- Yêu cầu sinh thái của cây chè:
So với một số cây trồng khác, cây chè yêu cầu về đất không quá nghiêm khắc. Song để cây chè sinh trưởng tốt, năng suất cao và ổn định thì đất trồng chè phải đạt những yêu cầu sau: Đất tốt, nhiều mùn và thoát nước. Độ pH thích hợp cho chè phát triển là 4,5 - 6,0. Đất trồng phải có độ sâu ít nhất là 80 cm, mực nước ngầm phải dưới 1 mét thì hệ rễ mới phát triển bình thường (Đỗ Ngọc Quỹ
và Nguyễn Kim Phong, 1997).
Phần lớn cây chè ở nước ta được trồng trên đất đỏ vàng, tập chung ở các khu vực mưa nhiều và mưa tập chung, có mùa khô hạn kéo dài 5 – 6 tháng; địa hình dốc nên lượng mưa chảy trên bề mặt nhiều hơn so với lượng mưa thấm xuống đất; mùa khô có lượng nước bay hơi bao giờ cũng lớn hơn mùa mưa nên cây trồng nói chung và cây chè nói riêng thường xuyên ở trong tình trạng thiếu nước trầm trọng. Vấn đề đặt ra là cần phải tìm biện pháp để giữ lại lượng nước mưa trong đất, hạn chế lượng nước bốc hơi. Một trong những biện pháp phải kể đến là tủ gốc giữẩm cho cây (Lương Đức Loan và Nguyễn Tử Siêm, 1979).
- Che phủ và lượng đất xói mòn trên nương chè:
Theo Nye P.H. and D. J. Greenland (1960), 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.
Theo kết quả nghiên cứu của Othieno C.O. and Ahn P.M. (1979): Trong
điều kiện che phủ, 2 năm đầu quan sát thấy có sự khác nhau về nhiệt độđất giữa các công thức che phủ trên vườn chè trồng bằng bầu nhân giống vô tính. Nhưng sự khác biệt này không còn nữa khi tán cây chè phát triển đạt độ che phủ > 40% bề mặt mặt đất. Đường kính thân, năng suất và tổng lượng chất khô có mối tương quan rõ ràng đến nhiệt độđất.
Theo Nguyễn Quang Tin và cs. (2012a), khi áp dụng biện pháp làm đất tối thiểu trên nương chè là không xới cỏ mà phun thuốc trừ cỏ Gramoxone 20SL và giữ lại tàn dưđể phủ gốc đã làm giảm 70% lượng đất xói mòn rửa trôi hàng năm (11,9 tấn/ha) so với cách làm truyền thống của người dân.
Việc sử dụng các biện pháp che phủ đối với các cây trồng nhiệt đới như
chè, cà phê đã được khuyến cáo từ lâu với rất nhiều lý do khác nhau, trong đó lý do quan trọng nhất là bảo toàn đất và nguồn nước (Manipura W.B. et al.,
1969). Mặt khác che phủ cũng dẫn đến việc làm tăng hay giảm nhiệt độ đất và ngăn chặn cỏ dại (Othieno C.O, 1979). Che phủ trên bề mặt giúp duy trì độ ẩm
đất bằng cách làm chậm quá trình bốc hơi nước và làm giảm tỷ lệ hấp thụ nhiệt của đất. Nhiệt độ cao thường tăng quá trình bốc hơi nước, đồng thời làm giảm tỷ lệ di chuyển hơi nước từ đất. Các vật liệu che phủ hữu cơ cũng có thể làm tăng khả năng cung cấp nước của đất bằng cách tăng tính thấm của những loại
đất có cấu trúc bề mặt kém.
Trong điều kiện che tủ, 2 năm đầu quan sát thấy có sự khác nhau về nhiệt
độ đất giữa các công thức che tủ trên vườn chè trồng bằng bầu nhân giống vô tính. Nhưng sự khác biệt này không còn nữa khi tán cây chè phát triển đạt độ che phủ > 40% bề mặt mặt đất. Đường kính thân, năng suất và tổng lượng chất khô có mối tương quan rõ ràng đến nhiệt độđất (Othieno C.O, 1979).
Cây chè chủ yếu được trồng trên đất dốc ở nước ta, biện pháp nâng cao
độ phì của nương chè là một trong những nội dung trong thâm canh tăng năng suất cây chè. Lý tính đất trồng chè có vai trò đặc biệt quan trọng khi canh tác chè trên đất dốc, quá trình đi lại chăm sóc và việc cạn kiệt chất hữu cơ làm cho
đất chặt cứng, bởi vậy biện pháp cải tạo lý tính đất, làm tăng khả năng giữ nước của đất chè là quan trọng hơn hóa tính và những chỉ tiêu hóa tính được quy định bởi lý tính đất. Quá trình khai hoang trồng mới đã phá vỡ hầu hết thực bì trên bề mặt đất hoang hóa. Phân tích đất tại điểm cốđịnh sau khi trồng chè cho thấy: hàm lượng mùn của đất hoang là 2,83%, sau 7 năm trồng chè còn 2,09% (giảm 0,74%), sau 11 năm trồng chè hàm lượng mùn giảm còn 0,73%. Nguyên nhân là do chất hữu cơ trong đất trồng chè có xu hướng tích lũy lại trong đất khi cây chè bước vào giai đoạn sản xuất kinh doanh, do tăng lượng tàn dư rơi rụng và cây chè đã phát triển khép tán trên 40 – 50%, nên bề mặt đất đi vào ổn định làm giảm tác động của xói mòn rửa trôi (Nguyễn Văn Tạo, 1998).
Theo Nguyễn Hữu Phiệt (1967), tác dụng và kỹ thuật của tủ gốc chè kinh doanh trên đất phiến thạch và phù sa cổ tại Nông trường Quốc doanh Tân Trào và Trường Trung cấp Nông Lâm Tuyên Quang: Độ ẩm đất trồng chè tầng 0 - 30cm có tủ gốc tăng hơn so với đối chứng là 4,57-5,56% ở đất diệp thạch và
6,50% ở đất phù sa cổ. Nhiệt độ đất trồng chè có tủ gốc tầng đất mặt 10 cm và tầng đất 30cm thấp và ổn định. Hàm lượng mùn và đạm dễ tiêu đất chè có tủ gốc sau 5 tháng đều tăng hơn so đối chứng. Chè con có che phủ gốc có tốc độ sinh trưởng gấp 2 lần so đối chứng. Nông trường Quốc doanh Tân Trào có phong trào tủ gốc cho chè góp phần tăng sản lượng chè Trung Du trên 15 tấn búp/ha.
Tủ gốc cho chè 20 tấn/ha bằng cây tế (guột) và cỏ TD58 (cỏ Ghi nê), với chu kỳ 3 - 4 năm, làm tăng năng suất chè 20,54% (không tưới), 37,87% (có tưới). Tủ gốc làm tăng ẩm độ đất, tăng hàm lượng chất hữu cơ, giảm cỏ dại và tăng hiệu quả sản xuất (Nguyễn Văn Toàn, 2007). Viện lân và kali của Canada (1995) xác nhận 80% tổng số kali cây lấy đi nằm trong xác bã cây. Nếu các xác bã thực vật này được hoàn lại cho đất đã canh tác thì chúng sẽ cung cấp một lượng kali
đáng kể cho các cây trồng vụ sau (Nguyễn Thị Ngọc Bình và cs., 2011).
Nguyễn Thế Hinh và Nguyễn Đình Vinh (2009), khi nghiên cứu kĩ thuật trồng xen cây mạch môn, cỏ Ghine trong vườn chè kiến thiết cơ bản tại Sơn La
đã kết luận: Các công thức trồng xen cây cỏ ghine và cỏ mạch môn trong vườn chè non có khả năng tăng độ che phủ bề mặt đất, làm tăng độ ẩm đất giúp cho cây chè non sinh trưởng phát triển tốt. Ngoài ra phần thân lá của cây cỏ ghine có thể sử dụng làm thức ăn gia súc và tạo nguồn hữu cơđể cải tạo đất. Tuy nhiên do sinh trưởng của cây cỏ ghine nhanh nên che lấp ánh sáng của cây chè con dẫn
đến ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng của cây chè non.
- Sinh trưởng phát triển của cây chè khi áp dụng các biện pháp che phủ
Tabagari (1987) (trích Đặng Văn Thư, năm 2010), khi nghiên cứu dùng than bùn để tủ gốc cho chè trên đất Podzolic đã kết luận: cây chè được tủ bằng than bùn có sinh khối phần trên mặt đất cao nhất, sau đó đến tủ gốc bằng màng mỏng PE màu đen; công thức đối chứng (không tủ) cho sinh khối thấp nhất. Khối lượng bộ rễ, đặc biệt là rễ hút tăng 63% so với đối chứng ở công thức tủ bằng than bùn, tương ứng tăng 27% ở công thức tủ bằng màng mỏng PE màu đen; lượng rễ hút phân bố nhiều ở tầng đất 0 – 10cm, trong đó: tủ bằng than bùn chiếm 46%, tủ bằng màng mỏng PE màu đen chiếm 64%, công thức đối chứng không tủ là 7%.
Nguyễn Thị Ngọc Bình và cs. (2009), khi nghiên cứu sử dụng vật liệu hữu cơ che phủ cho một số loại hình chè Trung Quốc nhập nội đã đưa ra những kết quả cho thấy lợi ích của việc tủ gốc:
- Chiều cao cây trung bình và mức tăng trưởng chiều cao cây ở các công thức che phủđều lớn hơn khác biệt so với đối chứng. Mức tăng trưởng 3 năm của các công thức che phủ đạt từ 36,0 – 38,4cm trong khi đó ở công thức đối chứng chỉđạt 28,3cm. Đạt mức cao nhất là công thức 3 (che phủ tế) và công thức 4 (che phủ cỏ Ghi-nê), công thức 1 (che phủ rơm) và công thức 5 (che phủ cỏ dại tổng hợp) có mức tăng trưởng tương đương nhau.
- Chiều rộng tán và mức tăng trưởng chiều rộng tán ở các công thức che phủ
cao hơn so với đối chứng. Ở các công thức có che phủ, mức tăng trưởng đạt từ
53,6 – 60,9cm, còn công thức đối chứng chỉđạt 46,6cm thấp hơn rất nhiều. Công thức phủ cỏ tế và công thức phủ cỏ Ghi-nê mức tăng độ rộng tán cao nhất, tiếp
đến là công thức phủ rơm rạ và công thức phủ cỏ dại tổng hợp.
- Tổng sản lượng búp cả năm thu được ở các công thức che phủđạt cao hơn hẳn so với công thức đối chứng. Cụ thể: công thức phủ rơm rạ tăng sản lượng gần 30%, công thức phủ cỏ dại tổng hợp tăng 40,7%, công thức phủ cỏ tế tăng 59% và tăng cao nhất là công thức phủ cỏ Ghi-nê tăng 72,5%, trong khi công thức đối chứng tổng sản lượng chỉđạt xấp xỉ 1,1 tấn/ha. Kết quả năng suất và sản lượng ở năm tiếp theo cũng diễn ra tương tự luôn đạt trị số cao ở các công thức che phủ. Năng suất búp ở các công thức che phủ so với công thức đối chứng tăng từ 22,7% - 58,8%. Năng suất đạt cao nhất là công thức phủ cỏ tế và công thức phủ cỏ ghinê. Ở năm thứ 3 (2008) mức chênh lệch năng suất và sản lượng giữa các công thức che phủ và công thức đối chứng giảm hơn so với các năm trước do lúc này cây chè ở công thức đối chứng phần nào đã khép tán do vậy yếu tố đất trồng được đảm bảo các điều kiện độ ẩm, nhiệt độ đất, độ phì đất giúp cây chè sinh trưởng phát triển tốt hơn trước. Tuy nhiên sản lượng ở công thức che phủ
vẫn cao hơn, tăng từ 21,9 – 29,8% so với công thức đối chứng.
Theo Lê Tất Khương (1997), khi nghiên cứu biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất chất lượng chè vụĐông xuân ở Bắc Thái cho thấy sản lượng chè có tủ
gốc, tưới nước và tủ gốc + tưới nước của 3 tháng 10, 11, 12 đã tăng tương ứng từ
17- 110%. Tỷ trọng vụ chè Đông xuân so cả năm của đối chứng đốn ngày 25/12 không tưới tủ gốc là 22,9%, có tưới tủ gốc là 32,2%; đốn ngày 25/2 có tưới là 37,0%, đốn 25/4 có tưới là 56,7%. Đốn chè vào tháng 4 năm sau có tưới và tủ
gốc, sản lượng chè Đông – xuân thu hoạch trong 3 tháng 10, 11, 12 cao nhất đạt 2,271 kg/ha tăng so với đối chứng là 210,7%. Hiệu quả kinh tế lớn nhất v́ì bán trước tết với giá cao, nên lãi lớn.
- Chất lượng chè búp
Ảnh hưởng tích cực của che phủđến chất lượng lá chè về mặt cân bằng các thành phần hóa học đã được các nhà khoa học của Nhật Bản nghiên cứu. Thành phần hóa học trong lá chè xanh thuộc hai giống chè Nhật được tổng hợp ở các mức che tủ là khác nhau. Điều đáng chú ý là tỷ lệ L-theanine/catechin, được xem là một thông số chất lượng chè đã tăng lên khi tăng độ che phủ cùng với sự tăng mức L- theanine và giảm hàm lượng các catechin (Nguyễn Đặng Dung và Lê Như Bích, 2006).
- Ảnh hưởng của các vật liệu che phủđến mật độ sâu hại chè:
Công thức che phủ bằng cỏ dại tổng hợp có mật độ rầy xanh cao nhất, tiếp
đến là công thức che phủ bằng cỏ ghinê, công thức che phủ bằng tế guột có mật
độ rầy xanh thấp nhất. Đây là một nguyên nhân mà người trồng chè Thái Nguyên rất thích dùng tế guột che phủ cho chè mặc dù rơm rạ cũng là một nguyên liệu có mật độ sâu hại ít hơn nhưng rơm rạ rất nhanh hoai mục và xuất hiện mạt rơm sau tủ gốc 1 – 2 tháng. Công thức che tủ bằng cỏ dại tổng hợp có mật độ bọ cánh tơ
cao nhất. Công thức che phủ bằng tế guột có mật độ ít nhất. Công thức che phủ
bằng rơm rạ có mật độ bọ cánh tơ so với công thức đối chứng không cao nhưng có nhược điểm xuất hiện nhiều mạt rơm trong khoảng 1 – 2 tháng sau tủ gốc. (Nguyễn Thị Ngọc Bình và Nguyễn Văn Toàn, 2005).
Như vậy, việc che tủ cho nương chè đặc biệt là trong giai đoạn kiến thiết cơ bản khi cây chè chưa khép tán là rất cần thiết. Che phủ có tác dụng bảo vệ, cải tạo đất và đặc biệt là làm tăng ẩm độđất có tác dụng tốt tới sự phát triển tốt của bộ rễ cây, làm thay đổi tiểu khí hậu dưới tán cây, thông qua đó làm tăng sinh trưởng của cây nhất là trong thời điểm nắng hạn và ở những nơi không có điều kiện tưới nước. Ngoài ra che phủ đất cũng giúp làm tăng hiệu quả sử dụng các loại phân bón cho cây chè.
PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU, THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM 3.1.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Giống chè Kim Tuyên – trồng năm 2013 (tuổi 3), trên đất có độ dốc 12-150, được chăm sóc theo quy trình chung của Bộ Nông nghiệp và PTNT về chăm sóc chè giai đoạn KTCB. Tiêu chuẩn 10TCN 446-2001
- Vật liệu nghiên cứu:
+ Biện pháp che phủ bằng vật liệu hữu cơ: Cỏ VA06, tế guột và rơm rạ. Trong đó, cỏ VA06 là cỏ có khả năng sinh trưởng phát triển tốt trên đất khô hạn, nghèo dinh dưỡng và có sinh khối chất xanh cao; tế guột là vật liệu rễ thu gom, sẵn có tại nương đồi. Rơm rạ là nguồn vật tận dụng được phụ phẩm nông nghiệp nhất là trong mùa vụ thu hoạch lúa.
+ Biện pháp trồng xen cây họ đậu gồm: Cây cốt khí (Tephorosia candida),
đậu slylo (Stylosanthes guianensis), đậu lông (Calopogonium mucunoides). Sử
dụng các loại cây trồng xen trên có sự kế thừa kết quả nghiên cứu đề tài cấp bộ: Nghiên cứu áp dụng các loài cây che bóng và che phủ cải tạo đất trong phát triển nông nghiệp bền vững vùng miền núi phía Bắc.
3.1.2. Thời gian nghiên cứu
Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 1/2015 – đến tháng 12/2015
3.1.3. Địa điểm nghiên cứu
Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc - Xã Phú Hộ, thị xã Phú Thọ, tỉnh Phú Thọ.
3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến thay đổi một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và sinh trưởng trưởng, phát triển, năng suất búp của chè Kim Tuyên, 3 tuổi
- Nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp che phủ bằng trồng xen các loại cây họđậu đến thay đổi một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và sinh trưởng, phát triển, năng suất búp của chè Kim Tuyên 3 tuổi.
3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của che phủ bằng vật liệu hữu cơ đến thay đổi một số chỉ tiêu lý, hóa tính của đất và sinh trưởng phát triển của chè Kim Tuyên 3 tuổi
Thí nghiệm gồm 4 công thức, như sau CT1: Không che phủ (đối chứng)
CT2: Che phủ bằng lá, ngọn cỏ VA06 (khối lượng phủ 25 tấn/ha) CT3: Che phủ tế guột (khối lượng phủ 25 tấn/ha)
CT4: Che phủ bằng rơm rạ ( khối lượng phủ 25 tấn/ha)
Thí nghiệm gồm 4 công thức, 3 lần nhắc lại, bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD). Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 100 m2, tổng diện tích cả dải bảo vệ là 1500 m2. Thời gian phủ: tháng 02 năm 2015 Sơđồ bố trí thí nghiệm ↓ Dải bảo vệ ↑ ← Dải bảo vệ→ ↓