Nghiên cứu xác định yếu tố hạn chế của đất bazan tái canh cà phê tại tỉnh gia lai luận án tiến sĩ

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM VŨ ANH TÚ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH YẾU TỐ HẠN CHẾ CỦA ĐẤT BAZAN TÁI CANH CÀ PHÊ TẠI TỈNH GIA LAI Chuyên ngành: Khoa học đất Mã số: 62 62 01 03 Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Văn Toàn PGS.TS Cao Việt Hà NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực, khách quan chưa để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận án cám ơn, thơng tin trích dẫn luận án rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận án Vũ Anh Tú i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, nhận quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của: Lãnh đạo Viện Quy hoạch Thiết kế Nông nghiệp, Bộ môn Khoa học Đất - Khoa Quản lý đất đai - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Tập thể nhiều nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực ngồi ngành Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc kính trọng đến: TS Nguyễn Văn Tồn - Viện Nghiên cứu Quy hoạch Nơng nghiệp Nông thôn PGS.TS Cao Việt Hà - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, người Thầy/cô hướng dẫn nhiệt tình giúp đỡ tơi suốt thời gian thực hoàn thành luận án TS Trịnh Quang Pháp, Trưởng phòng Tuyến trùng học - Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật, ThS Nguyễn Thị Thanh Mai, Bộ môn Cây công nghiệp - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp Tây Nguyên, ThS Trịnh Xuân Hồng, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm thủy lợi nơng lâm nghiệp Gia Lai, có nhiều ý kiến đóng góp q báu q trình thực đề tài luận án Tập thể lãnh đạo thầy, cô Khoa Quản lý đất đai, Ban Quản lý Đào tạo Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Có thành luận án giúp đỡ nhiệt tình Lãnh đạo Cơng ty Cà phê Ia Sao 1, xã Ia Yok, huyện Ia Grai, tỉnh Gia Lai, hộ gia đình chọn làm thí nghiệm mơ hình, cán Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp Tây Nguyên phối hợp cung cấp số liệu cho luận án Cuối cùng, xin tỏ lịng biết ơn tới bạn bè, gia đình người thân kịp thời động viên, chia sẻ tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận án Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận án Vũ Anh Tú ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình x Trích yếu luận án xi Thesis abstract Phần Mở đầu xiii 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Những đóng góp đề tài 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Phần Tổng quan tài liệu 2.1 Một số khái niệm liên quan 2.1.1 Cà phê già cỗi, cà phê tái canh 2.1.2 Đất bazan 2.1.3 Yếu tố hạn chế đất 2.2 Yêu cầu sinh thái cà phê 2.2.1 Yêu cầu khí hậu 2.2.2 Yêu cầu đất trồng 2.3 Kết nghiên cứu sử dụng đất trồng cà phê nước ta 11 2.4 Những nghiên cứu liên quan đến yếu tố hạn chế đất 13 2.4.1 Những nghiên cứu giới 13 2.4.2 Những nghiên cứu Việt Nam 22 2.5 Một số nhận xét rút từ tổng quan định hướng nghiên cứu đề tài 31 Phần Vật liệu phương pháp nghiên cứu 33 3.1 Địa điểm nghiên cứu 33 3.2 Thời gian nghiên cứu 33 3.3 Đối tượng vật liệu nghiên cứu 33 3.3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 33 iii 3.3.2 Vật liệu nghiên cứu 34 3.4 Nội dung nghiên cứu 34 3.4.1 Đánh giá số điều kiện tự nhiên thực trạng tái canh cà phê đất bazan Gia Lai 3.4.2 Nghiên cứu số tính chất vật lý, hóa học sinh học đất bazan trồng tái canh cà phê Gia Lai 3.4.3 35 Xây dựng mô hình áp dụng biện pháp kỹ thuật tổng hợp nhằm khắc phục yếu tố hạn chế tái canh cà phê 3.4.6 35 Nghiên cứu thí nghiệm sử dụng biện pháp kỹ thuật đơn lẻ nhằm khắc phục yếu tố hạn chế đất bazan trồng tái canh cà phê 3.4.5 34 Nghiên cứu xác định yếu tố hạn chế đất bazan trồng tái canh cà phê Gia Lai 3.4.4 34 36 Đề xuất biện pháp kỹ thuật khắc phục yếu tố hạn chế tái canh cà phê 36 3.5 Phương pháp nghiên cứu 36 3.5.1 Phương pháp điều tra, thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp 36 3.5.2 Phương pháp chọn điểm (vườn) cà phê để điều tra thu thập số liệu sơ cấp lấy mẫu đất, mẫu rễ phân tích 36 3.5.3 Phương pháp phân tích đất 38 3.5.4 Phương pháp phân tích tuyến trùng đất rễ 39 3.5.5 Phương pháp bố trí thí nghiệm 40 3.5.6 Phương pháp xây dựng mơ hình 43 3.5.7 Phương pháp quan trắc, thu thập tiêu theo dõi 44 3.5.8 Phương pháp phân tích thành phần (PCA) 45 3.5.9 Phương pháp xử lý số liệu 46 3.5.10 Phương pháp tính hiệu kinh tế, kỹ thuật 46 Phần Kết thảo luận 47 4.1 Một số đặc điểm tự nhiên canh tác cà phê tái canh có liên quan đến tính chất đất 47 4.1.1 Đặc điểm tự nhiên 47 4.1.2 Thực trạng áp dụng biện pháp canh tác tái canh cà phê Gia Lai 56 4.1.3 Nhận xét chung 64 4.2 Thực trạng số tính chất lý, hóa học sinh học đất bazan tái canh cà phê Gia Lai iv 65 4.2.1 Tính chất vật lý 65 4.2.2 Tính chất hố học 69 4.2.3 Tính chất sinh học 80 4.2.4 Nhận xét chung 87 4.3 Xác định yếu tố hạn chế đất bazan tái canh cà phê Gia Lai 88 4.3.1 Yếu tố hạn chế vật lý hoá học đất trồng tái canh cà phê 88 4.3.2 Yếu tố hạn chế sinh học đất bazan trồng tái canh cà phê 92 4.3.3 Nhận xét chung 94 4.4 Kết thí nghiệm áp dụng biện pháp kỹ thuật khắc phục yếu tố hạn chế đất đỏ bazan tái canh cà phê 95 4.4.1 Thí nghiệm sử dụng phân hữu khắc phục yếu tố hạn chế hữu 95 4.4.2 Thí nghiệm sử dụng chế phẩm trừ nấm, tuyến trùng xử lý đất 99 4.4.3 Nhận xét chung 4.5 Kết theo dõi mơ hình áp dụng biện pháp kỹ thuật tổng hợp tái canh cà phê 4.5.1 107 Ảnh hưởng giải pháp kỹ thuật tổng hợp đến suất cà phê tái canh 4.5.4 107 Kết theo dõi ảnh hưởng giải pháp kỹ thuật tổng hợp đến tình trạng vàng chết cà phê mơ hình 4.5.3 105 Kết theo dõi ảnh hưởng giải pháp kỹ thuật tổng hợp đến sinh trưởng cà phê mô hình 4.5.2 104 108 Hiệu kinh tế việc ứng dụng biện pháp kỹ thuật tổng hợp tái canh cà phê 109 4.5.5 Nhận xét chung 109 4.6 Các biện pháp kỹ thuật khắc phục yếu tố hạn chế 110 4.6.1 Biện pháp bón phân hữu 110 4.6.2 Biện pháp xử lý đất chế phẩm trừ nấm, tuyến trùng 111 4.6.3 Các biện pháp kỹ thuật khác 111 Phần Kết luận đề nghị 113 5.1 Kết luận 113 5.2 Kiến nghị 114 Danh mục cơng trình cơng bố 115 Tài liệu tham khảo 116 Phụ lục 128 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BVTV Bảo vệ thực vật CT Công thức CV (%) Hệ số biến động DTTN Diện tích tự nhiên Đ/C Đối chứng ĐKG Đường kính gốc ĐVT Đơn vị tính FAO Food and Agriculture Organization HCVS Hữu vi sinh KHKT Khoa học kỹ thuật LSD0,05 Sự sai khác có ý nghĩa mức α = 0,05 Max Giá trị lớn Min Giá trị nhỏ MH Mơ hình NN&PTNT Nông nghiệp Phát triển nông thôn PCA Phân tích thành phần STDEV Độ lệch chuẩn TB Giá trị trung bình TLVL Tỉ lệ vàng T/N Tỉ lệ tươi/nhân TNHH Trách nhiệm hữu hạn TNHH-MTV Trách nhiệm hữu hạn - Một thành viên UBND Ủy ban nhân nhân WASI Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm ngiệp Tây Nguyên DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1 Phân cấp độ phì nhiêu đất trồng cà phê 2.2 Tình hình vườn cà phê tái canh theo thời gian luân canh 29 2.3 Mật độ tuyến trùng đất rễ vườn cà phê tái canh 30 4.1 Diện tích nhóm đất phân bố tỉnh Gia Lai 53 4.2 Diện tích cà phê giai đoạn 2010-2014 huyện tỉnh Gia Lai 56 4.3 Diện tích - suất - sản lượng cà phê niên vụ 2013-2014 huyện tỉnh Gia Lai 4.4 57 Diện tích tuổi cà phê già cỗi năm 2012 cần lý để trồng tái canh Gia Lai 4.5 58 Phương pháp nhổ bỏ cà phê lý cày bừa, rà rễ, phơi đất tái canh cà phê Gia Lai 59 4.6 Thời gian luân canh để tái canh cà phê Gia Lai 60 4.7 Nguồn gốc chất lượng giống cà phê trồng tái canh 61 4.8 Tình hình sử dụng che bóng 61 4.9 Tình hình sử dụng trồng xen 62 4.10 Tình hình bón phân hữu cho vườn cà phê tái canh 62 4.11 Tình hình bón phân vơ cho vườn cà phê tái canh 63 4.12 Phương pháp bón phân vơ cho vườn cà phê tái canh 63 4.13 Tình hình sử dụng thuốc BVTV cho vườn cà phê tái canh 64 4.14 Tỉ lệ cấp hạt đất bazan vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 66 4.15 Tỉ lệ cấp hạt đất bazan phân theo chất lượng vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 4.16 Kết phân tích dung trọng, tỷ trọng độ xốp đất bazan vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 4.17 68 Độ chua, hàm lượng hữu đạm tổng số đất bazan vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 4.19 67 Kết phân tích dung trọng, tỷ trọng độ xốp đất bazan phân theo chất lượng vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 4.18 66 70 Độ chua, hàm lượng hữu đạm tổng số đất phân theo chất lượng vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 71 vii 4.20 Hàm lượng lân, kali tổng số dễ tiêu đất bazan vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 4.21 Hàm lượng lân, kali tổng số dễ tiêu đất phân theo chất lượng vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 4.22 77 Hàm lượng lưu huỳnh số nguyên tố vi lượng đất bazan vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 4.25 76 Hàm lượng cation trao đổi canxi, magiê nhôm di động đất phân theo chất lượng vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 4.24 74 Hàm lượng cation trao đổi canxi, magiê nhôm di động đất bazan vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 4.23 73 78 Hàm lượng lưu huỳnh số nguyên tố vi lượng đất phân theo chất lượng vườn cà phê tái canh vùng nghiên cứu 78 4.26 Các loài tuyến trùng ký sinh đất rễ cà phê tái canh vùng nghiên cứu 80 4.27 Mật độ tần suất xuất tuyến trùng đất trồng cà phê tái canh (ở tầng đất 0-20 cm) 4.28 Mật độ tần suất xuất tuyến trùng đất trồng cà phê tái canh (ở tầng đất >20-50 cm) 4.29 84 Mật độ tần suất loài tuyến trùng gây hại đất cà phê tái canh vùng nghiên cứu 4.30 83 85 Mật độ tần suất lồi tuyến trùng gây hại rễ cà phê tái canh vùng nghiên cứu 86 4.31 Giá trị riêng ma trận hệ số tương quan 89 4.32 Giá trị trung bình số tiêu lý, hóa học đất phân theo tình trạng vườn Gia Lai 4.33 91 Tương quan loài, mật độ tuyến trùng ký sinh tỷ lệ vàng lá, còi cọc cà phê tái canh Gia Lai 93 4.34 Thành phần mật độ tuyến trùng đất trước trồng 95 4.35 Các tiêu sinh trưởng sau 18 tháng trồng 96 4.36 Tỷ lệ vàng qua thời điểm 96 4.37 Tỷ lệ chết qua thời điểm 97 4.38 Thành phần mật độ tuyến trùng 30 tháng sau trồng tái canh 98 4.39 Năng suất chất lượng hạt 99 viii ... nhiên nghiên cứu xác định tính chất đất sau chu kỳ trồng cà phê vật lý, hoá học sinh học Theo xác định yếu tố hạn chế đất bazan tái canh cà phê yếu tố Ngoại trừ số nghiên cứu cho vườn cà phê tái canh. .. công tái canh cà phê thể số 30 lượng vi khuẩn gây bệnh tuyến trùng đất cà phê tái canh tốt thấp nhiều so với đất tái canh cà phê Tuy nhiên kết nghiên cứu chưa xác định yếu tố hạn chế đất tái canh. .. sinh học đất bazan tái canh cà phê - Đề xuất số biện pháp kỹ thuật khắc phục yếu tố hạn chế đất bazan trồng tái canh cà phê vối Gia Lai 1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đất đỏ bazan trồng cà phê tái canh địa