973, Đaraselia, 1974 Đất trồng chè ở Liên Xô cũ gồm 3 loại: đất đỏ, đất vàng và đất potzon Đất đỏ có độ xốp cao 70-75%, nhiều mùn (6 - 7%), N tổng số khoảng 0,5%, lân tổng số 0,12-0,22%, kali tổng số 1,0-1,2%, pHKCL 4,2 - 4,4 là rất thích hợp cho việc trồng chè Địa hình bằng phẳng, thoải, độ dốc thấp 80% diện tích trồng chè ở độ dốc dưới 80, 16,5 % diện tích chè trồng ở độ dốc 8-200

Kolôtôov-Đất trồng chè của một số nước trên thế giới có diện tích chè tập trung và lớn là rất đa dạng và phong phú Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong mỗi loại đất của từng miền có địa hình khí hậu khác nhau là rất khác nhau Do đó nghiên cứu chế độ phân bón cho chè hoàn toàn phụ thuộc vào từng điều kiện đất đai cụ thể của mỗi nước

2.4.2 Tình trạng đất trồng chè ở Việt Nam

Ở Việt Nam, cây chè có thể trồng được ở hầu hết trên các loại đất với điều kiện là ở độ cao so với mặt biển từ 20m trở lên, mực nước ngầm ở sâu dưới 1m, có trị số pHKCL 4-6, lượng mưa trung bình từ 1200mm/năm trở lên,

độ ẩm không khí khoảng 80%, độ dốc không quá 300, tầng dày trên 50cm (Nguyễn Ngọc Kính, Đỗ Ngọc Quỹ, Hồ Quang Đức ) [22,42,81]

Đất trồng chè của các tỉnh miền núi phía Bắc

Đất đai vùng đồi núi các tỉnh phía Bắc chiếm 3/4 diện tích đất tự nhiên (Nguyễn Vy, Đỗ Đình Thuận, Vũ Ngọc Tuyên ) [50,68] có độ cao so với mặt biển từ 200m trở lên, phần lớn các loại đất được hình thành tại chỗ (đã qua quá trình Feralit), có hàm lượng mùn cao, càng lên cao sự hình thành mùn càng chậm, nhưng sự phân hủy mùn yếu hơn so với vùng thấp Tầng đất có độ dày mỏng hơn đất vùng đồi, do bị xói mòn mạnh Đất được phát triển trên phiến thạch, sa thạch và đá nai (ở vùng Đông Bắc), còn ở vùng Tây Bắc đất được hình thành từ đá nai, Granit, phiến thạch là chính (Vũ Ngọc Tuyên, Phạm Gia Tu ) [68] Đất có mầu vàng, đỏ vàng và nâu Đa số đất có độ dày trung bình từ 0,6 đến 1m, đất khá tơi xốp, độ chua cao pHKCL từ 4 đến 4,5 thành phân cơ giới thuộc loại thịt nhẹ và trung bình, hàm lượng mùn biến động mạnh, hàm lượng lân tổng số và dễ tiêu đều nghèo (lân tổng số phổ biến ở mức 0,03-0,05%) theo Lương Đức Loan, Nguyễn Tử Siêm 1979 [25].

Cây chè được trồng chủ yếu ở một số huyện như Hàm Yên, Yên Sơn, Sơn Dương, Chiêm Hóa, Tân Trào thuộc tỉnh Tuyên Quang, một số huyện trong tỉnh Yên Bái như: Bảo Thắng, Bảo Yên, Than Uyên, Lục Yên, Trấn Yên, Yên Bình Một số huyện trong tỉnh Phú Thọ như Thanh Sơn, Yên Lập, Thanh Ba, Đoan Hùng

Đất đồi vùng trung du có độ cao so với mặt biển từ 25 đến 200m, chiếm 1/10 diện tích cả nước, không có độ dốc đứng và lòng chảo sâu Ranh giới giữa núi và đồi khó phân biệt chính xác [50] Đất được hình thành trên nhiều loại đá mẹ khác nhau như phiến sét, phiến thạch mica, gnai dưới những thảm

trung du không đồng đều, hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất chênh lệch nhau đáng kể [50,68]

Thành phần cơ giới nặng vì được hình thành từ những đá mẹ giầu sét, cấu trúc kém, ít tơi xốp Đất thường chua, pHKCL có chỗ < 4,5 Các cation Ca++, Mg++, K+ rất nghèo Đất tích lũy nhiều sắt, nhôm, hàm lượng chất hữu cơ thấp nhiều nương chè hàm lượng chất hữu cơ chỉ chung quanh 1% đạm tổng số thường<0,2%, kali rất nghèo, trung bình khoảng 0,15-0,2% (Lương Đức Loan, Nguyễn Tử Siêm-1979, Vũ Ngọc Tuyên-1963) [25,50] với đất đai vùng trung du như vậy nên trong quá trình trồng và chăm sóc chè cần được chú ý tới biện pháp bảo vệ và bồi dưỡng đất

Đất trồng chè khu 4 cũ

Đất đai ở đây phần lớn là đất đỏ vàng, phát triển trên các loại đá mẹ khác nhau Địa hình bị chia cắt, tầng đất chỗ dày chỗ mỏng, thường gặp từ 60cm-120cm Đất vùng trồng chè thường chua pHKCL từ 4-4,5, khoáng vật chủ yếu là Kaolinit, hàm lượng kali tổng số từ 0,2-0,3%, hàm lượng chất hữu cơ chênh lệch nhau nhiều [50]

Đất trồng chè Gia Lai-Kon Tum

Đất đai vùng Tây Nguyên rất phù hợp cho việc trồng các loại cây lương thực nói chung, cũng như cây chè nói riêng

Đất đai vùng chè Gia Lai-Kon Tum thuộc loại đất Feralít nâu vàng, nâu đỏ, vàng đỏ và phát triển trên đá bazan, ở độ cao 700m so với mặt biển

Đất có tỷ lệ sét cao, trên 50% đất có cấu trúc viên, tơi xốp, thoáng khí Hàm lượng lân tổng số trung bình (0,10-0,15%) kali tổng số ở mức nghèo (0,08-0,10%), hàm lượng chất hữu cơ trong đất khá cao pHKCL 4,5-5,5

Theo Nguyễn Vy-1978, Lương Đức Loan, Nguyễn Tử Siêm-1987, Vũ Cao Thái-1989, )dẫn theo Nguyễn Khả Hòa 1994) [17] thì đất bazan giàu lân tổng số, nhưng nghèo lân dễ tiêu

Đất trồng chè cao nguyên Lâm Đồng

Chè được trồng tập trung ở các huyện: Di Linh, Đơn Dương, Đức Trọng, Bảo Lộc Vùng chè Lâm Đồng ở độ cao >800m so với mặt biển, đây là vùng rất thuận lợi về mặt chất lượng chè

Đất tích lũy nhiều sắt, nhôm, là một trở ngại lớn cho việc cung cấp lân cho cây chè nói riêng và cây công nghiệp nói chung Hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng đạm, lân, kali tổng số đều ở mức khá, đất chua, pHKCL biến động từ 4,5-5,5 [4,50,68]

Nhìn chung, đa phần đất đai của các vùng trồng chè ở nước ta là nghèo các chất dinh dưỡng (N, P, K) kể cả tổng số và dễ tiêu, đất chua, hàm lượng hữu cơ thấp Đồng thời do điều kiện khí hậu thời tiết nắng nóng, khô hạn kéo dài đã dẫn đến năng suất chè giảm sút

2.5 Nghiên cứu trong ngoài nước về che phủ đất

+ Ở Thái Lan, để nâng cao hiệu quả sử dụng đất ở các vườn cao su thời kỳ kiến thiết cơ bản, người ta trồng xen lúa nương, ngô, lạc, đu đủ và việc này đã đem lại hiệu quả cao (Nilnond C., Suthipradit S et al, 1995) [90]

Luân canh sắn với đậu Tribu, lạc sau 5 năm sắn vẫn cho năng suất 20,9 tấn/ha Trong đó sắn thuần chỉ đạt 16,8 tấn/ha So với năm đầu thì năng suất sắn đạt 87% ở công thức luân canh và 44% ở công thức trồng thuần Dùng

cây Muồng sợi (Crotalaria Jun cea) làm phân xanh và phủ đất, năm 1998 các tác giả thu được năng suất sắn cao nhất Nếu trồng Đậu kiếm (C.ensiformis )

xen với sắn, sau hai tháng cắt tủ cho sắn, năng suất sắn tăng cao bằng đầu tư phân khoáng cao

+ Ở Inđônêxia, trên đất có độ dốc nhỏ hơn hoặc bằng 22o nếu được trồng cây hàng năm với các biện pháp trống xói mòn như đắp bờ, trồng cây theo đường đồng mức; còn trồng băng xanh hay cây cỏ lâu năm trên sườn dốc

200 – 30o

thì có thể trồng cây hàng năm và cây ăn quả Ở miền Đông Inđônêxia, đã áp dụng phương thức canh tác sau để đảm bảo an toàn lương thực Trong phương thức canh tác này, thành phần các loại cây là: Băng cây xanh họ đậu tạo nên thảm thực vật để giữ đất và nâng cao độ màu mỡ của đất trồng Đồng thời cũng mang lại lợi ích khác như làm thức ăn cho gia súc và củi đun Những cây này chủ yếu là cây mồng hoa pháo, keo dậu, đậu công…Các loại cây giống này có thể trồng trên các loại đất nghèo dinh dưỡng và luân canh bỏ hoá, có thể sử dụng lâu dài, lượng sinh khối chúng đem lại khá lớn Rừng gia đình là một bộ phận quan trọng của hệ thống canh tác này, trong rừng gia đình người dân trồng các loại cây gỗ mọc nhanh hay mọc chậm tuỳ theo điều kiện đất đai và nhu cầu của họ Thường dùng các loại cây như: Keo, gụ…không chỉ đóng góp cho thu nhập gia đình mà còn bảo vệ nguồn nước dưới chân đồi và đảm bảo cung cấp nước cho cây trồng khác Nhờ có băng xanh, việc trồng cây hàng hoá lâu năm cũng được cải thiện, làm tăng năng suất dẫn đến tăng thu nhập cho người dân

+ Ở Philippines, những phương thức sử dụng đất dốc rất có hiệu quả đã được Trung tâm Phát triển đời sống Nông thôn Baspit Mindanao tổng kết hoàn thiện và phát triển từ giữa những năm 1970 cho tới nay

+ Mô hình SALT1 (Sloping Agricultural Land Technology): đây là mô

hình dựa trên cơ sở các biện pháp bảo vệ đất để sản xuất lương thực, kỹ thuật canh tác trên đất dốc với cơ cấu: 25% cây lâm nghiệp, 25% cây lưu niên, 50% cây nông nghiệp hàng năm

+ Mô hình SALT2 (Simple Agro-Livestock Technology):đây là kỹ thuật

sử dụng đất tổng hợp dựa trên kỹ thuật canh tác nông nghiệp trên đất dốc (SALT1) nói trên bằng cách dùng một phần đất trồng cây làm thức ăn để chăn nuôi theo ph ư ơ ng thức nông súc kết hợp Bố trí như sau: 40% dùng để sản

xuất nông nghiệp, 20% là cây lâm nghiệp, 20% cây thức ăn và cỏ để chăn nuôi, phần còn lại làm nhà và chuồng trại

+ Mô hình SALT3 (Sustainable Agro-forestry Land Technology) kỹ

thuật trồng rừng quy mô nhỏ với sản xuất cây lương thực thực phẩm Trong SALT3 việc dành phần đất ở sườn dươí và chân đồi để trồng các băng cây lư ơ ng thực xen với các hàng rào xanh cây cố định đạm Phần đất cao ở bên trên từ sườn lên đến đỉnh đồi trồng rừng hoặc để rừng tự nhiên phục hồi Bố trí đất sử dụng như sau: 40% dùng cho nông nghiệp, 60% dùng cho lâm nghiệp Mô hình này đòi hỏi đầu tư cao về nhân lực và vốn

+ Mô hình SALT4 (Small Agro- fruit Livehood Technology): Đây là mô

hình sản xuất nông lâm kết hợp cây ăn quả quy mô nhỏ và có cơ cấu sử dụng đất: 60% cây lâm nghiệp, 15% cây nông nghiệp, 25% cây ăn quả Đây là mô hình đòi hỏi đầu tư cao về vốn, nhân lực và kỹ thuật canh tác

Gần đây, Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực của Liên Hợp Quốc (FAO) đang khuyến cáo áp dụng một hệ thống canh tác hợp lí trên đất dốc, đó là hệ thống nông lâm kết hợp (NLKH) Theo hướng này trồng cây nông nghiệp, cây rừng và chăn nuôi được phát triển trên cùng vạt dốc phù hợp điều kiện sinh thái và cho hiệu quả kinh tế cao

Tổ chức Quốc tế Nghiên cứu Quản lý đất dốc(IBSRAM) đã thành lập mạng lưới với tên gọi “Sử dụng và quản lý đất dốc Châu Á” nhằm nghiên cứu quản lý đất dốc để phát triển ở Châu Á Mạng lưới bao gồm các nước: Inđonêxia, Malaixia, Nepan, Thái Lan, Trung Quốc và Việt Nam

Một trong những thực trạng của các nước này là canh tác không hợp lý trên đất dốc nên đã gây thoái hoá trên diện rộng Các nghiên cứu được tiến hành với một số biện pháp kỹ thuật sau:

+ Theo kết quả nghiên cứu của Wirat M.và Wina S (1980) [100] thì phủ cho lạc trên đất dốc, nước trời làm tăng năng suất lạc cả những năm hạn hán Mặt khác đây là kỹ thuật cho hiệu quả kinh tế cao, chống xói mòn đồng thời cũng cải thiện lý tính và hoá tính đất

+ Che phủ cỏ cho ngô ở Nigeria làm giảm nhiệt độ đất ở giai đoạn cây con ở độ sâu 5 cm là 50 C so với không phủ trong mùa nắng Năng suất ngô ở công thức phủ cỏ tăng trung bình là 657 kg/ha so với không phủ (Adeofe K B, 1984) [70]

+ Ở Đài Loan, khi trồng dứa người ta sử dụng một loại giấy đặc biệt mà ánh sáng, không khí đi qua được để phủ lên mặt đất để vừa bảo vệ đất, vừa chống cỏ dại, còn dứa trồng vào các lỗ khoét sẵn

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

+ Ở công thức trồng băng xanh lâu năm trên đường đồng mức (để cắt dòng chảy và chống xói mòn), trồng xen lạc với sắn và sử dụng phân hoá học là 60kg N + 60kg P205 + 120kg K20 / ha (công thức I) cho cả tổ hợp cây trồng đã cho hiệu quả so với đối chứng Trồng cây phân xanh không xen lạc và không bón phân hoá học: Mức độ che phủ là 85,6% còn đối chứng chỉ là 11,7% (tăng 7,3 lần) Xói mòn đất giảm 4,5 lần, lượng chất xanh thu được làm phân bón là 8,24 tấn/ha Sau 3 năm nghiên cứu, ở công thức thí nghiệm tăng C tổng số, tăng dung tích hấp thụ của keo đất, tăng độ pH lên 0,5 đơn vị, giảm ion AL3+, giảm dung trọng đất tăng độ xốp so với đối chứng và so với đất trước khi thí nghiệm Năng suất chất khô ở công thức I tăng dần qua các năm so với công thức đối chứng Năng suất Lạc củ đạt 6,43 tạ/ha, năng suất Sắn củ đạt 66,1 tạ/ha còn đối chứng chỉ là 36 tạ/ha Từ đó cho thấy hiệu quả của công thức thí nghiệm là rất lớn, lãi thuần tăng 1,9 lần so với công thức đối chứng

Hệ thống cây trồng ngắn ngày có cây đậu đỗ là một hệ thống có hiệu quả bảo vệ cho thu nhập nhanh trên đất dốc trong khi chờ chuyển sang trồng cây dài ngày, cây ăn quả Theo Phạm Thanh Hải (1995) duy trì hệ thống cây trồng ngắn ngày trong đó kết hợp cây hoa màu, cây họ đậu với các băng cây chống được xói mòn (Dứa, sả) sắn-đậu tương - băng chống xói mòn, lạc - ngô - băng chống xói mòn Hệ thống cây trồng này cho hiệu quả lớn hơn 6 triệu đồng/ha/năm Thu nhập thuần trên 3 triệu đồng/ha/năm Băng chống xói mòn và các loại cây đậu đỗ có tác dụng giữ đất, chống xói mòn và nâng cao độ phì Tác giả đi sâu phân tích về: Quan điểm tính bền vững, hệ thống sử dụng đất bền vững, kỹ thuật sử dụng đất bền vững, các chỉ tiêu đánh giá về tính bền vững trong các hệ thống và kỹ thuật sử dụng đất

Như vậy, những nghiên cứu về hệ thống nông lâm kết hợp đã trở thành nội dung quan trọng trong sản xuất nông lâm nghiệp trên đất dốc Hoàng Hoè, Nguyễn Đình Hưởng, Nguyễn Ngọc Bình (1987) đã tổng kết mô hình nông lâm kết hợp ở Việt Nam, công trình đã tổng hợp đánh giá hiệu quả và khả năng áp dụng của các mô hình trong điều kiện cụ thể của mỗi vùng

Vấn đề sử dụng đất đai gắn với việc bảo vệ độ phì của đất và môi trường ở Trung du, miền núi phía Bắc Việt Nam đã được Lê Vĩ đề cập đến trên các khía cạnh sau: “Tiềm năng đất vùng Trung du, hiện trạng sử dụng đất vùng Trung du, các kiến nghị về sử dụng đất bền vững”

Trong những năm gần đây Viện khoa học Kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam cùng với các viện, trường khác tiến hành nghiên cứu về sử dụng đất dốc hiệu quả bền vững

+ Tác giả Lê Quốc Doanh, Hà Đình Tuấn và Andre Chabanne (2004) trong công trình nghiên cứu của mình đã đề cập đến các vấn đề: Tư duy về nông nghiệp bền vững trên đất dốc, giới thiệu một số biện pháp chính mà nông dân miền núi đã áp dụng nhằm canh tác đất dốc bền vững, đưa ra quan

điểm mới về sử dụng và quản lý đất dốc, nguyên tắc khắc phục, một số giải pháp trong sử dụng và quản lý đất dốc và khuyến cáo nhiều kỹ thuật canh tác đất dốc bền vững

+ Theo tác giả Bùi Huy Hiền (2003) Viện Thổ Nhưỡng Nông Hoá, trong báo cáo hội thảo quốc gia về nghiên cứu và phát triển nông nghệp bền vững vùng cao, đã đề cập tới 3 nội dung chính:

+ Hiện trạng quản lý, sử dụng đất miền núi + Tình hình xói mòn, suy thoái đất miền núi

+ Các biện pháp bảo vệ, cải tạo độ phì nhiêu của đất

Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam đang triển khai một số chương trình lớn như “Chương trình nghiên cứu khoa học công nghệ phục vụ phát triển nông nghiệp và nông thôn miền núi phía Bắc” trong đó có đề tài

“Nghiên cứu kỹ thuật canh tác tổng hợp nâng cao hiệu quả sử dụng bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên và cải thiện môi trường”, và chương trình “Nghiên cứu hệ thống nông nghiệp miền núi phía Bắc Việt Nam” (SAM) phối hợp với một số tổ chức quốc tế như CIRAD, IRD, IRRI, , trong đó quan tâm đặc biệt đến các kỹ thuật che phủ đất, sử dụng các loài cây che phủ và các kỹ thuật nông lâm kết hợp

Như vậy, vấn đề ô nhiễm môi trường, suy thoái hoá đất, cạn kiệt nguồn tài nguyên đã và đang nhận được sự quan tâm của Đảng và nhà nước, đặc biệt là tăng khả năng sản xuất của đất, tăng hiệu quả lao động thông qua tăng năng suất cây trồng và vật nuôi, cải thiện điều kiện sống của nông dân và bảo vệ môi trường

2.6 Kết quả nghiên cứu cây họ đậu che phủ và cải tạo đất

2.6.1 Nghiên cứu cây họ đậu che phủ và cải tạo đất trên thế giới

Các nhà nghiên cứu đã đưa cây họ đậu hoặc cây phân xanh vào trồng xen

với cây trồng chính Biện pháp này có tác dụng tăng độ che phủ đất, chống rửa trôi, bào mòn đất và ánh xạ mặt trời Đồng thời giảm rủi do mất mùa, tăng và cung cấp đạm cho đất, cho cây trồng, có tác dụng bảo vệ và cải tạo đất rất tốt Cây họ đậu đưa vào xen canh có thể cải thiện sự hấp thụ đạm của các cây ngũ cốc và các loại cây trồng khác, làm tăng hiệu suất phân bón (Shanchen, 1996) Theo Zakhtop, Lacton và Sevich thì việc bón phân hữu cơ có tác dụng chống xói mòn rất tốt (giảm 40,4% so với không bón) vì phân bón thúc đẩy cây trồng sinh trưởng tốt, tạo độ che phủ nhiều hơn Khi bón phân đất có cấu tạo tốt hơn, khả năng ngấm nước vào đất tốt hơn, thúc đấy vi sinh vật hoạt động góp phần cải tạo các tính chất của đất

Ở một số nước trên thế giới đã sinh ra nhiều phương thức sử dụng đất thích hợp và cho hiệu quả cao

Juo và Lal(1977) được trích bởi Sanchez (1987) đã so sánh ảnh hưởng của hệ thống hưu canh dùng cây keo dậu so với cây bụi hoang dã trên đất Alfisol ở Tây Nigeria về một số chỉ tiêu hoá tính của đất Sau 3 năm, trong đó cây keo dậu được cắt xén hàng năm để làm chất tủ và bồi dưỡng cho đất, đất hưu canh với cây keo dậu cho khả năng hoán chuyển cũng như mức độ trao đổi cation Ca2+

và K+ cao khi so sánh với đất hưu canh bằng cây cỏ bụi hoang dại

Felker (1978) đã xác định rằng cây Acacia albida trồng với mè và đậu phụng tại Tây Phi đẫ cố định 21 kg N/ha/năm, trong khi cây Prosopis

tamurugo ở Chi Lê trên đất phù sa mặn cố định đến 198 kg N/ha/năm (Pak và

cộng sự năm 1977) Trong thí nghiệm của Kellman đã được dẫn chứng trên, tác giả quan sát thấy rằng mức độ chất dinh dưỡng ở đất quanh gốc cây

(Byrsohima sp) có thể đạt được bằng thậm chí cả cao hơn mức độ của các

vùng rừng trảng cỏ khô kế cận

Ở Brazil cây Syzygium được trồng kết hợp với cây hồ tiêu đen

trên 50% diện tích đang được thu hoạch Còn ở miền Nam có 3000 ha cao su, trong đó có khoảng 2000 ha cao su trồng kết hợp với Kacao theo phương thức bố trí cứ hai hàng Kacao thì có hai hàng cao su (Annuareport,1997)

Trồng cây họ đậu xen với sắn vừa tận dụng không gian vừa tranh thủ thời gian, nâng cao hệ số sử dụng đất là một phương thức canh tác bền vững Được áp dụng rộng rãi ở châu Phi từ những năm 50 Đến năm 1981 thì châu lục này có khoảng 50% diện tích sắn được trồng xen (Dietrich và Leihner, 1983)

Ở Thái Lan, để nâng cao hiệu quả sử dụng đất ở các vườn cao su thời kỳ kiến thiết cơ bản, người ta trồng xen lúa nương, ngô, lạc, đu đủ và việc này đã đem lại hiệu quả cao (Chairatra Nilnond và CS, 1998)

Luân canh sắn với đậu triều, lạc sau 5 năm sắn vẫn cho năng suất 20,9 tấn/ha Trong đó sắn thuần chỉ đạt 16,8 tấn/ha So với năm đầu thì năng suất sắn đạt 87% ở công thức luân canh và 44% ở công thức trồng thuần Dùng

cây muồng sợi (Crotalaria juncea) làm phân xanh và phủ đất năm 1998 các tác giả thu được năng suất sắn cao nhất Nếu trồng đậu kiếm (C ensifomis)

xen với sắn, sau hai tháng cắt tủ cho sắn, năng suất sắn tăng cao bằng đầu tư phân khoáng cao

Ở indonexia, trên đất có độ dốc nhỏ hơn hoặc bằng 22 độ được trồng cây hàng năm với các biện pháp chống xói mòn như đắp bờ, trồng cây theo đường đồng mức, trồng băng xanh hay cây cỏ lâu năm Trên sườn dốc 200

- 300 thì trồng cây lâu năm và cây ăn quả ở miền Đông Indonexia đã áp dụng phương thức canh tác sau để đảm bảo an toàn lư ơ ng thực Trong phương thức canh tác này, thành phần các loài cây là: Băng cây xanh họ đậu tạo nên thảm cho việc giữ đất và nâng cao độ màu mỡ của đất trồng Đồng thời cũng mang lại lợi ích khác như thức ăn gia súc và củi đun Những cây này chủ yếu là cây muồng hoa pháo, keo dậu, đậu công các loài cây giống này có thể trồng trên

các loại đất nghèo dinh dưỡng và luân canh bỏ hoá có thể sử dụng lâu dài, lượng sinh khối chúng đem lại khá lớn Rừng gia đình là một bộ phận quan trọng của hệ thống canh tác này, trong rừng gia đình nông dân trồng các cây lấy gỗ mọc nhanh hay mọc chậm tuỳ theo điều kiện đất đai và nhu cầu của họ Họ thường dùng các loại cây như: Keo, gụ, vông không chỉ đóng góp cho thu nhập gia đình mà còn bảo vệ nguồn nước dưới chân đồi và đảm bảo cung cấp nước cho cây trồng khác

Nhờ có băng cây xanh, việc trồng cây hàng hoá lâu năm cũng được cải thiện, làm tăng năng suất dẫn đến làm tăng thu nhập cho người dân

Ở Philippines, những phương thức sử dụng đất dốc rất có hiệu quả đã được trung tâm phát triển đời sống nông thôn Basptit Mindanao tổng kết hoàn thiện và phát triển từ giữa những năm 1970 cho tới nay (Bài giảng NLKH, 2002)

Tổ chức quốc tế nghiên cứu quản lý đất dốc ( IBSRAM) đã thành lập mạng lưới với tên gọi “Sử dụng và quản lý đất dốc châu á” nhằm nghiên cứu quản lý đất dốc để phát triển ở châu Á Mạng lưới bao gồm các nước: Indonexia, Malaixia, Nepan, Thailan, Trung Quốc và Việt Nam Một trong những thực trạng chung của các nước này là canh tác không hợp lý trên đất dốc nên đã gây thoái hoá trên diện rộng Các nghiên cứu được tiến hành với một số biện pháp kỹ thuật sau:

- Trồng cây theo đường đồng mức có các băng rộng 4 - 5 m và được phân cách bởi các băng chắn bằng các cây bụi hoặc cây phân xanh họ đậu

- Băng cỏ rộng 1 m theo đường đồng mức khoảng cách 4 - 6 m/băng Kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy canh tác trên đất dốc phải có mô hình cây trồng và kỹ thuật phù hợp để vừa tăng năng suất vừa bảo vệ đất

Các nhà nghiên cứu đã đưa ra một số biện pháp bảo vệ đất như sau:

thì phủ cho lạc trên đất dốc, nước trời làm tăng năng suất lạc cả những năm hạn hán Mặt khác đây là kỹ thuật cho hiệu quả kinh tế cao, chống xói mòn đồng thời cũng cải thiện lý tính và hoá tính cho đất

• Che phủ cho cỏ ngô ở Nigeria làm giảm nhiệt độ đất ở giai đoạn cây con ở độ sâu 5 cm là 50C so với không phủ trong mùa nắng Năng suất ngô ở công thức phủ cỏ tăng trung bình là 657 kg/ha so với không phủ (K.Adeoye, 1984)

2.6.2 Nghiên cứu cây họ đậu che phủ và cải tạo đất ở Việt Nam

Tác giả Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên, 1992 [92] tổng kết chi tiết Là loại cây phân xanh rất thích hợp trong việc sử dụng cải tạo và bảo vệ đất không chỉ ở vùng đồi mà ngay cả ở vùng đất thấp, cả trong vườn gia đình Cốt khí có thể sống ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, chịu đựơc cả nhiệt độ thấp (7-100C) và nhiệt độ cao (35-370C).Cốt khí là loại cây phân xanh chịu hạn, có thể phát triển bình thường trên đất có độ pH từ 3,5-7,0, tuy nhiên trong điều kiện hơi chua thì sinh trưởng phù hợp Khả năng nảy chồi của cốt khí cao, trồng 1 lần thu hoạch 3-4 năm Một cây cốt khí 3 tuổi có thể che phủ 1,2 - 1,5 m2 mặt đất Cốt khí có bộ rễ phát triển khỏe, 70% rễ tập trung ở tầng đất 0 - 30 cm Loại cây cho năng suất chất xanh cao, ngay năm thứ nhất cốt khí có thể cho 15 - 20 tấn/ha, năm thứ hai cho 30 - 35 tấn/ha Ngoài ra, trọng lượng rễ để lại trong đất từ 3 - 6 tấn/ha/năm đầu, năm thứ hai có thể từ 10 -15 tấn/ha Lượng lá rụng để lại cho đất từ 4 - 10 tấn/ha/năm Cành lá cốt khí có hàm lượng các chất dinh dưỡng cao trung bình: 4% N, 0,3% P2O5 và 1% K2 O Trong rễ lượng N, P2O5 và K2 O là 2,0%, 0,3% và 0,8% (theo thứ tự tương ứng)

Ở nước ta, tác dụng cung cấp chất dinh dưỡng của cây phân xanh qua kết quả nghiên cứu của tác giả Đặng Đình Chấn 1981 [3] đã chứng minh:

trồng cây phân xanh (cỏ Stylosanther-Gracilic) đã có tác dụng làm tăng chất

dinh dưỡng N, P, K và hàm lượng mùn trong đất đáng kể so với đất trước khi trồng phân xanh

Hàm lượng mùn tăng (từ 3,8-6% lên 5,38%), N% tăng (từ 0,13% lên 0,18%), P2O5% tăng (từ 0,017% lên 0,1%), P2O5dễ tiêu tăng (từ 3,75 lên 4,15mg/100g đất), K2 O dễ tiêu tăng (từ 8,5 lên 25,0mg/100g đất)

Khi nghiên cứu về đất bazan thoái hóa tác giả Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm 1991 [46] đã chứng minh cụ thể: ngay trên đất đỏ nâu bazan có độ phì tự nhiên cao cũng bị mất khả năng sản xuất do tác hại của rửa trôi xói mòn Sau khi trồng cây phân xanh 3 năm, sau đó trồng lúa nương đã cho kết quả

Bảng 2.7: Năng suất lúa nương sau 3 năm trồng cây phân xanh

Trên đất đồi trồng cây lâu năm những kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Đình Định 1988 [12] đã chỉ rõ: Sau 3 năm trồng cây phân xanh hàm lượng chất hữu cơ trong đất tăng lên rõ rệt

Bảng 2.8: Chất hữu cơ trong đất sau 3 năm trồng cây phân xanh

CT

Hàm lượng M % Tầng đất (cm)

Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã nêu đều chứng minh tác dụng cải tạo đất của cây phân xanh, cây đậu đỗ, cây che bóng mát thông qua con đường cung cấp chất xanh và trả lại cho đất hàm lượng dinh dưỡng đáng kể

Ở nước ta cũng như các nước trên thế giới cây phân xanh được sử dụng rộng rãi bằng nhiều hình thức trồng thuần, trồng gối, trồng xen với các loại cây trồng chính như (chè, cà phê) đã có tác dụng làm giảm nhiệt độ mặt đất, làm cây che bóng

Cây phủ đất, hạn chế bốc hơi, tăng cường độ ẩm, hạn chế xói mòn và bảo vệ đất Ngoài ra cây phân xanh còn là nguồn cung cấp chất hữu cơ, các chất

dinh dưỡng đáng kể cho đất và cho cây trồng chính

2.6.3 Những nghiên cứu về cây họ đậu làm cây che bóng

Khi dùng cây họ đậu làm cây che bóng cho chè ở mức độ giảm 50% cường độ ánh sáng trực xạ đã làm cho nhện đỏ, bọ cánh tơ, rầy xanh dưới ngưỡng phòng trừ Đồng thời đã xác định được 32 loài thiên địch trên chè Riêng bọ xít muỗi khi có cây che bóng, không phun thuốc có thể gây hại gấp từ 8 - 10 lần Đây là một vấn đề có tính quyết định nếu giải quyết phòng trừ bọ xít muỗi bằng thuốc trừ sâu sinh học có kết quả thì hoàn toàn có thể giảm thuốc trừ sâu tiến tới không sử dụng thuốc trừ sâu hoá học đảm bảo điều kiện tiên quyết giảm dư lượng thuốc trừ sâu trên chè

Dutta, 1977 [80] khi nghiên cứu ảnh hưởng của cây họ đậu che bóng và phủ đất trồng xen với chè đã nhận xét: việc duy trì hợp lý cây phủ đất sẽ ngăn chặn quá trình mất đạm bởi quá trình nitrat hóa Đốn tỉa hoặc cày vùi cây họ đậu cho chè đã đem lại hiệu quả kinh tế lớn, tiết kiệm nhiều công vận chuyển, bốc dỡ, trả lại cho đất hàm lượng dinh dưỡng mà cây họ đậu đã sử dụng, đồng thời cung cấp thêm cho đất một lượng lớn chất hữu cơ do cây họ đậu tổng hợp được

2.7 Các kết quả nghiên cứu ứng dụng cây họ đậu che phủ đất cho chè

2.7.1 Tác dụng của bảo vệ và cải tạo đất

Tác dụng của bảo vệ và cải tạo đất của cây họ đậu đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước nghiên cứu, cho nhiều kết quả rất phong phú và đa dạng, song cụ thể tác dụng của cây họ đậu đối với chè và đất trồng chè là vấn đề chúng tôi muốn tìm hiểu

Tác giả Obaga và Othieno 1987 [93] khi nghiên cứu tác dụng chống xói mòn của một số loại cây họ đậu cho biết: đất trồng chè sau 4 năm, không

được trồng cây họ đậu lượng đất bị mất 143 tấn/ha do bị xói mòn, khi trồng xen cây Crolataria lượng đất bị mất 39 tấn/ha, cây Weeds lượng đất bị mất 15 tấn, cây Eragrostis lượng đất bị mất 15 tấn, còn trồng cây Cymbopogon lượng đất chỉ mất 10 tấn

Barua và Gogoi 1979 [75] cho thấy thời kỳ cây chè con (4 năm), là thời gian mà đất bị rửa trôi, xói mòn nhiều nhất, nếu trồng chè mà không trồng xen cây họ đậu, cây phủ đất 2 năm đầu lượng đất bị mất tới >95% tổng lượng đất bị mất của cả 4 năm, còn khi được trồng cây họ đậu phủ đất lượng đất bị mất chỉ tập trung ở năm đầu (khoảng 70-75% lượng đất bị mất của 4 năm)

Kulasegaram và Kathiravetpillai 1980 [88] nghiên cứu ảnh hưởng của mức độ che bóng của cây họ đậu đến năng suất chè đã đi đến kết luận: với 3 mức độ che phủ 10%, 30% và 60% diện tích đất, so với không trồng cây họ đậu bóng mát, năng suất chè tăng 10,50 và 30% theo thứ tự

Theo quan sát của tác giả Othieno-1980 [94], trồng cây họ đậu phủ đất cho chè trước khi mùa khô đến sẽ có tác dụng làm giảm bốc hơi nước của đất, giữ ẩm, đảm bảo cho cây chè sinh trưởng bình thường không bị chết do thiếu nước

Nhiều kết quả nghiên cứu trong nước cũng cho thấy trồng xen cây họ đậu che bóng và che phủ đất đã giúp chè sinh trưởng tốt Trong 2-3 năm đầu có tác dụng làm hạ thấp nhiệt độ ở lớp đất mặt, trong mùa nắng nóng chè không bị chết do táp lá (Lê Văn Khoa-1993) [19] Trồng các loại cây lưu niên là biện pháp tốt bảo vệ cây chè non cũng như chè trưởng thành ở thời kỳ bị đốn Có tác dụng làm giảm hiện tượng khô cành hoặc héo búp sau khi đốn do ảnh hưởng của ánh nắngtrực xạ quá mạnh

Đối với những cây lâu năm như cây cà phê tác giả Nguyễn Khả 1994 [17] đã cho nhận xét trong những năm đầu mới trồng cà phê, không xen

Hòa-muồng lượng đất rửa trôi 76 tấn/ha, nếu trồng xen Hòa-muồng lượng đất mất đã giảm chỉ còn 26 tấn/ha/năm

Kết quả theo dõi của Hà Học Ngô, khi trồng chè có xen cốt khí đã làm giảm lượng nước chảy trên bề mặt từ 10-12%, tăng lượng nuớc thấm vào đất 6-15%, lượng đất bị rửa trôi giảm từ 31-57% (dẫn theo Đỗ Ngọc Quỹ-1980) [41]

Ngoài tác dụng hạn chế rửa trôi và xói mòn đất, khi trồng chè có xen cốt khí tác giả Lê Văn Khoa, Phạm Cảnh Thanh-1988 [20] đã xác định Sau 2-3 năm hàm lượng mùn của đất tăng được 40% (140% so với hàm lượng mùn ở đất đồi trọc), hàm lượng lân tổng số tăng 80%, lượng kali tổng số tăng 260%

Qua một số kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đều cho thấy bất luận là cây phân xanh lưu niên hay cây ngắn ngày khi trồng xen với chè hoặc các loại cây trồng chính khác đều có tác dụng giúp cho cây trồng chính sinh trưởng tốt, ngăn cản xói mòn và tăng cường chất dinh dưỡng cho đất

2.7.2 Tác dụng cung cấp chất dinh dưỡng

Cây họ đậu trồng thuần hoặc trồng xen với một số loại cây trồng chính đều có tác dụng cung cấp chất hữu cơ, tăng cường chất dinh dưỡng cho đất góp phần tăng năng suất cây trồng Riêng đối với cây chè tác giả Chen Long Mao-1994 [76] đã nhận định: việc ít sử dụng phân hữu cơ bón cho chè là một trong những nguyên nhân làm cho đất xấu đi

Cây chè thường trồng trên đất dốc, xa vùng dân cư tập trung, giao thông ít thuận lợi, vì thế giải quyết nguồn phân hữu cơ cho cây chè tốt nhất là tận dụng nguồn phân xanh tại chỗ

Bzyava-1973 dùng thân lá cây đậu đỗ (sau khi thu hoạch quả) bón cho cây chè với lượng chất xanh có chứa hàm lượng dinh dưỡng (N, P, K) tương đ ư ơ ng với lượng phân khoáng được bón Kết quả cho thấy, ngay năm đầu

năng suất chè chưa tăng, sau năm thứ 2 năng suất tăng 30% so với bón phân khoáng, hiệu lực của phân xanh còn kéo dài 3-4 năm sau

Tác giả Lê Văn Khoa và Phạm Cảnh Thanh, 1988 [21] khi nghiên cứu đất trồng chè có xen cây cốt khí giữa 2 hàng chè và keo lá tràm trên đường lô và đường bình độ có tác dụng làm tăng chất dinh dưỡng trong đất với chè trồng thuần, hàm lượng chất hữu cơ trong đất đã tăng lên 26%, N% tăng 43%, P2O5% tăng 40%, P2O5% tăng 50% Tác giả cho rằng phương thức trồng chè xen cốt khí, keo lá tràm có đầu tư phân hóa học được coi là phương pháp tối ưu trong các phương thức trồng chè để nâng cao độ phì của đất và nâng cao năng suất búp chè

Trong 3 năm nghiên cứu một số cây phân xanh trồng xen trong chè bao gồm cây cốt khí, cây muồng dùi đục, muồng hoa vàng, cỏ Stylo và lạc 3 tháng, của trại nghiên cứu chè Phú Hộ cho thấy: cây muồng hoa vàng sống hàng năm, lượng chất xanh thấp chỉ đạt 5-7 tấn/ha

Các kết quả nghiên cứu đều cho thấy ưu điểm nổi bật của cây cốt khí về mặt cải tạo đất và dễ thích nghi với điều kiện sống đất đồi nghèo dinh dưỡng Song việc ứng dụng cụ thể cây cốt khí trồng xen với chè thời kỳ KTCB và chè trồng mới thì một loạt các vấn đề kỹ thuật canh tác (đốn tỉa, thời điểm gieo trồng), thời kỳ bón cành lá cốt khí thích hợp cho chè cũng như ảnh hưởng của trồng và bón cốt khí đến sinh trưởng, phát triển và năng suất chè thì chưa được nghiên cứu một cách hệ thống