4.1. DIỄN BIẾN THỜI TIẾT CỦA ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
Yếu tố thời tiết, khí hậu có tác động rất lớn đến những biến động về
nhiệt, ẩm độ đất cũng như cấu trúc lý, hóa tính của đất. Do đó, ảnh hưởng đến
sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây trồng, đặc biệt là những cây trồng trên đất dốc. Đối với cây chè, nhu cầu về nước và phân bón là rất lớn.
Trong khi đó, phần lớn diện tích chè của Việt Nam được trồng trên đất
dốc, nơi mà hầu như trong suốt quá trình canh tác đều phải dựa vào nước trời và vốn đầu tư của nông dân cho bón phân là khơng nhiều. Vì vậy, việc giữ đất,
nước và kiểm sốt xói mịn là rất quan trọng trong canh tác chè trên đất
dốc, tránh những biến động bất lợi của thời tiết như mưa bão, lũ lụt hay hạn
hán…
Qua theo dõi diễn biến thời tiết khí hậu tại Phú Hộ trong năm 2015, chúng tôi ghi nhận lại được một số kết quả sau:
Theo số liệu của Trạm Khí tượng Thuỷ văn Phú Hộ thời tiết của năm 2015 diễn biễn khá phức tạp:
- Nhiệt độ trung bình của năm là 24,4oC, trong đó tháng cao nhất là
tháng 6 , nhiệt độ trung bình là 29,5oC, thấp nhất là tháng 1, nhiệt độ trung
bình là 17,0oC.
- Tổng số giờ nắng năm là 1485,4 h, cao nhất là tháng 5, với 210,5 h giờ nắng, thấp nhất là tháng 3 với 29,0 h.
- Tổng lượng mưa của năm là 1608,5 mm, thấp hơn trung bình nhiều năm trước đây, lượng mưa cao nhất tháng 6: 277,6 mm, thấp nhất tháng 2: 43,5 mm.
Vào các tháng mùa khô, khi lượng mưa không được bổ sung cùng với ẩm
độ khơng khí cao sẽ làm nước trong đất bị bốc hơi mạnh. Nếu bề mặt đất được che
phủ bằng lớp phủ hữu cơ hoặc cây trồng xen sẽ hạn chế được sự bốc thoáng hơi nước, giữ được ẩm độ trong đất. Tạo điều kiện chè cây chè sinh trưởng, phát triển tốt cho năng suất búp cao.
Như vậy, diễn biến thời tiết khí hậu tại Phú Hộ - Phú Thọ năm 2015 có lượng mưa trung bình năm thấp hơn, số giờ nắng và nhiệt độ trung bình tháng cao hơn so với các năm trước. Vì vậy, nếu áp dụng các kỹ thuật trồng xen hoặc
che phủ đất bằng các vật liệu hữu cơ sẽ hạn chế được ánh sáng chiếu trực tiếp vào đất, giảm bốc thốt hơi nước duy trì ẩm độ đất tốt hơn.
Bảng 4.1. Diễn biến thời tiết khí hậu tại Phú Hộ năm 2015
Tháng Nhiệt độ TB(0C) Độ ẩm TB (%) Tổng lượng mưa (mm) Tổng giờ nắng (h)
T1 17,0 82 77,7 94,7 T2 18,7 85 43,5 52,0 T3 21,3 89 66,6 29 ,0 T4 24,4 80 116,6 114,5 T5 29,2 80 183,6 210,5 T6 29,5 80 277,6 193,7 T7 29,0 79 146,7 159,1 T8 28,6 79 147,9 187,9 T9 27,8 82 230,3 129,6 T10 25,7 77 52,2 182,2 T11 23,7 85 183,7 92,8 T12 17,9 85 82,1 39,4 TB 24,4 81,9 1608,5 1485,4
Nguồn: Trạm khí tượng thủy văn xã Phú Hộ- Tx Phú Thọ (2015)
4.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHE PHỦ BẰNG VẬT LIỆU HỮU CƠ ĐẾN ĐẤT TRỒNG CỦA GIỐNG CHÈ KIM TUYÊN 3 TUỔI 4.2.1 Ảnh hưởng của che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến xói mòn đất và cỏ dại
Đất xói mịn sẽ làm cho hàm lượng dinh dưỡng lớp bề mặt nghèo đi, gây
chai cứng và đất trở nên chua hơn. Cây chè được trồng chủ yếu trên địa hình đồi núi dốc mà ở loại địa hình này lượng đất bề mặt hàng năm bị xói mịn do các yếu tố tự nhiên rất lớn. Do vậy cần có biện pháp quản lý đất trồng hiệu quả nhằm hạn chế tối đa lượng đất bị xói mịn, đảm bảo sinh trưởng tốt cho cây. Sử dụng vật
liệu che phủ cho nương chè ở giai đoạn KTCB có tác động làm giảm sự xói mịn
đất hàng năm.
Một trong số các tác nhân gây ảnh hưởng xấu tới quá trình canh tác là cỏ dại. Chúng cạnh tranh ánh sáng, nước và dinh dưỡng đất với cây trồng trong suốt
quá trình sinh trưởng và phát triển. Cỏ dại xuất hiện nhiều sẽ gây tốn công lao
động như làm đất, làm cỏ; tăng chí phí đầu tư, năng suất cây trồng giảm và hiệu
quả kinh tế giảm.
Các kết quả nghiên cứu về xói mịn đất của các cơng thức thí nghiệm được thể hiện trong bảng số liệu 4.2:
Khi không che phủ cho vườn chè, lượng đất bị xói mịn là cao nhất 10,08 tấn/ha. Trong khi đó các cơng thức có áp dụng các vật liệu che phủ thì lượng đất bị xói mịn thấp hơn. Lượng đất bị xói mịn thấp nhất ở công thức che phủ tế guột (CT3) là 4,53 tấn/ha, giảm so với đối chứng là 5,55 tấn/ha (tương đương 55,6%), sau đó là CT2 (che phủ bằng ngọn, lá cỏ VA06), lượng đất xói mịn là 7,65
tấn/ha giảm 24,11% so với biện pháp không che phủ. Khi sử dụng vật liệu che phủ là rơm rạ, lượng đất bị xói mịn là 8,50 tấn/ha, giảm 15,67 % với đối chứng.
Kết quả xử lý số liệu thống kê cho thấy lượng đất xói mịn ở các cơng thức thí nghiệm có sự sai khác ý nghĩa so với công thức đối chứng. Giữa các vật liệu phủ, có sự khác nhau ý nghĩa về lượng đất bị xói mịn.
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của che phủ đất bằng vật liệu hữu cơ tới lượng đất bị xói mịn và cỏ dại trên vườn chè giống Kim Tuyên
Công thức Lượng đất bị xói mịn (tấn/ha) Khối lượng cỏ dại (kg/ha/năm) Số loài cỏ dại
CT1 10,08 2.850 15 CT2 7,65 1.350 13 CT3 4,53 1.015 7 CT4 8,50 1.850 9 LSD0.05 1,23 340 CV% 8,0 9,7
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Bình và cs. (2009) khi đánh giá xói
mịn đất trên vườn chè trồng giống Phúc Vân Tiên khi không áp dụng biện pháp che phủ là 9,44 tấn/ha, trong khi đó các cơng thức có che phủ đã giảm lượng xói mịn xuống 48,9 – 65,1 % tức là chỉ còn từ 4,61 – 6,15 tấn/ha/năm.
Như vậy, sử dụng các vật liệu che phủ đã làm giảm đáng kể lượng đất bị xói mịn rửa trôi trên vườn chè. Nguyên nhân, vật liệu che phủ đã ngăn chặn được tác động trực tiếp của hạt mưa lên bề mặt đất, làm chia cắt và giảm tốc độ
dòng chảy trực tiếp (nguyên nhân chính gây xói mịn) trên bề mặt. Từ đó làm
giảm lượng đất bị phá vỡ và cuốn trôi khi mưa, nhất là những cơn mưa với lưu lượng lớn.
Biểu đồ 4.1. Lượng đất bị xói mịn khi sử dụng các vật liệu hữu cơ phủ cho chè Kim Tuyên tuổi 3 tại Phú Hộ
Theo dõi số loài và số lượng cỏ dại xuất hiện trên vườn chè khi áp dụng các vật liệu che phủ khác nhau như sau:
Số loài cỏ dại và khối lượng cỏ dại xuất hiện nhiều nhất ở công thức không sử dụng vật liệu che phủ (CT1) với 15 loài cỏ dại và khối lượng là 2.850 kg/ha/năm. Trong khi đó các cơng thức có sử dụng vật liệu che phủ thì số lượng và số lồi cỏ dại xuất hiện thấp hơn. Khi dùng tế guột để che phủ thì số lồi cỏ dại cũng như khối lượng cỏ trên vườn chè là thấp nhất với 7 loài và khối lượng cỏ là 1.015 kg/ha/năm (giảm 64,4% so đối chứng).
Khối lượng cỏ dại ở các ơ thí nghiệm sử dụng vật liệu che phủ có sự khác biệt so với ô đối chứng. Giữa các loại vật liệu phủ, cỏ dại ở công thức phủ ngọn, lá cỏ VA06 và tế guột là khơng có sự khác biệt.
Kết quả nghiên cứu của Hà Đình Tuấn và Bùi Đức Hoàn (2005) khi áp
phủ đã làm giảm được số lượng và khối lượng cỏ dại một cách rõ rệt. Nếu không che phủ khối lượng cỏ dại trên nương lúa là 1038kg/ha. Khi có áp dụng che phủ khối lượng cỏ dại trên nương lúa là 689kg/ha, bằng 66,38% so với đối chứng.
Khi được che phủ bằng xác thực vật, mặt đất bị hạn chế ánh sáng nên cỏ dại không thể phát sinh phát triển được, một số lồi khơng tồn tại được. Như vậy, sẽ hạn chế được cỏ dại cạnh tranh với dinh dưỡng, nước của cây chè, tạo điều
kiện cho cây sinh trưởng, phát triển tốt. Đồng thời hạn chế được công làm cỏ,
nâng cao hiệu quả kinh tế.
4.2.2 Ảnh hưởng của che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến khả năng giữ ẩm đất
Độ ẩm đất có ý nghĩa rất quan trọng đối với đời sống cây trồng nói chung
và đặc biệt là đối với cây chè ở giai đoạn kiến thiết cơ bản (KTCB) nói riêng. Ở giai đoạn này cây chè chưa khép tán cộng với địa hình đất dốc nên việc duy trì độ
ẩm đất giúp cho cây sinh trưởng tốt rất, nhất là trong những tháng khô hạn. Sử
dụng các loại vật liệu che phủ sẽ làm giảm nhiệt độ bề mặt đất do tác động của ánh sáng mặt trời do đó hạn chế lượng bốc hơi nước đồng thời giữ lại lượng nước ngưng tụ trong đất. Giữa các hàng chè khi được che phủ có ẩm độ đất cao hơn so với phần không được che phủ. Vào mùa mưa, đất được bổ xung nước thường
xuyên nên ẩm độ đất giữa các cơng thức có che phủ và khơng che phủ khơng có sự khác biệt rõ rệt.
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của che phủ đất bằng vật liệu hữu cơ tới ẩm độ đất trên vườn chè giống Kim Tuyên
Đơn vị tính: %
Cơng thức
Mùa mưa Mùa khô
T5 T6 T7 T8 T9 TB T4 T10 T11 T12 TB CT1 20,3 20,5 33,2 35,0 31,6 28,1 19,9 20,5 21,6 20,0 20,5 CT2 22,3 22,7 34,1 31,8 30,8 28,3 21,1 22,4 26,1 21,7 22,8 CT3 23,9 23,5 35,0 35,0 30,5 29,6 21,5 26,1 22,6 23,9 23,5 CT4 22,6 22,4 32,4 34,2 28,9 28,1 22,6 24,2 21,7 22,5 22,8 LSD0.05 2,54 1,73 CV% 6,5 5,9
Tuy nhiên, vào các tháng nắng nóng, hay mùa khơ khi ẩm độ khơng khí
thấp và khơng có mưa thì ẩm độ đất giữa các cơng thức thí nghiệm đã có sự khác biệt rõ. Trong đó ẩm độ duy trì tốt nhất ở cơng thức phủ cỏ tế guột là 23,56%,
sau đó là phủ ngọn, lá cỏ VA06 (22,86%). Công thức phủ rơm rạ ẩm độ duy trì tốt ở những tháng đầu, sau đó vật liệu phủ hoai mục dần nên khả năng duy trì ẩm
độ những tháng sau kém hơn.
4.2.3 Ảnh hưởng của che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến dung trọng, tỷ trọng và độ xốp của đất
Độ xốp đất có giá trị lớn về mặt nơng học, nó đặc trưng cho đất có cấu trúc
và độ phì cao. Độ xốp thích hợp làm cho đất thống khí, tạo mơi trường thuận lợi cho nhóm VSV hảo khí hoạt động đồng thời các quá trình trao đổi chất của bộ rễ cây diễn ra được dễ dàng. Qua các kết quả phân tích dung trọng, tỷ trọng đất từ
đó đánh giá được độ xốp đất như sau: Dựa vào tỷ trọng, dung trọng của đất,
Katrinski đã đưa ra đánh giá chung về tỷ trọng của đất trồng như sau:
Tỷ trọng (g/cm3) Loại đất
<2,50 Đất có hàm lượng mùn cao 2,50-2,66 Đất có hàm lượng mùn trung bình
>2,70 Đất giàu sắt Fe203
Dung trọng (g/cm3) Đánh giá
<1 Đất giàu hữu cơ 1,0-1,1 Đất canh tác điển hình
1,2 Đất bị nén ít
1,3-1,4 Đất bị nén chặt
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của phủ đất bằng vật liệu hữu cơ tới dung trọng, tỷ trọng và độ xốp đất Công thức Dung trọng (g/cm3) Tỷ trọng (g/cm3) Độ xốp ( %) CT1(ĐC) 1,25 2,62 50,2 CT2 1,06 2,51 59,54 CT3 1,12 2,55 56,08 CT4 0,95 2,45 61,22
Khi áp dụng che phủ vật liệu hữu cơ trên chè, tỷ trọng của đất thấp hơn so với đất không áp dụng che phủ và xếp trong nhóm đất có độ mùn trung bình. Đặc biệt khi được che phủ bằng rơm rạ khơ (CT4), đất có tỷ trọng thấp nhất là 2,45
xếp trong nhóm đất có độ mùn cao. Nguyên nhân là do vật liệu phủ là rơm rạ
nhanh hoai mục đã bổ sung mùn cho đất.
Dung trọng đất của công thức không áp dụng che phủ là 1,25 g/cm3, thuộc nhóm đất bị nén ít. Trong khi các cơng thức có áp dụng che phủ vật liệu hữu cơ dung trọng đất thấp hơn như khi che phủ bằng cỏ VA06 dung trọng là 1,06
g/cm3, che phủ bằng tế là 1,12 g/cm3 thuộcnhóm đất canh tác điển hình. Đặc biệt, khi sử dụng vật liệu che phủ là rơm rạ đất có dung trọng là từ 0,95 g/cm3, thuộc nhóm đất giàu hữu cơ.
Độ xốp đất giữa các cơng thức có sử dụng vật liệu che phủ cao hơn so với
công thức không che phủ. Cụ thể độ xốp đất tốt nhất ở công thức che phủ rơm rạ (61,22%). Vì rơm rạ có độ hoai mục nhanh, sớm bổ sung lại mùn cho đất, làm
cho đất tơi xốp hơn. Khi che phủ bằng ngọn lá cỏ VA06, độ xốp của đất là
59,54%. Sau đó là cơng thức che phủ bằng tế guột ẩm độ đất là 56,08%. Sở dĩ, khi che phủ bằng tế guột độ xốp của đất kém hơn với các vật liệu phủ khác là do khả năng phân hủy của tế guột chậm hơn.
Các loại vật liệu che phủ qua quá trình phân hủy đã bổ xung vào đất một lượng đáng kể chất hữu cơ từ đó làm thay đổi thành phần cơ giới đất.
4.2.4 Khả năng phân hủy của các vật liệu hữu cơ che phủ và vi sinh vật trong đất trên vườn chè trong đất trên vườn chè
Độ hoai mục đánh giá khả năng che phủ của các vật liệu phủ. Vật liệu che
phủ càng bền thì độ che phủ và thời gian che phủ càng lớn, giảm thiểu được xói mịn đất, giảm ánh sáng trực xạ chiếu xuống, giữ được ẩm độ đất, hạn chế sự
phát triển của cỏ dại…
Theo Nguyễn Thị Ngọc Bình và cs. (2009) khi đánh giá mức độ hoai mục của các vật liệu phủ trên vườn chè giống Phúc Vân Tiên cho thấy: sau 9 tháng nghiên cứu, tỷ lệ hoai mục của rơm rạ 94,94 % so với khối lượng ban đầu, cỏ
ghinê hoai mục với lượng 1,86 kg/m2 bằng 74,51 %, mức độ hoai mục chậm nhất là cỏ tế chỉ hao 1,72 kg/ m2 bằng 68,96 % so với khối lượng ban đầu.
Đánh giá mức độ hoai mục của các vật liệu che phủ trên vườn chè giống
Bảng 4.5. Khả năng phân hủy của các vật liệu phủ trên vườn chè giống Kim Tuyên tuổi 3
Công thức Khối lượng cịn lại sau thí nghiệm (kg/m2) % Vật liệu phủ đã phân hủy VSV phân giải xenllulo* (CFU/g) VSV phân giải lân* (CFU/g) CT1 - - 2,23 x104 1,28 x106 CT2 0,28 85,8 2,35x104 1,45x106 CT3 0,55 72,3 2,70x104 1,43x106 CT4 0,18 92,7 2,58x104 1,30x106
Nguồn: Phịng phân tích và chất lượng nơng sản- Viện KHKT NLN miền núi phía Bắc Mức độ hoai mục của các vật liệu phủ có sự khác nhau lớn. Mức độ hoai mục lớn nhất ở vật liệu phủ là rơm rạ với lượng vật liệu cịn lại sau thí nghiệm là 0,18kg/m2, tương đương mới mức độ phân hủy là 92,7%. Đây là loại vật liệu dễ phân hủy, nhanh chóng bổ sung thêm chất hữu cơ cho đất. Tuy nhiên, mất nhiều công cho việc bổ sung vật liệu phủ hàng năm để đảm bảo được ẩm độ cho đất. Vật liệu phủ là ngọn, lá cỏ VA06 có mức độ hoai mục chậm hơn đạt 85,8% sau 10 tháng nghiên cứu (từ tháng 3/2015 đến tháng 12/2015). Mức độ hoai mục
chậm nhất là tế guột với mức độ phân hủy 72,3%.
Độ phì nhiêu của đất là khái niệm hồn tồn khơng thể tách rời với hoạt động của vi sinh vật trong đất. Muốn nâng cao độ phì nhiêu của đất để tăng năng
suất cây trồng không thể không hiểu biết về các nhóm vi sinh vật đất, cũng như vai trị của chúng trong q trình chuyển hố các chất hữu cơ và vô cơ trong đất. Sau khi thu thập mẫu đất đem phân tích, kết quả phân tích đã phân lập được xạ khuẩn phân giải xenluloza và vi sinh vật phân giải lân.
Qua theo dõi ảnh hưởng của các công thức che phủ đến hoạt động của vi
sinh vật đất chúng tôi thu được kết quả như sau: Vi sinh vật phân giải xenllulo, Công thức che phủ bằng tế guột lượng vi sinh vật phân giải đạt cao nhất