Tài liệu Đánh giá hiện trạng môi trường đất trồng chè và đề xuất các giải pháp quản lý, dùng theo hướng bền vững tại vùng chè đặc sản Tân Cương, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên

Kho tài liệu miễn phí của Ket-noi.com blog giáo dục, công nghệ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- ĐÀO TIẾN HUÂN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG ĐẤT TRỒNG CHÈ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, SỬ DỤNG THEO HƢỚNG BỀN VỮNG TẠI VÙNG CHÈ ĐẶC SẢN TÂN CƢƠNG, THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - năm 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------ĐÀO TIẾN HUÂN ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG ĐẤT TRỒNG CHÈ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, SỬ DỤNG THEO HƢỚNG BỀN VỮNG TẠI VÙNG CHÈ ĐẶC SẢN TÂN CƢƠNG, THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Mã số: Khoa học môi trƣờng 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGÔ VĂN GIỚI Hà Nội - năm 2014 LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Ngô Văn Giới - Trƣờng Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên đã giúp tôi định hƣớng nghiên cứu, xây dựng ý tƣởng và tận tình hƣớng dẫn tôi trong thời gian nghiên cứu và làm luận văn tốt nghiệp. Đồng thời, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tập thể thầy cô giáo Khoa Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội đã truyền thụ những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Lãnh đạo Sở Tài nguyên và Môi trƣờng, lãnh đạo Trung tâm Quan trắc và Công nghệ môi trƣờng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn bên tôi suốt chặng đƣờng tôi đi, động viên, hỗ trợ và giúp đỡ tôi để hoàn thành bản luận văn này. Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2014 Học viên Đào Tiến Huân MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................... 1 MỤC LỤC ..................................................................................................... 4 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................ 6 DANH MỤC BẢNG ..................................................................................... 7 DANH MỤC HÌNH ...................................................................................... 1 MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................... 3 1.1. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc ................................................. 3 1.1.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài ..................................................... 3 1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam ........................................................ 8 1.2. Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của khu vực nghiên cứu ........ 14 1.2.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Thái Nguyên ................ 14 1.2.2. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của vùng chè đặc sản Tân Cương .................................................................................................. 20 CHƠNG 2 - ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................................ 23 2.1. Đối tƣơng nghiên cứu ...................................................................... 23 2.2. Nội dung nghiên cứu ........................................................................ 23 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................. 23 2.3.1. Phương pháp thu thập, kế thừa tài liệu, số liệu ........................ 23 2.3.2. Phương pháp lấy mẫu ngoài hiện trường và phân tích trong phòng thí nghiệm: ............................................................................... 24 2.3.3. Phương pháp tổng hợp, phân tích và đánh giá số liệu:............ 25 CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................. 26 3.1. Hiện trạng môi trƣờng đất tại khu vực nghiên cứu .......................... 26 3.1.1. Hiện trạng một số thông số vật lý của đất tại khu vực nghiên cứu ....................................................................................................... 26 3.1.2. Hàm lượng một số kim loại nặng trong đất tại khu vực nghiên cứu ....................................................................................................... 28 3.1.3 Hàm lượng một số thông số dinh dưỡng đất tại khu vực nghiên cứu ....................................................................................................... 32 3.1.4. Hiện trạng một số nhóm vi sinh vật trong đất tại khu vực nghiên cứu ....................................................................................................... 37 3.2. Kết quả nghiên cứu năng suất chè tại khu vực nghiên cứu ............. 40 3.3. Các giải pháp quản lý và sử dụng đất trong canh tác chè theo hƣớng bền vững .................................................................................................. 41 3.3.1 Nhóm giải pháp quản lý ............................................................. 41 3.3.2 Nhóm giải pháp kỹ thuật ............................................................ 42 3.3.3. Sử dụng phương pháp tưới hợp lý............................................. 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................... 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 52 PHỤ LỤC ...................................................................................................... 1 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT DẠNG VIẾT DẠNG ĐẦY ĐỦ TẮT 1 KLN Kim loại nặng 2 BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng 3 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 4 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 5 VSV Vi sinh vật 6 KHKT NLN Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp 7 PT Phúc Trìu 8 PX Phúc Xuân 9 TC Tân Cƣơng 10 MĐPT Mẫu đất Phúc Trìu 11 MĐPX Mẫu đất Phúc Xuân 12 MĐTC Mẫu đất Tân Cƣơng 6 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Tỷ lệ cấp hạt sét vật lý và cát vật lý trong mẫu đất khu vực nghiên cứu ................................................................................................... 27 Bảng 3.2: Hàm lƣợng kim loại nặng trong đất tại khu vực nghiên cứu (ppm) ........................................................................................................... 28 Bảng 3.3: Hàm lƣợng một số chất dinh dƣỡng dạng tổng số và dễ tiêu trong đất tại khu vực nghiên cứu .......................................................................... 33 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1: Cây guột (Gleichenia linearis Clarke) và cách tủ gốc chè .......... 43 Hình 3.2: Một số loài thiên địch sử dụng trên cây chè ............................... 46 Hình 3.3: Một số loại thuốc trừ sâu sinh học áp dụng trên cây chè ............ 48 Hình 3.4: Sử dụng bả sinh học và bẫy vật lý trên nƣơng chè ..................... 49 Hình 3.5: Sử dụng tƣới phun mƣa cho cây chè ........................................... 50 MỞ ĐẦU Xƣa nay, nói đến trà Việt, ngƣời ta nghĩ ngay đến trà Thái Nguyên. Mặc dù diện tích trồng chè chỉ đứng thứ 2 cả nƣớc, nhƣng Thái Nguyên nằm trong vùng chè lâu đời của Việt Nam, với sản phẩm chè có hƣơng vị đặc trƣng mà không nơi nào khác có đƣợc. Từ rất lâu, chè Thái Nguyên đã đƣợc tôn vinh là “đệ nhất danh trà” của đất nƣớc. Thái Nguyên không chỉ có tiềm năng phát triển kinh tế công nghiệp mà còn có điều kiện cho cây chè phát triển và chè đã thực sự trở thành một sản phẩm mang tính đặc thù của vùng đất Thái Nguyên. Khác với các vùng đất trồng chè khác của đất nƣớc, chè Thái Nguyên đã trở thành một thƣơng hiệu nổi tiếng đƣợc ngƣời tiêu dùng đánh giá cao. Đất Thái Nguyên, đặc biệt là vùng chè đặc sản Tân Cƣơng đƣợc coi là một trong những vùng cung cấp những loại chè ngon nổi tiếng. Tân Cƣơng Thái Nguyên và vùng chè đặc sản, nổi tiếng không chỉ trong nƣớc mà còn đã có mặt ở nhiều thị trƣờng khó tính nhƣ Mỹ, Nhật, Pháp, Đài Loan, Trung Quốc, Ấn độ, Cộng hòa Séc, một số nƣớc Trung Đông... Sở dĩ ở Tân Cƣơng có những loại chè ngon cũng bởi một phần chất đất ở đây đƣợc trời phú cho tƣơi tốt và có “duyên” với cây chè. Với truyền thống canh tác đã diễn ra từ rất lâu khoảng trên 50 năm vì vậy chất lƣợng đất và chè nơi đây đang có dấu hiệu suy giảm. Trong quá trình thâm canh ngƣời dân thƣờng sử dụng các loại phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật… để đảm bảo và duy trì năng suất của cây chè, do hoạt động này diễn ra trong thời gian dài sẽ có tác động rất lớn tới môi trƣờng và đặc biệt là môi trƣờng đất cũng nhƣ ảnh hƣởng tới chất lƣợng của sản phẩm chè. Hiện tại, có rất ít các nghiên cứu đánh giá một cách tổng hợp về hiện trạng môi trƣờng đất ở đây và nhằm đánh giá hiện trạng tổng thể môi 1 trƣờng đất vùng đặc sản chè Tân Cƣơng và xây dựng các giải pháp quản lý và sử dụng đất trong canh tác chè theo hƣớng bền vững (VietGAP). Xuất phát từ thực trạng đó, tác giả tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá hiện trạng môi trường đất trồng chè và đề xuất các giải pháp quản lý, sử dụng theo hướng bền vững tại vùng chè đặc sản Tân Cương, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên” Đề tài đƣợc thực hiện với các mục tiêu chính sau: - Đánh giá hiện trạng môi trƣờng đất trồng chè tại vùng chè đặc sản Tân Cƣơng. - Xây dựng các giải pháp quản lý và sử dụng đất trong canh tác chè theo hƣớng bền vững. 2 CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc 1.1.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài Trong sản xuất nông nghiệp, môi trƣờng đất có tốt thì hiệu quả sản xuất mới cao. Lịch sử của quá trình sử dụng đất đã chứng minh điều đó. Để hình thành đất có độ phì nhiêu cần thiết cho canh tác nông nghiệp phải trải qua hàng nghìn, hàng vạn năm. Điều này khuyến cáo cho mọi ngƣời khi sử dụng đất canh tác nông nghiệp dù có tạo ra sản phẩm tốt, cho hiệu quả kinh tế cao cũng phải cân nhắc để không bị chi phối bởi lợi ích trƣớc mắt, mà quên yếu tố phát triển bền vững lâu dài. Đối với miền đồi núi, việc mất sức sản xuất của đất gò đồi do xói mòn và thoái hóa đất là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất do con ngƣời gây ra (Dregne, 1992). Mất rừng, hiệu ứng nhà kính, lũ lụt gia tăng, thiếu nƣớc tƣới và nƣớc sinh hoạt, hiệu quả sử dụng đất dốc giảm đang là tiêu điểm cho những nghiên cứu hiện nay về quản lý tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ bền vững môi trƣờng đất miền núi. Trong 3 thập kỷ qua, nhiều nƣớc tiên tiến trên thế giới đã tập trung nghiên cứu phƣơng thức tiếp cận sinh thái (hay nông nghiệp bảo tồn – Conservation Agriculture) trong sử dụng đất dốc để phát triển bền vững môi trƣờng sản xuất nông lâm nghiệp, phục hồi môi trƣờng đất các vùng đã suy giảm. Những nội dung cơ bản của cách tiếp cận này là không làm đất hoặc làm đất tối thiểu, luôn duy trì lớp che phủ đất bằng vật liệu hữu cơ (che phủ bằng xác thực vật khô, bằng lớp thực vật sống, luân canh và xen canh), hạn chế sử dụng phân khoáng, hóa chất bảo vệ thực vật, tăng cƣờng sử dụng phân vi sinh, hữu cơ vi sinh cũng nhƣ các chế phẩm sinh học, sử dụng phân bón trung – vi lƣợng qua lá, có chế độ tƣới tiêu hợp lý. Những 3 kỹ thuật này đã giúp tăng năng suất cây trồng, đa dạng hoá thu nhập, tăng độ phì, phục hồi môi trƣờng đất và bảo vệ đất khỏi xói mòn. Những kết quả nghiên cứu của Trung tâm hợp tác quốc tế về nghiên cứu nông nghiệp vì sự phát triển (CIRAD) của Pháp trong lĩnh vực này, đứng đầu là Lucien Seguy, Francis Forest, v.v... đã đƣợc triển khai áp dụng trên phạm vi toàn cầu, đi đầu là các nƣớc Mỹ La Tinh và Bắc Mỹ. Tiếp sau là các nƣớc châu Phi và châu Âu. Ở châu Á, Ấn Độ là nƣớc đi đầu với diện tích áp dụng 1,8 triệu ha. Theo Rolf Derpsch (2005), các kỹ thuật canh tác bảo tồn đã đƣợc áp dụng diện tích 95 triệu ha trên toàn thế giới, đứng đầu là Mỹ (25 tr. ha), sau đó là Brasil (24 tr. ha), Argetina (18 tr. ha), Canada (12 tr. ha), Úc (9 tr. ha) và Paraguay (1,9 tr. ha). Các biện pháp này đã hạn chế tối đa lƣợng đất bị mất đi do xói mòn và tăng đáng kể hàm lƣợng hữu cơ trong đất, trong khi giảm công làm đất, giảm đầu tƣ phân bón và thuốc bảo vệ thực vật. Chè (Thea sinensis) là cây công nghiệp nhiệt đới và cận nhiệt đới, họ chè (Theaceae), lá dùng để pha nƣớc uống (còn gọi là trà). Cho đến nay, chè đƣợc sản xuất ở 39 nƣớc thuộc cả 5 châu lục, trong đó châu Á có 17 nƣớc (Trung Quốc, Ấn Độ, Srilanka, Indonesia, Thổ Nhĩ Kỳ, Bangladesh, Iran, Việt Nam, Malaysia, Philipines, Nepal, Triều Tiên, Pakistan, Afganistan, Azerbaijan, Campuchia, Nhật Bản), châu Phi có 15 nƣớc (Kenya, Malawi, Uganda, Tanzania, Mozambic, Ruanda, Zaire, Nam Phi, Congo, Cameroon, Burundi, Maroc, Algerie, Zimbabwe, Maustius), châu Mỹ (Nam Mỹ) có 4 nƣớc (Argentina, Brazil, Peru, Ecuado), châu Âu: 03 nƣớc (Georgia, Azerbhaijan, Russian Fed), châu Đại dƣơng: 2 nƣớc (Australia, Papua New Guinea). Các nƣớc sản xuất chính theo thứ tự là: Ấn Độ, Trung Quốc, Kenya, Srilanka, Indonesia, Thổ Nhĩ Kỳ, Việt Nam, Nhật Bản, tám nƣớc này chiếm 88 % tổng sản lƣợng. Mƣời nƣớc sản xuất hàng đầu đã chi phối hơn 90% tổng sản lƣợng chè toàn thế giới. 4 Trong quá trình nghiên cứu về thoái hóa môi trƣờng đất ở các vùng chè nổi tiếng trên thế giới, Uexkull và Mutert E, (1995) chỉ ra rằng chúng đều có các đặc điểm: Độ pH thấp (đất chua); Dung tích hấp thu thấp; Nghèo các chất dinh dƣỡng cả tổng số và dễ tiêu; Độ no bazơ thấp; Độc tố nhôm, sắt nhiều; Mức cố định lân cao; Hoạt động của sinh vật và vi sinh vật thấp; Thành phần sét chứa nhiều các khoáng kém hoạt động bề mặt; Đất chai cứng và bị nén chặt; Khả năng giữ nƣớc và chất dinh dƣỡng kém. Ngƣời ta cũng biết rằng lý tính đất trồng chè có vai trò đặc biệt quan trọng trong canh tác chè trên đất dốc, nhất là các nƣơng chè già cũ, có tuổi đời trên 50 năm. Quá trình đi lại, chăm sóc và cạn kiệt chất hữu cơ đã làm cho đất chặt cứng, không thuận lợi cho cây chè sinh trƣởng và phát triển, vì vậy, các biện pháp cải tạo lý tính đất, làm tăng khả năng giữ nƣớc và lƣu thông chất dinh dƣỡng của đất chè đƣợc coi là bƣớc quan trọng đầu tiên sau đó mới đến cải tạo hóa tính và sinh học tính của đất trồng chè. Quá trình khai hoang trồng mới chè đã phá vỡ hầu hết thực bì trên bề mặt đất. Qua 4 năm từ lúc khai hoang trồng mới đến hết giai đoạn kiến thiết cơ bản đất bị lộ thiên, dƣới ảnh hƣởng trực tiếp của điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, sự tổn thất về chất hữu cơ càng rõ rệt. Chuyển sang giai đoạn kinh doanh, chế độ canh tác hiện hành đã làm giảm đáng kể lƣợng mùn trong đất. Phân tích đất tại điểm cố định sau khi trồng chè cho thấy: Hàm lƣợng mùn của đất hoang là 2,83%, sau 7 năm trồng chè còn 2,09%, sau 11 năm trồng chè giảm 0,73%, sau 20 năm trồng chè còn 0,61%, sau 30 năm trồng chè còn 0,54%, sau 50 trồng chè chỉ còn 0,51%. Ngƣời trồng chè ở Sri Lanca và Inđônêxia nhận thấy bón quá nhiều phân hóa học đã làm suy giảm nghiệm trọng chất lƣợng môi trƣờng đất trồng chè. Các điều tra nông học của F. Roule cho thấy trong quy trình canh tác với cây chè ở châu Âu, để chống suy thoái môi trƣờng đất, ngƣời Châu Âu 5 thƣờng hay cày vùi phân xanh ở đồi trồng chè lâu năm nhằm tạo lƣợng phân hữu cơ. Trong công trình nghiên cứu: “Nông nghiệp Nhiệt đới”, Angladette khuyến cáo nông dân tận dụng nguồn phân xanh tại chỗ để sản xuất phân hữu cơ bón cho chè. Điều này làm tăng dự trữ mùn cho đất, tăng độ xốp, khả năng hút nƣớc, khả năng đệm của đất và số lƣợng vi sinh vật trong đất, giúp cải thiện môi trƣờng đất trồng chè. Khoa học gia ngƣời Nhật Bản Ogushi Takashi cũng khuyên nông dân trồng chè của mình nên tận dụng nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp làm phân bón hữu cơ cho cây chè để tăng hàm lƣợng mùn trong đất. Năm 1988, Jha, D.K và cộng sự phối trộn nấm cộng sinh Mycorrhiza với phân bón hữu cơ sản xuất từ rơm rạ (thành phân bón hữu cơ vi sinh) và bón cho chè tại Ấn Độ nhận thấy tỷ lệ bệnh trên chè giảm 12%, năng suất tăng 13%, đặc biệt những vùng khô hạn năng suất tăng 18% so với đối chứng. Từ năm 1992 - 1997, Quỹ Kellogg, W. K tài trợ thử nghiệm bón phân hữu cơ đƣợc bổ sung thêm một số loài vi sinh vật có ích thuộc 2 chi: Bacillus, Pseudomonas có khả năng phân giải lân, kali tại 2 vùng trồng chè trọng điểm của Srilanca và nhận thấy năng suất chè tăng 9 – 14% so với đối chứng có bón phân hữu cơ và tăng 17% so với đối chứng không sử dụng 2 loại phân bón này. Kết quả thí nghiệm của Christian Bruns và Christian Schüler (2000) cũng cho thấy nếu phân hữu cơ (làm từ phân ngƣời, gia súc và cây xanh) có bổ sung thêm Bacillus Subtilus, Lactobaccillus Rhammossus, Bacillus Polymyxa bón cho chè thì chất hòa tan trong chè tăng từ 47,31% (chỉ bón phân hữu cơ) lên 51,01% (bón phân hữu cơ vi sinh). Phil Renfrow và Jim Evans (2000) thí nghiệm so sánh giữa hiệu lực phân bón hữu cơ và phân bón hữu cơ vi sinh (đƣợc bổ sung nấm cộng sinh vùng rễ mycorrhiza) cho chè vùng Pritchard nhận thấy sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh cho hiệu quả hơn hẳn so với phân bón hữu cơ. Kết quả tổng kết chƣơng trình: “Sử dụng phân bón hữu cơ và phân bón hữu cơ vi sinh cho nông nghiệp hữu cơ” của Philippines (2003) ghi nhận hiệu quả tăng 6 năng suất chè trong các công thức có dùng phân bón hữu cơ hơn là chỉ sử dụng phân bón hữu cơ không. Điều này mở ra hƣớng phục hồi môi trƣờng đất tại các nƣơng chè già cỗi. Các thực nghiệm của Karthikeyan và cộng sự (2005) ở vùng Assam - Ấn Độ, Vân Nam – Trung Quốc, Java – Inđonêsia khẳng định hiệu quả phối trộn giữa phân bón hữu cơ với Mycorrhiza, Trichoderma (tạo phân hữu cơ vi sinh) làm tăng năng suất chè 12 - 16% so với chỉ sử dụng riêng phân hữu cơ. Các nhà khoa học Ixaren là những ngƣời đầu tiên đƣa hệ thống tƣới tiết kiệm áp dụng cho các nƣơng chè ở Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản. Sử dụng hệ thống tƣới tiết kiệm tránh đƣợc xói mòn đất, tiết kiệm nƣớc tƣới, hạn chế sự ô nhiễm asen cho đất trồng chè. Trung Quốc là nƣớc có diện tích chè lớn nhất thế giới, năm 2010, tổng diện tích chè của Trung Quốc là 1.106.933 ha, tổng sản lƣợng 683.324 tấn, gồm có 498.057 tấn chè xanh, 67.608 tấn chè Ô long, 47.294 tấn chè đen, 22.558 tấn chè bánh và 47.807 tấn các loại chè khác. Trong những năm của thập kỷ 90, Trung Quốc đã phải trả giá đắt cho sản phẩm chè không an toàn, do sử dụng quá lớn thuốc trừ sâu, phân hoá học và không quan tâm đến ngăn ngừa ô nhiễm của vùng sản xuất. Nhiều vùng chè đặc sản, nổi tiếng của Trung Quốc nhƣ: Triết Giang (chè Long Tĩnh), An Huy (chè Hồng Trà), Phúc Kiến (chè Thiết Quan Âm), Vân Nam (chè Hồng Trần), Giang Tô (chè Bích la Xuân)…bị suy giảm năng suất nghiêm trọng, môi trƣờng đất bị hủy hoại, đất mất sức sản xuất. Từ năm 2000 trở đi, nhiều tỉnh đã thực hiện mạnh chƣơng trình khôi phục chất lƣợng môi trƣờng đất, áp dụng các tiến bộ khoa học về phân bón, thuốc trừ sâu sinh học, sử dụng nƣớc tƣới hợp lý, có chế độ che phủ đất, kiểm soát chất lƣợng nƣớc tƣới, không khí, hàm lƣợng kim loại nặng trong đất, trong chè, và dƣ lƣợng thuốc trừ sâu trong sản phẩm chè... nhằm phục hồi môi trƣờng đất trồng chè. Một số đã thành công, nhƣ vùng trồng chè Phổ Nhĩ của tỉnh Vân Nam. 7 Nhật Bản cũng có nhiều vùng chè nổi tiếng, chất lƣợng cao và hầu hết là trồng trên đất dốc thuộc Kanaguwa, Shiga, Migazaki, Shizuoka. Tuy nhiên, phổ biến ở Nhật Bản là sản xuất chè an toàn dựa trên sự đồng bộ về các giải pháp kỹ thuật nhƣ cơ giới hoá, giống, phân bón, bảo vệ thực vật, thu hoạch bảo quản chế biến. Điều này mặc dù giúp duy trì năng suất trong một thời gian khá dài nhƣng chất lƣợng chè lại có xu thế suy giảm theo từng năm thu hoạch. Nguy cơ mất dần uy tín thƣơng hiệu trà Đạo của Nhật Bản vì vậy vào năm 1986, chính phủ Nhật Bản ra quy định yêu cầu các vùng sản xuất đang sở hữu thƣơng hiệu chè nổi tiếng phải xây dựng hệ thống quản lý phân bón, thuốc trừ sâu chặt chẽ thông qua Hiệp hội nông nghiệp của các địa phƣơng, xây dựng một hệ thống tiêu chuẩn khoa học từ không khí, nƣớc, đất, dƣ lƣợng kim loại nặng, dƣ lƣợng thuốc trừ sâu trong đất, trong chè, chọn vùng và quy hoạch, xây dựng vùng sinh thái, kỹ thuật quản lý vùng chè. 1.1.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam Việt Nam cũng là một trong những nƣớc có lịch sử trồng chè lâu đời. Hiện nay, cả nƣớc có khoảng 120.000 ha chè, tuy nhiên năng suất, chất lƣợng chè của nƣớc ta còn thấp so với các nƣớc trên thế giới. Trên khắp các vùng trồng chè của cả nƣớc chúng ta thấy rằng những chỗ đất tốt, có độ dốc thích hợp đã đƣợc trồng chè, những diện tích quy hoạch trồng chè còn lại ở vùng trung du miền núi hầu hết là đất bạc màu, mới phá bỏ cây trồng trƣớc, hoặc trồng lại 2-3 chu kỳ do vậy khi trồng chè phải tiến hành cải tạo đất, áp dụng các biên pháp kỹ thuật phù hợp để nâng cao hiệu quả kinh tế. Các nghiên cứu về đất trồng chè và cây chè ở Việt Nam trƣớc năm 1954 rất ít đƣợc thực hiện, ngoại trừ một vài công trình của các học giả ngƣời Pháp. Sau khi hòa bình lập lại (1954), nông dân trồng chè xanh uống lá tƣơi ở Anh Sơn (Nghệ An) đã có tập quán cắt Guột (cỏ Tế - Gleichenia 8 linearis) từ các vùng đồi xung quanh tủ đất chống đƣợc xói mòn, giữ đƣợc độ ẩm nên tăng đƣợc năng suất chè, sau một số năm áp dụng đã phục hồi đƣợc cơ bản các nƣơng chè trồng 20 trƣớc đây. Trại thí nghiệm chè Phú Hộ khi thực hiện thí nghiệm tủ cỏ tế đồi chè tăng sản (1957 – 1958) nhằm cải thiện môi trƣờng đất rút ra 4 điểm tốt về tác dụng tủ đất chè: Giữ đất ẩm lâu sau mỗi trận mƣa; Giảm đƣợc rất nhiều cỏ dại mọc trên nƣơng chè; Bảo vệ lớp đất mầu trên bề mặt, tăng đƣợc hàm lƣợng mùn, tăng độ tơi xốp của đất; Cản đƣợc giọt mƣa xói thẳng xuống đất, không làm trôi đất. Lê Sỹ Nhƣợng (Trại thí nghiệm chè thí nghiệm Phú Hộ, 1958) nghiên cứu tác dụng và kỹ thuật phủ cỏ tế nhằm khôi phục môi trƣờng đất trồng chè già trồng từ năm 1930 theo kinh nghiệm vùng chè Nghệ An nhận thấy giảm đƣợc cỏ dại, tăng đƣợc độ ẩm đất chè, bảo vệ đất chống trôi màu, tăng nhanh sản lƣợng chè già. Trƣờng Trung học Sông Lô tiến hành thí nghiệm tủ đất trồng chè bằng các vật liệu hữu cơ có sẵn mà chƣa qua xử lý thành phân bón hữu cơ ở Nông trƣờng Tân Trào và Tháng Mƣời (1960) nhằm nâng cao chất lƣợng môi trƣờng đất cho kết quả: Hàm lƣợng nƣớc trong đất ổn định, trữ lƣợng nƣớc ở mùa hạn cao, biên độ nhiệt trong đất ở tầng rễ hoạt động nhỏ hơn, hàm lƣợng mùn tăng rõ rệt. Chè mọc khỏe, nhiều lá, tán to, bộ rễ phát triển, diệp lục tăng. Tủ dày 10cm, sản lƣợng chè tăng 15,6%; Tủ đất dày 20cm sản lƣợng chè tăng 19,6%. Nông trƣờng Mộc Châu tủ đất chè bằng cỏ Tranh (Imperata cylindrica) năng suất chè tăng 46% so với không tủ. Nguyễn Hữu Phiệt (1966 – 1967) sử dụng tế, guột, rơm rạ, cành lá chè không qua xử lý tủ cho đất trồng chè kinh doanh trên đất phiến thạch và phù sa cổ tại Nông trƣờng Quốc doanh Tân Trào và trại thí nghiệm của Trƣờng Trung cấp Nông lâm Tuyên Quang cho thấy độ ẩm đất trồng chè tầng 0 – 30 cm có tủ cỏ tăng hơn so với đối chứng là 4,57 – 5,56 % ở đất 9 diệp thạch và 6,50% ở đất phù sa cổ; nhiệt độ đất trồng chè có tủ tầng đất mặt 10cm và tầng đất 30cm thấp và ổn định nên lợi cho hoạt động vi sinh vật thể hiện bằng lƣợng CO2 đo đƣợc; hàm lƣợng mùn và đạm dễ tiêu đất chè có tủ gốc sau 5 tháng đều tăng hơn so đối chứng; cây chè non có tủ gốc có tốc độ sinh trƣởng gấp 2 lần so đối chứng; Tại Tân Trào, Tuyên Quang cây chè có tủ gốc đã góp phần tăng năng suất chè lên trên 25 tấn búp/ha [12]. Từ năm 1968 – 1975, Trại Thực nghiệm chè Phú Hộ tiến hành thực nghiệm phân bón trên 8000 m2 chè sản xuất kinh doanh, giống chè Trung Du 8 – 15 tuổi tại Phú Hộ, Hợp tác xã Đồng Tâm (Ninh Dân, Thanh Ba, Phú Thọ) và Nông trƣờng Chè Vân Lĩnh, không bón phân chuồng mà thay vào bón ép xanh, cành lá chè đốn hàng năm vào tháng 1, cộng với 800kg sunfat đạm và 100kg clorua kali. Kết quả làm năng suất bình quân trong 8 năm đạt 8000kg búp chè/ha. Bón ép xanh cành lá già và cỏ Stilô cũng làm năng suất chè tăng 13,9 – 24,2%. Độ xốp đất tăng 5%, độ mịn (0 – 20cm) tăng 0,3% ở khu ép xanh bằng cành lá chè già. Độ xốp đất tăng 8,7% và mùn tăng 0,84 – 3,87% ở khu ép xanh bằng cỏ Stilô. Tốt nhất là ép xanh bằng ½ cỏ Stilô + ½ cành lá chè già, sản lƣợng chè tăng 3,19 – 16,4%, độ ẩm tăng 3 – 5%. Kết quả thí nghiệm cho thấy: Phân hữu cơ vi sinh (phân ủ, cành lá chè già đốn hàng năm) đều có hiệu lực tăng năng suất chè đáng kể và cải thiện lý hóa tính đất chè rõ rệt. Cành lá chè đốn tốt hơn cây phân xanh trồng xen giữa hàng chè. Mặc dù vậy Lê Đình Uynh (1972) cũng cảnh báo: Bên cạnh tác dụng giữ ẩm tăng độ xốp tầng đất mặt, biện pháp tủ đất bằng các vật liệu hữu cơ mà chƣa qua xử lý làm cho rễ hút bị tổn thƣơng, ảnh hƣởng xấu đến năng suất chè. Trong giai đoạn 1974 – 1977, Trại thí nghiệm chè Phú Hộ kết hợp với Bộ môn Vật lý đất, Viện Thổ nhƣỡng Nông hóa tiến hành thí nghiệm ở 10 Gò Trại cũ, Phú Hộ với nƣơng chè hạt Trung Du trồng năm 1960 cho thấy khi để có mọc tự nhiên độ ẩm cũng cao hơn đối chứng 1 – 3%, đạt 60 – 70% sức chứa ẩm đồng ruộng. Cũng trong những năm 1970, các Nông trƣờng Quốc doanh Mộc Châu, Sông Cầu và Chí Linh phát động phong trào tủ cỏ tế cho chè kinh doanh. Kết quả tác dụng rất tốt, chống đƣợc xói mòn, cỏ dại, tăng đƣợc chất mùn cho đất, và tăng đƣợc sản lƣợng búp ở Mộc Châu đạt 146,6% so đối chứng không tủ. Nguyễn Thị Dần – Viện Nông hóa Thổ nhƣỡng, Võ Thị Tố Nga – Trại thí nghiệm chè Phú Hộ - (1974 – 1977) sử dụng biện pháp chống hạn cho chè đông xuân (tháng 11 – tháng 4) bằng cách để cỏ mọc tự nhiên hoặc trồng cỏ Stilô giữa hàng sông, với giống chè Trung du gieo hạt 14 tuổi, trên đất feralit phiến thạch vàng đỏ Gò Trại cũ. Kết quả cho thấy độ ẩm đất chè vụ đông xuân và sản lƣợng chè có tủ đều tăng [3]. Kết quả thực nghiệm ở Bảo Lộc, Lâm Đồng (1980 – 1983) cho thấy cỏ tế, guột khi qua ủ sẽ có tác dụng tăng độ mùn cho đất cao hơn so với không tủ (sử dụng trực tiếp). Bên cạnh việc sử dụng tế guột, rơm rạ, bồm cẫng thì phần sinh khối chè đốn hàng năm cũng là một nguồn cung cấp hữu cơ quan trong trong quá trình canh tác chè. Kết quả nghiên cứu ở Phú Hộ năm 1981 – 1984 cho thấy tổng sinh khối phần đốn hàng năm ở nƣơng chè kinh doanh phu thuộc vào loại hình năng suất. Để sử dụng có hiệu quả lƣợng cành lá đốn hàng năm (1981 – 1987) ở Phú Hộ đã triển khai nghiên cứu nội dung này trên chè kinh doanh tuổi 7 – 12 kết quả cho thấy làm tăng đáng kể hàm lƣợng mùn trong đất. Viện Nghiên cứu chè (nay là Trung tâm nghiên cứu chè, Viện Khoa học kỹ thuật Nông lâm nghiệp Miền núi phía Bắc) năm 1996 -1997 đã sử dụng toàn bộ cành lá chè đốn hàng năm, cây cỏ dại quanh đồi và trên 11 nƣơng chè kinh doanh ủ với vôi, supe lân cải thiện tốt chế độ mùn và năng suất chè tăng 8 – 10%. Ở trại chè Phú Hộ, kết quả nghiên cứu 1996 - 1997 cho thấy: Cứ hai hàng chè đào rãnh rộng 25cm, sâu 25 cm vào trung tuần tháng 12 hàng năm rồi bỏ phân chuồng (nếu có), nguyên liệu đốn chè cuối vụ, cỏ dại đƣa vào rãnh, vùi toàn bộ lân, bón magie 20kg/ha, lấp đất phía gốc chè cao hơn giữa hàng 5 – 7cm, năm sau đào rãnh ở hàng bên cạnh theo chu kỳ luân phiên 2 năm đã làm tăng đáng kể khả năng giữ ẩm của đồi chè kinh doanh, nƣơng chè đủ ẩm cho thu hoạch búp ở cả những tháng khô hạn. Lê Tất Khƣơng (1997) nghiên cứu biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lƣợng chè vụ đông xuân ở Bắc Thái, kết quả cho thấy, sản lƣợng chè có tủ bằng các chất hữu cơ có sẵn (rơm rạ, bồm, cẫng), tƣới nƣớc và tủ + tƣới nƣớc, của 3 tháng 10, 11, 12 tăng tƣơng ứng từ 17 đến 110%. Tỷ trọng vụ chè đông xuân so cả năm, của đối chứng đốn ngày 25/12 không tƣới ủ là 22,9%, có tƣới là 32,2%; đốn 25/02 có tƣới là 37,0%; đốn 25/04 có tƣới là 56,7%… Đốn chè vào tháng 4 năm sau có tƣới + ủ, sản lƣợng chè đông xuân thu trong 3 tháng 10, 11, 12 cao nhất đạt 2.271kg/ha so với đối chứng đạt 210,7%. Hiệu quả kinh tế lớn nhất vì ché bán trƣớc tết với giá cao nên lãi lớn [9]. Tổng kết nghiên cứu và thực tiễn giữ ẩm – tƣới nƣớc cho chè giai đoạn: 1945 – 1999, kinh nghiệm, Lê Thị Nhung và cộng sự (2000) rút ra kết luận [11]: Đối với chè kiến thiết cơ bản: Tƣới chè đảm bảo đƣợc mật độ đông đặc và đồng đều của diện tích trồng mới; đó là tiền đề của năng suất cao và chất lƣợng tốt. Đối với chè kinh doanh sản xuất, nhất là các đồi chè già cỗi: Tủ chè có tác dụng tốt giữ ẩm, giảm nhiệt độ đất vƣờn chè, chống xói mòn và tăng năng suất chè là biện pháp phổ cập áp dụng rộng rãi, với nguyên liệu tủ nhƣ cây cỏ dại, rác thị trấn, phế liệu thực vật… 12