2.4.1. Nhu cầu dinh dưỡng của cây chè
2.4.1.1. Phân bón hữu cơ cho chè
Đối với chè phân hữu cơ có vai trò rất quan trọng, nó không những cung cấp chất dinh dƣỡng trực tiếp cho chè mà còn cải thiện lý tính đất nhƣ làm cho đất tơi xốp, có kết cấu viên, làm tăng khả năng thấm và giữ nƣớc của đất, làm tăng sự hoạt động của các hệ vi sinh vật trong đất, làm tăng các thành phần dinh dƣỡng: N, P, K và các nguyên tố vi lƣợng khác trong đất. Tuy nhiên việc sử dụng phân bón hữu cơ cho chè ít đƣợc quan tâm vì đồi chè thƣờng xa nhà, lại có độ dốc đáng kể do vậy việc vận chuyển phân bón lên đồi chè là một công việc khó khăn, nông dân, công nhân ngại làm vì tốn công và nguồn phân hữu cơ còn hạn chế. Ngoài ra cần chú ý rằng bón phân hữu cơ cho chè, thuận lợi nhất là khi chè còn nhỏ và khi gieo trồng, do vậy khi gieo trồng chè nhất thiết phải bón đủ lƣợng phân hữu cơ và trồng xen với các cây họ đậu nhằm tăng lƣợng hữu cơ cho đất [11].
2.4.1.2. Dinh dưỡng Nitơ đối với chè
Có thể nói phân đạm là yếu tố chính của năng suất, là then chốt của việc bón phân khi các điều kiện sinh trƣởng cho cây chè đƣợc thoả mãn nhƣ: nƣớc, dinh dƣỡng phân lân, ka li, phân hữu cơ, điều kiện khí hậu, v.v.. thì chính mức bón đạm cho phép khai thác đến mức tối đa tiềm năng năng suất của cây chè.
Đối với cây lấy lá nhƣ chè thì dinh dƣỡng nitơ là yếu tố quan trọng, có tƣơng quan chặt chẽ đến năng suất, bón nitơ sẽ thúc đẩy sự phát triển của cây giúp cho búp, lá phát triển, lá to xanh, quang hợp tốt dẫn đến năng suất, sản lƣợng chè tăng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 28 Nitơ là thành phần của chất hữu cơ, diệp lục tố, nguyên sinh chất, axit nucleic, protein. Đạm giúp tăng chiều cao cây, ra nhiều lá và búp mới, tăng năng suất chè [32].
Thiếu đạm: làm cho cây sinh trƣởng phát triển kém, ít nảy đọt, búp non có màu xanh nhạt, xanh vàng đến ửng đỏ, năng suất thấp [49].
2.4.1.3. Dinh dưỡng lân đối với chè
Theo Enden (1958) lân tham gia vào thành phần cấu tạo của tế bào, trong acid nucleic. Lân có vai trò tích lũy năng lƣợng cho cây và có tác dụng thúc đẩy sự phát triển của cây, nâng cao chất lƣợng chè (cả chè giống và chè nguyên liệu), làm tăng khả năng chống rét và chống hạn cho chè [36].
Phospho là thành phần của phosphatides, axit nucleic, protein… quan trọng trong quá trình trao đổi năng lƣợng và protein. Lân cần thiết cho sự phát triển của bộ rễ, kích thích chồi mới, tăng khả năng chịu hạn, tăng tuổi thọ của cây, tăng năng suất và lƣợng đƣờng hòa tan và tanin, tăng chất lƣợng chè [32].
Thiếu lân: lá có màu xanh đục mờ không sáng bóng, thân cây mảnh, rễ kém phát triển, khả năng hấp thu đạm kém. Chè thiếu lân trầm trọng sẽ bị trụi cành, năng suất và chất lƣợng đều thấp [28].
Ta có thể nói phân lân là loại phân bón cải tạo và duy trì độ phì nhiêu của đất. Với các loại đất chua (đất chè) và trung tính bón lân vào đất sẽ đƣợc tích lũy trong đất cây có thể sử dụng đƣợc phần lớn. Sự giữ chặt lân trong đất chỉ xảy ra ở đất giàu canxi (đất kiềm) hay các loại đất quá chua (pH<4); đối với cây chè và các cây trồng khác việc bón phân lân cũng nhƣ bón phân kali đơn giản hơn bón phân đạm nhiều [26].
2.4.1.4. Dinh dưỡng kali đối với chè
Kali có trong tất cả các bộ phận của cây chè nhất là thân, cành và các bộ phận đang sinh trƣởng. Nó tham gia vào quá trình trao đổi chất trong cây, làm tăng sự hoạt động của men, tăng sự tích lũy gluxit, các axit amin và khả
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 29 năng giữ nƣớc của tế bào nâng cao năng suất chất lƣợng búp chè làm tăng khả năng chống bệnh, chịu rét cho chè [32].
Thiếu kali: cây sinh trƣởng chậm, mép và chóp lá có màu xám hay nâu nhạt sau khô dần, lá già rụng sớm, lá non ngày càng nhỏ, dễ bị sâu bệnh, búp thƣa, vỏ cây có màng trắng bạc, cây chậm ra búp, năng suất thấp, chè kém ngọt, chất lƣợng giảm. Phân kali thƣờng có hiệu quả thấp vì trong đất hàm lƣợng kali còn cao (khoảng 20-25mg K2O/100g đất) còn đủ nhu cầu dinh dƣỡng cho cây [10].
2.4.1.5. Dinh dưỡng khác
Ngoài các loại phân đa lƣợng, thì phân vi lƣợng cũng có ảnh hƣởng đến năng suất, chất lƣợng búp chè, mà trong đó chủ yếu ảnh hƣởng đến hoạt tính của men [3].
* Lƣu huỳnh (S): là thành phần của các axit amin chứa S và vitamin, biotin, thiamin và coenzim A. Lƣu huỳnh giúp cho cấu trúc protein vững chắc, tăng năng suất, chất lƣợng chè.
- Thiếu lƣu huỳnh: xuất hiện vệt vàng nhạt giữa gân các lá non, trong giai đoạn phát triển thiếu lƣu huỳnh lá trở nên vàng, khô dần và rụng, năng suất và chất lƣợng đều thấp. Trong một số trƣờng hợp, thiếu lƣu huỳnh làm cây chết non.
* Canxi (Ca): cần cho sự phân chia tế bào, duy trì cấu trúc nhiễm sắc thể, hoạt hóa enzim, giải độc axit hữu cơ. Canxi giúp cây cứng cáp, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện thời tiết bất thuận, tăng năng suất và độ dầy của lá, độ lớn của búp, tăng năng suất và chất lƣợng chè khô.
* Đồng (Cu): là thành phần của men cytochrome oxydase, ascorbic, axit axidase, phenolase, lactase, xúc tiến quá trình hình thành vitamin A, tăng sức chống chịu sâu bệnh, tăng năng suất và chất lƣợng chè.
- Thiếu đồng: cây sinh trƣởng phát triển kém, dễ bị nấm bệnh tấn công. Chè thiếu đồng khi hàm lƣợng đồng trong lá < 12ppm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 30 * Kẽm (Zn): là thành phần của men metallo-enzimes-carbonic, anhydrase, anxohol dehydrogenase, quan trọng trong tổng hợp axit indol acetic, axit nucleic và protein, tăng khả năng sử dụng lân và đạm của cây. Thúc đẩy sinh trƣởng, phát triển, tăng năng suất và chất lƣợng chè.
- Thiếu kẽm: cây lùn, còi cọc, lá chuyển dần bạc trắng, số búp ít.
* Sắt (Fe): là thành phần của nhiều enzim, quan trọng trong chuyển hóa axit nucleic, RNA, diệp lục tố. Sắt làm tăng sinh trƣởng và sức ra búp, tăng năng suất và chất lƣợng chè.
* Mangan (Mn): là thành phần của pyruvate carboxylase, liên quan đến phản ứng enzim, hô hấp, chuyển hóa đạm và sự tổng hợp diệp lục tố., kiểm soát thế oxyhóa- khử trong tế bào, giúp tăng khả năng ra lá, ra búp, tăng năng suất và chất lƣợng chè khô.
* Bo (B): Cần cho sự phân chia tế bào, tổng hợp protein, lignin trong cây, tăng khả năng thấm ở màng tế bào và vận chuyển hydrat carbon. Tăng độ dẻo của búp, giảm rụng lá, tăng năng suất và chất lƣợng chè.
* Molypđen (Mo): Là thành phần của men nitrogenase, cần cho vi
khuẩn Rhizobium cố định đạm, tăng hiệu suất sử dụng đạm, tăng năng suất và chất lƣợng chè.
* Clo (Cl): Là thành phần của axit auxin chloindole-3 acetic, kích thích sự hoạt động của enzim và chuyển hóa hydrat carbon, tăng khả năng giữ nƣớc của cây, tăng năng suất và chất lƣợng chè.
* Nhôm (Al) và Natri (Na): Ảnh hƣởng tốt đến hƣơng thơm và vị đậm của chè, làm tăng năng suất và nâng cao phẩm cấp của chè búp khô
2.4.2. Tình hình nghiên cứu về phân bón cho chè trên thế giới
Quan hệ giữa đất đến năng suất, phẩm chất chè rất phức tạp. Phẩm chất chè do nhiều yếu tố quyết định. Điều kiện dinh dƣỡng ảnh hƣởng rất nhiều đến năng suất, phẩm chất chè, do vậy ngoài việc sử dụng nguồn dinh dƣỡng sẵn có ở trong đất, thì việc bón phân cho chè là một biện pháp có hiệu quả.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 31 Sản phẩm thu hoạch của chè chỉ chiếm 8 - 13% tổng lƣợng chất khô mà cây tổng hợp đƣợc nếu tính cả các phần trên và dƣới mặt đất. Theo nguồn từ nhiều tác giả Ấn Độ thì trong 100 kg chè thƣơng phẩm có chứa lƣợng dinh dƣỡng là 4 kg N; 1,15 kg P2O5; 2,4 kg K2O; 0,42 kg MgO; 0,8 kg CaO; 100g Al; 6g Cl; 8g Na [52]. Ngoài lƣợng dinh dƣỡng này cây còn lấy một số lớn dinh dƣỡng cho việc hình thành bộ lá trên bụi chè, cho số lá rụng, cho việc hình thành thân cành và rễ. Chính vì vậy, để hình thành nên 100 kg chè thƣơng phẩm cây lấy đi tổng số dinh dƣỡng cho tất cả các bộ phân trên là: 16,9 kg N; 5,68 kg P2O5; 8,8 kg K2O; 2,92 kg MgO; 6,7 kg CaO; 871g Al và 74g Na. Ngoài ra cây còn lấy đi một lƣợng các nguyên tố vi lƣợng nhƣ 38g Zn; 26g B; 38g Cu; 241g Fe và 479g Mn [30] [52].
Theo Eden (1958) trong búp chè non có 4,5% N; 1,5% P2O5 và 1,2 - 2,5% K2O [28].
Những kết quả nghiên cứu của Jolemuanu cho thấy nhu cầu dinh dƣỡng khoáng của cây chè rất lớn thể hiện qua bảng 2.7 [46].
Bảng 2.7: Hàm lƣợng một số nguyên tố khoáng trong chè ở một số nơi (% chất tro)
Loại CaO MgO K2O P2O5
Chè chế biến ở Xrilanca 7,8 8,2 31,7 13,5
Chè chế biến ở Trung Quốc 8,9 6,0 30,3 13,7
Chè chế biến ở Trakvi (Liên Xô) 8,1 7,7 30,6 14,5 Lá chè tƣơi Gruzia (Liên Xô) 9,7 8,7 38,9 19,0
Cũng theo tài liệu của Trung Quốc nếu thu hoạch 7,5 tấn búp/ha, cần phải cung cấp N: 37,5 kg, P2O5: 75kg và K2O: 112 - 150 kg [47].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 32 Ngoài ra cần chú ý rằng, hàng năm trọng lƣợng cành lá đốn cũng xấp xỉ bằng trọng lƣợng búp và lá non đã thu hoạch và theo Daraxêli thì lƣợng đạm bị rửa trôi thƣờng bằng 1/3 tổng lƣợng đạm bón vào đất [28].
Theo Achivicy và Tlanfanchi (ngƣời Pháp) đã nghiên cứu thành công một số loại cây họ đậu làm cây phân xanh, đồng thời làm cây che bóng cho chè [56].
Theo dõi tại vùng chè Assam (Ấn Độ) thấy rằng hiệu lực của đạm tăng lên đều đặn theo thời gian, hiệu suất 2 kg đạm của lần 1,2,3,4 lần lƣợt là 2,4,6,8 kg chè khô. ở Đông Phi cho thấy: hiệu suất của 1 kg đạm là 4-8 kg chè khô, nếu hiệu suất < 4kg chè khô/1 kg N thì đã xuất hiện một yếu tố nào khác là lân hay kali [28], [53].
Theo M.L Bziava (1973) liều lƣợng đạm tăng, sản lƣợng búp sẽ tăng, song để đạt đƣợc năng suất 10 tấn/ha bón 200 kg N/ha cho hiệu quả kinh tế cao nhất [32].
Về phẩm chất, nhiều tài liệu ở nƣớc ngoài nhƣ Nhật Bản, Ấn Độ, Srilanca... đều cho rằng bón đạm không hợp lý, bón quá nhiều hoặc bón đơn độc đều làm giảm chất lƣợng chè (đặc biệt là đối với nguyên liệu dùng để chế biến chè đen). Những công trình nghiên cứu của Liên Xô (cũ) cho thấy liều lƣợng đạm 300kg/ha thì hàm lƣợng tanin, cafein và chất hòa tan trong búp chè đều cao, có lợi cho phẩm chất, song nếu vƣợt quá giới hạn trên thì phẩm chất chè giảm thấp. Khi bón nhiều đạm hàm lƣợng protein ở trong lá tăng lên. Protein kết họp với tanin thành các hợp chất không tan vì thế lƣợng tanin trong chè bị giảm đi. Mặt khác khi bón nhiều đạm, hàm lƣợng ancaloit trong chè tăng lên làm cho chè có vị đắng [25].
Các nghiên cứu về phân bón cho chè của Viện Cây trồng Á nhiệt đới (Grudia) cho thấy, để nâng cao sản lƣợng và chất lƣợng nguyên liệu chè, nâng hàm lƣợng tanin, chất hòa tan và điểm thử nếm cảm quan, khi nƣơng chè bón lƣợng đạm thích hợp 300kg/ha trên nền P và K. Nếu tiếp tục nâng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 33 cao lƣợng đạm sẽ không có hiệu quả kinh tế. Sử dụng lƣợng đạm cao thích hợp cho cây chè khi bón phối hợp với phospho, kali, magie và các nguyên tố vi lƣợng [51].
A. J. Nijarata đã giải thích ảnh hƣởng xấu của lƣợng đạm dƣ đến phẩm chất của chè nhƣ sau: lƣợng đạm dƣ của cây chè làm tăng sự phát triển của mô gỗ trong cây kết quả là những phần non của cây chè chƣa tích luỹ đƣợc những chất quí giá nhất cho cây chè [53].
Những kết quả chuẩn đoán dinh dƣỡng trong lá chè của Liên Xô cho thấy: ở cây chè thiếu đạm, hàm lƣợng đạm trong lá là 2,2 - 2,4%, trong búp là 3 - 3,5%. Cây chè đủ dinh dƣỡng hàm lƣợng đạm tƣơng ứng là: 2,9 - 3,4% và 4,7 - 5,0% [53].
Kết quả phân tích lá chè và đất trồng chè ở Liên Xô (cũ) cho thấy: ở cây chè thiếu lân, hàm lƣợng lân (P2O5) trong lá là 0,27 - 0,28%, trong búp là 0,5 - 0,75%. Cây chè đủ dinh dƣỡng hàm lƣợng lân tƣơng ứng là 0,33 - 0,39% và 0,82 - 0,86%. nếu trong đất hàm lƣợng P2O5 là 30 - 32mg/100g đất, là thiếu nhiều lân [46].
Theo nghiên cứu của F.Hurisa (Liên Xô) thì hiệu quả trực tiếp của 3 năm bón lân và liều lƣợng 126 - 196 kg/ha trên nền N, K tăng sản lƣợng búp 5 - 30% so với đối chứng chỉ bón N, K song hiệu quả tăng bình quân 21 năm về sau là 60-78%. Ở Liên Xô (cũ) trên đất đỏ hiệu quả phân lân ở những năm sau thƣờng cao hơn năm trực tiếp bón [6].
Kết quả nghiên cứu của Curxanốp (1954) và J.C.Nigaloblis Vili (1966) ở Liên Xô (cũ) đã khẳng định bón phân lân trên nền N, K làm tăng Katechin trong búp chè có lợi cho chất lƣợng chè [25].
Trong đất nếu hàm lƣợng P2O5 là 30-32 mg/100g đất thì cây chè sinh trƣởng bình thƣờng, nếu là 10-12 mg/100g đất thì thiếu lân [46].
Trên những nƣơng chè mới trồng, phân kali không có hiệu quả vì trên những loại đất mới khai phá hàm lƣợng K2O trong đất đủ cho yêu cầu sinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 34 trƣởng phát triển của cây (20 - 25mg K2O/100g đất) ở những nơi thƣờng xuyên bón N, P với liều lƣợng cao trong nhiều năm, đất trở nên thiếu kali thì hiệu quả việc bón K2O rất rõ rệt [6]. Theo số liệu của G.S. Goziaxivili (1949) bón K2O trên đất đỏ với liều lƣợng 80 - 320kg/ha có thể tăng sản lƣợng 28 - 55% so với đối chứng bón N, P. Những nghiên cứu của A.D. Makharobitze (1948) cho thấy phẩm chất nguyên liệu trong các công thức bón phân khác nhau đƣợc xếp theo thứ tự sau: P, K, N và không bón. Những kết quả nghiên cứu của Liên Xô (cũ) cho thấy hàm lƣợng kali trong lá dƣới 0,5%, dấu hiệu thiếu kali biểu hiện rõ, trên 1% thì cây sinh trƣởng bình thƣờng. Hàm lƣợng K2O 15mg/100g đất là thiếu kali, trên 15mg/100g đất, cây sinh trƣởng bình thƣờng [8], [26], [28].
Về chất lƣợng chè, kali lại ảnh hƣởng rõ rệt. Theo K.Djemukhatze chất lƣợng chè nguyên liệu trong các công thức bón khác nhau đƣợc xếp theo thứ tự P, K, N và sau cùng là không bón. Kết quả nghiên cứu của Liên Xô (cũ) hàm lƣợng kali trong lá nhỏ hơn 0,5 thì cây thiếu kali [6].
Những công trình nghiên cứu của Acnôn (1954), Evan (1956), Grin (1954), Nalia (1951), Nason (1953), Nicôla (1957), Staccây (1955), Mac Euroi và Nason (1954) và những ngƣời khác, đều xác nhận là những nguyên tố tham gia vào thành phần nhiều loại men và là chất hoạt hóa của nhiều loại men ấy. Nhiều nguyên tố vi lƣợng có ảnh hƣởng tốt tới quang hợp: Mn, Cu, Bo, Co và Mo đẩy mạnh sự tổng hợp diệp lục trong lá và phân giải diệp lục trong tối. Bo và các nguyên tố khác tăng cƣờng sự tổng hợp gluxit, làm cho sự tổng hợp và vận chuyển sacaro và các gluxit khác thuận lợi hơn (Scônich 1955). Mn, Zn, Cu, Mo và trong nhiều trƣờng hợp cả Bo làm tăng độ hô hấp và tốc độ của quá trình ôxi hóa khử [28].
Phân vi lƣợng hiện nay đang bắt đầu đƣợc sử dụng rộng rãi trong thực tế nông nghiệp và đƣợc coi là một khả năng tiềm tàng góp phần đẩy mạnh sự