Đất tại khu vực bố trí thí nghiệm là loại đất đỏ bazan, thành phần đất thịt nhẹ, địa hình tương đối bằng phẳng, đây là một trong những nhĩm đất cĩ độ phì nhiêu cao. Mẫu đất trước thí nghiệm được phân tích thành phần lý hĩa tại Trung tâm nghiên cứu đất, phân bĩn và mơi trường Tây nguyên (km7 - Quốc lộ 27 – Xã Hịa Thắng – Thành phố Buơn Ma Thuột – Đăk Lăk)
Bảng 1.4. Thành phần dinh dưỡng trong đất trước khi thí nghiệm
pHKCl
Tổng số (%) Dễ tiêu (mg/100g) Cation
(lđl/100g)
HC N P2O5 K2O P2O5 K2O Ca2+ Mg2+
4,68 3,25 0,24 0,15 0,04 8,50 14,50 2,80 2,30
Kết quả phân tích phẫu diện đất ở bảng 3.5 cho thấy đất cĩ phản ứng chua, hàm lượng hữu cơ đạt mức trung bình, nhưng lượng NPK tổng số và dễ tiêu ở mức khá cao, cation trao đổi khá. Với thành phần dinh dưỡng như trên cho phép vườn cà phê thu được năng suất cao [11].
CHƯƠNG II
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu
* Vườn cà phê vối nơng hộ thời kì kinh doanh (năm thứ 10, thứ 11 tính từ năm trồng), mật độ 1100 cây/ha. Giai đoạn này vườn cà phê đã ổn định về sinh trưởng và năng suất.
* Đất trồng: Đất bazan nâu đỏ
* Giống cà phê: Cà phê vối (Coffea canephora Pierre var.robusta), cây thực sinh (trồng từ hạt).
2.2. Vật liệu nghiên cứu
Loại phân Zn được sử dụng trong đề tài này là:
- Kẽm sunfat hepta hydrat (ZnSO4.7H2O) cĩ chứa 23% Zn (loại dùng để bĩn qua gốc).
- Phức kẽm –EDTA cĩ cơng thức ZnNa2C10H12N2O8 , chứa 14 – 15% Zn, được dùng để phun qua lá (loại phân này hiện cĩ bán trên thị trường). EDTA (Etylene Diamine Tetra Acid) cĩ thể dễ dàng tạo phức với ion kim loại hĩa trị II như Zn (EDTA cĩ thể ngậm các ion kim loại nặng), tạo ra phức kẽm tan tốt trong nước, đồng thời cĩ tính di động cao nên cây trồng (lá cây) cĩ thể hấp thụ nhanh vì vậy sẽ hạn chế được sự rửa trơi.
- Kẽm – diệp lục (ZnSO4.7H2O - C55H74O5N4Mg), chứa 7,5% Zn được dùng để phun qua lá, Kẽm cĩ khả năng thay thế nhân Mg của diệp lục, nên khi kết hợp Zn với diệp lục sẽ dễ dàng tạo phức tương tự như giữa kẽm - EDTA. Diệp lục mà chúng tơi sử dụng trong đề tài này được chiết từ lá cây họ đậu bằng aceton 80% đạt hàm lượng 1000mg/l.
2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.3.1. Địa điểm: Khu đồi Khí Tượng Thủy Văn thuộc phường Tự An, thành phố Buơn Ma Thuột, tỉnh Đăk Lăk.
2.3.2. Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 06/ 2009 đến tháng 02/2010.
Lượng phân bĩn, tỷ lệ các loại phân và số lần bĩn phân trong năm là vấn đề luơn luơn được các nhà sản xuất cà phê quan tâm. Hầu hết người trồng cà phê ở Đăk Lăk đã nắm vững quy trình bĩn phân. Thậm chí một số người trồng cà phê đã bĩn phân quá lượng cần thiết.
Bảng 2.5. Lượng phân bĩn phù hợp cho 1 ha cà phê thí nghiệm với năng xuất trung bình 3500kg nhân/ ha và số lần bĩn phân trong năm 2009
Loại phân Thời điểm và liều lượng bĩn
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 (tháng 2) (tháng 5) (tháng 7) (tháng 9)
Urê: 620 kg
Lân Văn Điển: 800kg
Kali clorua: 440kg 100kg(15%) 150kg(25%) 185kg(30%) 185kg (30%) 400kg(50%) 400kg (50%) 130kg(30%) 155kg(35%) 155kg(35%)
Trong năm 2009 chúng tơi khơng bĩn phân hữu cơ vì trong phân hữu cơ cĩ thể sẽ chứa nhiều loại nguyên tố vi lượng, trong đĩ cĩ cả nguyên tố kẽm nên cĩ thể sẽ làm nhịa yếu tố thí nghiệm. Tuy nhiên với lượng phân bĩn theo bảng 2.3 là đã cân đối cho cà phê vối trong thời kỳ kinh doanh [11]. Ngồi ra chúng tơi cịn bổ sung một số phân vi lượng cần thiết khác để phun qua lá trong quá trình thí nghiệm.
2.5. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu biến động hàm lượng Zn trong đất và trong lá trước và sau khi thí nghiệm.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các cơng thức phân bĩn kẽm đến hàm lượng diệp lục trong lá.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của Zn đến khả năng sinh trưởng, năng suất và hiệu quả kinh tế của cà phê.
2.6. Phương pháp nghiên cứu 2.6.1. Cách bố trí thí nghiệm 2.6.1. Cách bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí với 6 cơng thức
- Cơng thức 1(CT1): Zn - EDTA với liều lượng 0,75 kg/ ha/ lần phun qua lá.
- Cơng thức 2 (CT2): Zn - EDTA với liều lượng 1,00 kg/ ha /lần phun qua lá.
- Cơng thức 3 (CT3): Zn - EDTA với liều lượng 1,25 kg/ ha/ lần phun qua lá.
- Cơng thức 4 (CT4): ZnSO4.7H2O - diệp lục với liều lượng 1,00 kg/ha/ lần phun qua lá.
- Cơng thức 5 (CT5): Phân kẽm (ZnSO4.7H2O) với liều lượng 25 kg/ha/ năm, bĩn qua gốc.
- Cơng thức 6 (CT6): Đối chứng khơng sử dụng phân kẽm.
Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ lặp lại 3 lần; ơ cơ sở là 9 cây (3 cây x 3 hàng = 9 cây), giữa các ơ cĩ 1 hàng làm bảo vệ (khơng xử lí). Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6
CT3 CT4 CT5 CT6 CT1 CT2
Giữa các cơng thức thí nghiệm thì mọi chế độ chăm sĩc (ngồi yếu tố thí nghiệm) như: làm cỏ, tưới nước, phịng trừ sâu bệnh,…đều được thực hiện như nhau.
Số lần sử dụng phân kẽm:
Bĩn qua lá : 2 lần/ năm (lần 1 vào tháng 6, lần 2 vào tháng 8). Mỗi lần phun 330 lít nước/ha (mỗi cây phun 0,3 lít). Phun vào lúc 7- 10 giờ sáng vào những ngày khơng mưa.
Bĩn qua gốc: 1 lần/ năm vào đầu tháng 6 (khi bĩn nếu khơng gặp mưa hoặc lượng mưa khơng đủ thì cần phải bổ sung nước và tưới đều quanh gốc).
2.6.2. Phương pháp và chỉ tiêu theo dõi
2.6.2.1. Xác định hàm lượng kẽm trong đất và lá theo TCVN 4575-88 (Phương pháp xác định hàm lượng kẽm trong nước thải) [28] cĩ sự cải biến phù hợp.
- Lấy mẫu lá:
Mẫu lá theo từng cơng thức riêng biệt. Trên mỗi ơ thí nghiệm, chọn ngẫu nhiên 3 cây, mỗi cây hái 2 cặp lá bánh tẻ (cặp lá thứ 3-4 tính từ đầu mút ngọn).
Đem phơi khơ lá rồi xử lý diệt men ở nhiệt độ cao trên 100oC trong 3 phút, sau đĩ sấy khơ ở nhiệt độ 70oC cho đến khi lượng nước khơng thay đổi. Trộn đều rồi cân 1 gam để lấy mẫu đại diện cho ơ.
Đưa mẫu vào chén sứ chịu nhiệt và nung mẫu lá ở nhiệt độ 450oC trong 4 giờ để đốt cháy hồn tồn các chất hữu cơ (tro hĩa hồn tồn mẫu) [27].
- Lấy mẫu đất:
Lấy mẫu đất theo từng cơng thức riêng biệt. Mỗi ơ lấy 5 điểm theo 2 đường chéo gĩc lấy mẫu đại diện cho ơ. Mẫu được lấy bằng khoan chuyên dụng ở độ sâu: 0 – 30 cm.
Đem phơi rồi sấy khơ mẫu ở 105oC trong 4 giờ. Trộn đều và lấy 1 gam đất (đã qua rây 0,20mm) để lấy mẫu đại diện cho ơ.
Đưa mẫu vào chén sứ chịu nhiệt và nung mẫu đất ở nhiệt độ 450oC trong 4 giờ để đốt cháy hồn tồn các chất hữu cơ (tro hĩa hồn tồn mẫu) [27].
Lấy tồn bộ lượng mẫu đã được vơ cơ hĩa cho vào bình tam giác rồi nhỏ vào mỗi bình 5ml HCl 1N để cơng phá mẫu (phải chắc chắn rằng mẫu được ngấm vào trong dung dịch một cách tuyệt đối), sau đĩ pha lỗng đến 100ml bằng nước cất , thêm 20ml dung dịch đệm axit axetat, 3ml natri thiosunfat (0,2%) và nhỏ vào 0.3ml dung dịch Dithizon (0,001%). Lắc hỗn hợp cẩn thận, nếu cĩ kẽm sẽ xuất hiện màu tím đỏ.
Đo tồn bộ lượng mẫu ở bước sĩng 520nm để xác định chỉ số ABS, từ đĩ xác định được hàm lượng kẽm trong đất và trong lá theo phương trình tương quan sau:
y = -4E.0,8x2 + 7E. 0,5x – 0,0687
(phương trình do chúng tơi lập)
Trong đĩ y là chỉ số ABS
x là nồng độ kẽm (ppm)
2.6.2.2. Phân tích ảnh hưởng của phân bĩn Zn đến hàm lượng diệp lục a, b & diệp lục tổng số bằng phương pháp quang phổ hấp thụ. Đo hàm lượng diệp lục bằng phương pháp quang phổ hấp phụ tại Trung tâm nghiên cứu đất, phân bĩn và mơi trường Tây nguyên.
Loại máy: Labomed, inC Hãng: Spectro 22RS Lấy mẫu thí nghiệm và phân tích:
- Trên mỗi ơ thí nghiệm: lấy cặp lá thứ 4 từ ngồi vào trên những cành mang quả, mỗi ơ chọn 3 cây, mỗi cây lấy 2 lá đối diện ở tầng giữa của cây. Lấy mẫu từ 7 giờ 30 phút tới 10 giờ sáng và ngày hơm trước khơng cĩ mưa. Tiếp theo là loại bỏ gân lá, nghiền nhỏ, trộn đều cân lấy 0.5 gam rồi đem ngâm trong 40ml dung dịch acetone 80%, đậy nút kín; sau 4h, chiết dung dịch; thêm 20ml dung dịch acetone 80% ngâm tiếp trong 10h, chiết lấy dung dịch; thêm 20 ml acetone 80% ngâm tiếp trong 1 giờ, nếu mẫu chưa hết màu xanh, cịn ngâm tiếp đến khi hết màu xanh, gộp chung các dung dịch chiết từ mẫu, thêm acetone 80% vừa đủ 100ml.
- Hàm lượng sắc tố trong dung dịch được tính theo cơng thức của Siglec- Egle: Ca = 11,78 D664 - 2,29 D647 Cb = 20,05 D647 - 4,77 D664 Diệp lục tổng số = dla + dlb Đơn vị tính: mg diệp lục/1g lá [1].
2.6.2.3. Phân tích ảnh hưởng của phân bĩn Zn đến tình hình sinh trưởng của vườn cây: Trên mỗi ơ cơ sở, chọn 3 cây cĩ độ đồng đều về: giống, năng suất và tốc độ sinh trưởng và theo dõi các chỉ tiêu sau:
- Đếm số lượng cành: Chia tán cây thành 8 phần bằng nhau, đếm tất cả các cành hữu hiệu (những cành cho quả năm sau) ở 2 phía đối diện rồi tính chung cho tồn cây.
- Đo chiều dài, đường kính cành và đếm số cặp lá: Trên những cây đã định vị, mỗi cây chọn 5 cành sinh trưởng bình thường, ở giữa tán, lấy bốn hướng đối diện rồi đánh dấu, sau thời gian 8 tháng bắt đầu đếm số cặp lá tăng thêm, đo chiều dài cành tăng thêm và do đường kính cành [21].
2.6.2.4. Phân tích ảnh hưởng của phân bĩn Zn đến tỉ lệ rụng quả và sự biến dạng của lá non.
- Tỉ lệ quả rụng: Khi quả cà phê to bằng hạt đậu xanh , đếm số quả trên chùm và sau đĩ đếm lại một lần trước lúc thu hoạch. Tính tỉ lệ rụng quả so với ban đầu.
Số quả đợt trước – Số quả đợt sau
Tỷ lệ rụng quả (%) = --- x 100 Số quả đợt trước
- Tỉ lệ cây cĩ lá bị biến dạng: Đếm tất cả các cây cĩ lá bị biến dạng rồi so với tổng số cây cĩ trong ơ thí nghiệm, từ đĩ suy ra tỉ lệ %.
Số cây cĩ lá biến dạng
Tỷ lệ cây cĩ lá biến dạng = --- x 100 Tổng số cây trong ơ thí nghiệm
2.6.2.5. Phân tích ảnh hưởng của phân bĩn Zn đến năng suất (năng suất quả tươi, nhân, tỉ lệ quả tươi/ nhân) và phẩm cấp hạt của cà phê vối
- Năng suất quả tươi: thu hoạch tất cả các cây trong ơ, cân xác định năng suất quả tươi.
- Tỉ lệ tươi/ nhân: Cân lấy một lượng nhất định quả cà phê tươi vừa thu hoạch đem phơi hoặc sấy khơ đến độ ẩm 13% sau đĩ xát tách vỏ và cân lượng cà phê nhân, tính tỉ lệ tươi/nhân; Năng suất tươi cân ngay sau khi thu hoạch và cân xác định năng suất cà phê nhân sau khi phơi khơ đã tách vỏ.
- Phẩm cấp hạt: tỷ lệ (%) hạt trên sàng được phân loại qua kích thước sàng theo TCVN 4807:2001 (ISO 4150: 1991). Sàng được sử dụng trong nghiên cứu là bộ sàng chuẩn (7 chiếc). Đổ mẫu nhân (khoảng 300 gam) vào ngăn sàng trên cùng, cho vào máy lắc hoạt động với tần số 60 vịng/phút, lắc 3 phút, lấy cà phê trên từng sàng cân và tính tỉ lệ phần trăm so với tổng lượng mẫu đem sàng đồng thời xác định hạng cà phê ở mỗi cơng thức [3].
2.6.2.6. Sơ bộ tính hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân kẽm
Lãi rịng = Thu trội – Đầu tư trội
- Thu trội là giá trị của năng suất gia tăng (giá trị sản phẩm vượt) do phân bĩn so với đối chứng.
- Đầu tư trội là giá trị phân bĩn đầu tư thêm so với đối chứng (bao gồm cả chi phí phân và chi phí thu hoạch chế biến trội cho phần năng suất tăng lên do phân bĩn).
Tính VCR (Value/Cost) = Giá trị của năng suất gia tăng do phân bĩn so với đối chứng/ Giá trị phân bĩn đầu tư thêm so với cơng thức đối chứng (bao gồm cả chi phí phân và chi phí thu hoạch chế biến trội cho phần năng suất tăng lên do phân bĩn) [37].
2.7. Xử lý số liệu
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Nghiên cứu biến động hàm lượng Zn trong đất và trong lá trước và sau khi thí nghiệm và sau khi thí nghiệm
Một trong những biện pháp để cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cho cây một cách hợp lý, giúp cây cĩ thể cho năng suất cao là phải căn cứ vào hàm lượng chất dinh dưỡng cĩ trong đất. Trong lớp đất canh tác chất dinh dưỡng nào kém thì cần phải tăng cường loại phân đĩ. Tuy nhiên nếu chỉ phân tích thành phần hĩa học của đất cũng khơng thể nào biết chắc chắn sự hấp thụ dưỡng liệu của cây từ các chất dự trữ của đất [11].
Hàm lượng kẽm trong cây tương quan khá chặt với hàm lượng kẽm hữu hiệu trong đất, là chỉ số phản ánh mơi trường đất. Phân tích các bộ phận của cây thật sự cần thiết giúp cho việc chuẩn đốn kẽm một cách chính xác [17].
Như vậy để biết được tình trạng dinh dưỡng của cây, ngồi việc phân tích hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất trồng cịn cĩ thể chuẩn đốn dinh dưỡng của cây qua phân tích lá, nhờ vậy cĩ thể biết được tình trạng dinh dưỡng của cây vào thời điểm nhất định để cĩ những bổ sung, điều chỉnh kịp thời khi phát hiện trường hợp thiếu dinh dưỡng. Trong khuơn khổ đề tài này chúng tơi đã tiến hành phân tích hàm lượng kẽm trong đất, trong lá và đã thu được kết quả theo bảng 3.6.
Dựa vào kết quả bảng 3.6 và hình 3.2 ta thấy: hàm lượng kẽm trong đất và trong lá trước khi thí nghiệm đều ở mức thấp khơng thích hợp cho sự phát triển và tạo lập năng suất cao cho cây cà phê vối. Nhưng sau khi sử dụng phân kẽm thì hàm lượng kẽm trong đất và trong lá đã tăng lên rõ rệt và đạt ngưỡng dinh dưỡng thích hợp. Trong các cơng thức bĩn khác nhau thì hàm lượng kẽm trong đất ở cơng thức 5 (bĩn gốc) là cao nhất (50ppm), trong khi đĩ ở các cơng thức khác hàm lượng kẽm ở trong đất lại thấp hơn nhiều (15 – 19ppm). Nhưng khi phân tích hàm lượng kẽm trong lá ở các cơng thức cĩ sử dụng phân kẽm lại cho kết
quả ngược lại: ở trong lá thì hàm lượng kẽm trong cơng thức 5 (bĩn gốc) lại thấp nhất (35ppm), trong khi đĩ ở các cơng thức cĩ sử dụng kẽm để phun qua lá thì hàm lượng kẽm lại cao (45 - 47ppm).
Bảng 3.6. Hàm lượng Zn trong đất và trong lá giữa các cơng thức trước và sau thí nghiệm Cơng thức Hàm lượng kẽm trong đất (ppm) Hàm lượng kẽm trong lá (ppm) Trước thí nghiệm Sau thí nghiệm Trước thí nghiệm Sau thí nghiệm CT1: (0.75kg Zn-EDTA) 26 45 ab 12 15 c 17 bc 26 47 a CT2: (1.0kg Zn-EDTA) 11 CT3: (1.25 kg Zn-EDTA) 19 b 23 44 ab 13 18 bc 24 47 a CT4: (1.0 kg ZnSO4- diệp lục) 12 CT5: (25 kg ZnSO4 bĩn gốc) 50 a 24 35 b 13 10 d 23 24 c CT6: (Đ/c khơng bĩn) 12 LSD0,01 3,79 10.44
Qua đây chứng tỏ rằng khả năng hấp thụ kẽm của cây cà phê bằng cách phun qua lá là cao hơn so với bĩn gốc. Chúng ta cũng thấy rằng hàm lượng kẽm