Tài liệu Nghiên cứu giải phẫu lá, phân bón và kỹ thuật thu hái cho giống chè ph8, ph10 để sản xuất nguyên liệu chế biến chè xanh, chè ô long tại phú thọ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN XUÂN HOÀNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHẪU LÁ, PHÂN BÓN VÀ KỸ THUẬT THU HÁI CHO GIỐNG CHÈ PH8, PH10 ĐỂ SẢN XUẤT NGUYÊN LIỆU CHẾ BIẾN CHÈ XANH, CHÈ Ô LONG TẠI PHÚ THỌ Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 62.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. LÊ TẤT KHƢƠNG 2. TS. ĐẶNG VĂN THƢ Hà Nội - 2016 i LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai thầy hƣớng dẫn trực tiếp là: PGS.TS. Lê Tất Khƣơng và TS. Đặng Văn Thƣ đã hết sức chỉ bảo, hƣớng dẫn để tác giả có thể hoàn thành đƣợc bản luận án này. Tác giả xin trân trọng cảm ơn các đồng nghiệp tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Chè -Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc. Xin cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của Ban Đào tạo sau đại học - Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam. Công ty cổ phần chè Vạn Tài – Thái Nguyên, Công ty TNHH Kolia – Cao Bằng, các đơn vị khác đã tạo điều kiện, giúp đỡ về địa điểm triển khai các thí nghiệm và mô hình cho tác giả. Công trình đƣợc hoàn thành có sự động viên của gia đình, bạn bè đồng nghiệp. Tác giả xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó. Tác giả xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận án NCS Trần Xuân Hoàng ii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan rằng toàn bộ số liệu và kết quả trong luận án này là hoàn toàn trung thực và chƣa từng công bố tại bất kỳ một công trình nghiên cứu nào. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận án Trần Xuân Hoàng iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. i LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................vii DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU ..................................................................... viii DANH MỤC CÁC HÌNH .......................................................................................... xi MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................ 2 2.1. Mục tiêu tổng quát ............................................................................................... 2 2.2. Mục tiêu cụ thể ..................................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ................................................... 3 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài ................................................................................. 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài.................................................................................. 3 4. Đóng góp mới của đề tài ......................................................................................... 3 5. Giới hạn của đề tài .................................................................................................. 4 CHƢƠNG 1 ................................................................................................................ 5 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI .......................... 5 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài nghiên cứu.................................................................. 5 1.1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu cấu tạo giải phẫu lá chè ......................... 5 1.1.2. Cơ sở khoa học của việc xác định phân bón chè .............................................. 6 1.1.3. Cơ sở khoa học của việc xác định biện pháp kỹ thuật hái chè ......................... 8 1.1.4. Yêu cầu nguyên liệu chế biến chè xanh............................................................. 9 1.1.5. Yêu cầu nguyên liệu chế biến chè Ô long ....................................................... 10 1.1.6. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây chè ............................................ 10 1.2. Tình hình nghiên cứu về giải phẫu lá, phân bón, kỹ thuật thu hái chè trên thế giới ............................................................................................................ 12 1.2.1. Nghiên cứu về giải phẫu lá ............................................................................. 12 iv 1.2.2. Nghiên cứu về phân bón chè ........................................................................... 14 1.2.3. Nghiên cứu về kỹ thuật thu hái chè ................................................................. 23 1.3. Tình hình nghiên cứu về giải phẫu lá, phân bón, kỹ thuật thu hái chè ở Việt Nam ........................................................................................................ 26 1.3.1. Nghiên cứu về giải phẫu lá chè ....................................................................... 26 1.3.2. Nghiên cứu về phân bón chè ........................................................................... 27 1.3.3. Nghiên cứu về kỹ thuật thu hái chè ................................................................. 32 1.4. Một số nhận xét rút ra từ tổng quan tài liệu ....................................................... 36 CHƢƠNG 2 .............................................................................................................. 38 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................. 38 2.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................ 38 2.1.1. Các giống chè .................................................................................................. 38 2.1.2. Vật liệu khác .................................................................................................... 39 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ...................................................................... 39 2.2.1. Thời gian nghiên cứu ...................................................................................... 39 2.2.2. Địa điểm nghiên cứu ....................................................................................... 39 2.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 40 2.3.1. Nghiên cứu một số đặc điểm chủ yếu về giải phẫu lá chè và thành phần sinh hóa búp chè của giống chè PH8, PH10 và Kim Tuyên .......................... 40 2.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số công thức phân bón đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng nguyên liệu để chế biến chè xanh của giống chè PH8, chè Ô long của giống chè PH10 ........................................................... 40 2.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật hái đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng nguyên liệu để chế biến chè xanh của giống chè PH8, chè Ô long của giống chè PH10 ....................................................................................... 40 2.3.4. Áp dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài xây dựng một số mô hình trong sản xuất. ......................................................................................................... 40 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................................... 41 2.4.1. Các thí nghiệm và phương pháp bố trí thí nghiệm ......................................... 41 v 2.4.2. Xây dựng mô hình ........................................................................................... 45 2.4.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ............................................................ 45 2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu............................................................................... 50 CHƢƠNG 3 .............................................................................................................. 51 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 51 3.1. Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm chủ yếu về giải phẫu lá chè và thành phần sinh hóa của búp chè.............................................................................. 51 3.1.1. Kết quả nghiên cứu chỉ tiêu hình thái lá của một số giống chè ...................... 51 3.1.2. Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm chủ yếu về giải phẫu lá ........................ 52 3.1.3. Kết quả nghiên cứu thành phần sinh hóa búp của một số giống chè ............. 59 3.1.4. Mối quan hệ giữa một số chỉ tiêu nghiên cứu với sản phẩm chè .................... 64 3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của một số công thức phân bón đến sinh trƣởng, năng suất, chất lƣợng nguyên liệu để chế biến chè xanh của giống PH8, chế biến chè Ô long của giống PH10 .................................................... 69 3.2.1. Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến một số chỉ tiêu sinh trưởng ...... 69 3.2.2. Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất. ........................................................................................... 73 3.2.3. Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến mật độ sâu hại chính ............... 75 3.2.4. Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến chất lƣợng nguyên liệu búp chè .................................................................................................................. 79 3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của kỹ thuật hái đến sinh trƣởng, năng suất, chất lƣợng nguyên liệu để chế biến chè xanh của giống PH8, chế biến chè Ô long của giống PH10. ................................................................................. 94 3.3.1. Ảnh hưởng của kỹ thuật hái đến một số chỉ tiêu sinh trưởng ......................... 95 3.3.2. Ảnh hưởng của kỹ thuật hái chè đến một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất. ....................................................................................................... 98 3.3.3. Ảnh hưởng của kỹ thuật hái chè đến mật độ sâu hại chính .......................... 101 3.3.4. Ảnh hưởng của kỹ thuật hái chè đến chất lượng nguyên liệu chè ................ 104 3.4. Kết quả áp dụng kỹ thuật mới để xây dựng một số mô hình trong sản xuất ... 115 vi 3.4.1. Kết quả áp dụng mô hình đến một số chỉ tiêu sinh trưởng ........................... 116 3.4.2. Kết quả áp dụng mô hình đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất ............................................................................................................... 117 3.4.3. Kết quả áp dụng mô hình đến tình hình sâu hại chè ..................................... 118 3.4.4. Kết quả áp dụng mô hình đến chất lượng nguyên liệu búp chè .................... 119 3.4.5. Kết quả áp dụng mô hình đến thành phần sinh hóa chè ............................... 121 3.4.6. Kết quả mô hình đến đánh giá thử nếm cảm quan........................................ 122 3.4.7. Hiệu quả kinh tế các mô hình........................................................................ 123 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................................... 127 1. Kết luận ............................................................................................................... 127 2. Đề nghị ................................................................................................................ 128 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ............................................... 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 131 PHỤ LỤC ................................................................................................................ 141 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ CHT Chất hòa tan CS Cộng sự CT1 Công thức 1 CT2 Công thức 2 CT3 Công thức 3 ĐC Đối chứng KHKT Khoa học kỹ thuật N.suất Năng suất NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn SXKD Sản xuất kinh doanh TBKT Tiến bộ kỹ thuật viii DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU TT Tên bảng Trang 3.1 Đặc điểm hình thái lá của các giống chè nghiên cứu ................................................... 51 3.2 Một số đặc điểm chủ yếu về giải phẫu lá của một số giống chè .................................. 53 3.3 Hàm lƣợng một số hợp chất chủ yếu trong búp của một số giống 61 chè (búp 1 tôm 2 lá) ...................................................................................................... 3.4 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến một số chỉ tiêu sinh 70 trƣởng của giống PH8 ................................................................................................... 3.5 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến một số chỉ tiêu sinh 72 trƣởng của giống PH10 ................................................................................................. 3.6 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến một số yếu tố cấu 73 thành năng suất và năng suất của giống PH8 ............................................................... 3.7 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến một số yếu tố cấu 74 thành năng suất và năng suất của giống PH10 ............................................................. 3.8 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến mật độ sâu hại chính 76 của giống chè PH8 ........................................................................................................ 3.9 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến mật độ sâu hại chính 77 của giống PH10 ............................................................................................................ 3.10 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến thành phần cơ giới 80 búp chè 1 tôm 2 - 3 lá và phẩm cấp nguyên liệu giống PH8 ........................................ 3.11 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến thành phần cơ giới 82 búp chè 1 tôm 3 lá và phẩm cấp nguyên liệu giống PH10 ........................................... 3.12 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến một số chỉ tiêu sinh 84 hóa của giống PH8 ........................................................................................................ 3.13 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến một số chỉ tiêu sinh 85 hóa của giống PH10 ...................................................................................................... 3.14 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến hợp chất thơm thành 89 phần của chè xanh, chè Ô long ..................................................................................... 3.15 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến chất lƣợng chè xanh 91 ix chế biến từ nguyên liệu giống chè PH8 ........................................................................ 3.16 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến chất lƣợng chè Ô long 92 chế biến từ nguyên liệu giống chè PH10 ...................................................................... 3.17 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái đến một số chỉ tiêu sinh trƣởng của 95 giống PH8 ..................................................................................................................... 3.18 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái đến một số chỉ tiêu sinh trƣởng của 96 giống PH10 ................................................................................................................... 3.19 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái chè đến một số yếu tố cấu thành năng 98 suất và năng suất của giống PH8 .................................................................................. 3.20 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái chè đến một số yếu tố cấu thành năng 100 suất và năng suất của giống PH10 ................................................................................ 3.21 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái chè đến mật độ sâu hại chính của 101 giống PH8 ..................................................................................................................... 3.22 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái chè đến mật độ sâu hại chính của 103 giống PH10 ................................................................................................................... 3.23 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái chè đến thành phần cơ giới búp chè và 104 phẩm cấp nguyên liệu của giống PH8 .......................................................................... 3.24 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái chè đến thành phần cơ giới búp chè 105 và phẩm cấp nguyên liệu của giống PH10 ................................................................... 3.25 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái chè đến một số chỉ tiêu sinh hóa của 107 giống PH8 ..................................................................................................................... 3.26 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái chè đến một số chỉ tiêu sinh hóa của 108 giống PH10 ................................................................................................................... 3.27 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái đến hợp chất thơm thành phần của chè 111 xanh, chè Ô long ........................................................................................................... 3.28 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái chè đến chất lƣợng chè xanh chế biến 112 từ nguyên liệu giống chè PH8 ...................................................................................... 3.29 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái chè đến chất lƣợng chè Ô long chế 113 biến từ nguyên liệu giống PH10 ................................................................................... x 3.30 Một số chỉ tiêu sinh trƣởng ở các mô hình ................................................................... 117 3.31 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất chè trên các mô hình ............................. 118 3.32 Tình hình sâu hại chè PH8, PH10 trên các mô hình ..................................................... 119 3.33 Thành phần cơ giới và phẩm cấp nguyên liệu búp của giống PH8, 120 PH10 trên các mô hình ................................................................................................. 3.34 Thành phần sinh hóa chè giống PH8, PH10 trên các mô hình ..................................... 121 3.35 Thử nếm cảm quan chất lƣợng chè trên các mô hình ................................................... 123 3.36 Đánh giá hiệu quả kinh tế các mô hình trong sản xuất nguyên liệu 124 chế biến chè xanh, chè Ô long ...................................................................................... 3.37 Hiệu quả kinh tế mô hình chế biến sản phẩm chè xanh, chè Ô long 125 tại các điểm xây dựng mô hình ..................................................................................... xi DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 3.1 Hình ảnh giải phẫu lá 1 của giống PH10 ...................................................................... 54 3.2 Hình ảnh giải phẫu lá 2 của giống PH10 ...................................................................... 55 3.3 Hình ảnh giải phẫu lá 3 của giống PH10 ...................................................................... 55 3.4 Hình ảnh giải phẫu lá 1 của giống PH8 ........................................................................ 56 3.5 Hình ảnh giải phẫu lá 2 của giống PH8 ........................................................................ 56 3.6 Hình ảnh giải phẫu lá 3 của giống PH8 ........................................................................ 57 3.7 Hình ảnh giải phẫu lá 1 của giống Kim Tuyên ............................................................. 57 3.8 Hình ảnh giải phẫu lá 2 của giống Kim Tuyên ............................................................. 58 3.9 Hình ảnh giải phẫu lá 3 của giống Kim Tuyên ............................................................. 58 3.10 Mật độ lông tuyết của các giống chè ở các thời vụ khác nhau ..................................... 60 3.11 Mối quan hệ giữa độ dày phiến lá và chất lƣợng chè xanh, chè Ô 65 long giống Kim Tuyên .................................................................................................. 3.12 Mối quan hệ giữa độ dày phiến lá và chất lƣợng chè xanh, chè Ô 65 long giống PH10 ........................................................................................................... 3.13 Mối quan hệ giữa độ dày phiến lá và chất lƣợng chè xanh, chè Ô 66 long giống PH8 ............................................................................................................. 3.14 Mối quan hệ giữa hàm lƣợng đƣờng khử và chất lƣợng chè xanh, 67 chè Ô long giống Kim Tuyên ....................................................................................... 3.15 Mối quan hệ giữa hàm lƣợng đƣờng khử và chất lƣợng chè xanh, 67 chè Ô long giống PH10................................................................................................. 3.16 Mối quan hệ giữa hàm lƣợng đƣờng khử và chất lƣợng chè xanh, 67 chè Ô long giống PH8................................................................................................... 3.17 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến một số sâu hại chính 76 của giống chè PH8 ........................................................................................................ 3.18 Ảnh hƣởng của các công thức phân bón đến một số sâu hại chính 78 của giống PH10 ............................................................................................................. 3.19 Kết quả phân tích GC-MS giống chè PH8 ở CT2 ........................................................ 88 xii 3.20 Kết quả phân tích GC-MS giống chè PH10 ở CT2 ...................................................... 88 3.21 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái chè đến mật độ sâu hại chính của giống 102 PH8 ............................................................................................................................... 3.22 Ảnh hƣởng của kỹ thuật hái chè đến mật độ sâu hại chính giống 103 PH10 ............................................................................................................................. 3.23 Kết quả phân tích GC-MS giống chè PH8 ở CT1 ........................................................ 109 3.24 Kết quả phân tích GC-MS giống chè PH10 ở CT2 ...................................................... 110 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Chè (Camellia sinensis (L) O. Kuntze) là cây công nghiệp có sản phẩm thu hoạch chính là búp và lá non làm nguyên liệu chế biến ra các loại chè thành phẩm, trong đó có chè xanh, chè Ô long [83]. Chất lƣợng chè nói chung và chè xanh, chè Ô long nói riêng phụ thuộc vào cấu trúc tế bào lá, thành phần sinh hóa của giống, phụ thuộc vào điều kiện sinh thái và kỹ thuật canh tác, trong đó chủ yếu là kỹ thuật bón phân và kỹ thuật hái búp chè [27]. Cấu trúc tế bào lá chè không những có ảnh hƣởng đến quá trình quang hợp của cây mà còn có liên quan đến quá trình biến đổi các thành phần sinh hóa trong búp chè khi chế biến; nghiên cứu đặc điểm giải phẫu lá, thành phần sinh hóa búp chè của các giống là cơ sở để định hƣớng sản xuất sản phẩm cho giống, là cơ sở để xác định các biện pháp kỹ thuật sản xuất chè đặc biệt là kỹ thuật thu hái và chế biến. Ngoài yếu tố của giống, điều kiện sinh thái thì các biện pháp kỹ thuật canh tác nhƣ bón phân, thu hái có ảnh hƣởng trực tiếp tới sinh trƣởng của giống, chất lƣợng chè nguyên liệu qua đó ảnh hƣởng đến chất lƣợng chè thành phẩm. Trong đó, dinh dƣỡng khoáng có vai trò vô cùng quan trọng đối với cây trồng nói chung và cây chè nói riêng. Phân bón có ảnh hƣởng đến sự hình thành và tích lũy các hợp chất có trong nguyên liệu chè. Các sản phẩm chè khác nhau tồn tại những hợp chất khác nhau quyết định đến chất lƣợng và tính đặc trƣng của từng loại sản phẩm. Vì vậy, đề tài lựa chọn một số tổ hợp phân bón để sản xuất nguyên liệu chế biến chè xanh, chè Ô long. Quy cách hái khác nhau cho chất lƣợng nguyên liệu khác nhau. Mỗi loại sản phẩm chè chỉ có chất lƣợng tốt khi chế biến từ nguyên liệu có chất lƣợng phù hợp. Sản phẩm chè xanh, chè Ô long là những mặt hàng chè đòi hỏi nguyên liệu có những đặc tính riêng biệt. Nguyên liệu chế biến chè xanh yêu cầu búp non, khối lƣợng nhỏ, tỷ lệ cuộng thấp, hàm lƣợng tanin vừa phải (dƣới 30%). Nguyên liệu chế biến chè Ô long yêu cầu lá phải dai, dày, có độ chín sinh lý cao hơn (tỷ lệ bánh tẻ 2 cao hơn), thành phần hóa học có hàm lƣợng tanin thấp, hàm lƣợng đƣờng, axit amin và pectin cao, đặc biệt là có hàm lƣợng hợp chất thơm cao. Để đáp ứng yêu cầu chất lƣợng nguyên liệu cho chế biến chè xanh, chè Ô long, kỹ thuật hái nguyên liệu có ý nghĩa quan trọng. Vì vậy, đề tài sẽ lựa chọn kỹ thuật hái tạo nguyên liệu để chế biến chè xanh, chè Ô long có chất lƣợng tốt nhất. Giống chè PH8, PH10 là những giống chè đƣợc Viện Khoa học kỹ thuật Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc tuyển chọn và lai tạo, đã đƣợc Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận giống cây trồng mới. Đây là những giống sinh trƣởng, phát triển phù hợp với điều kiện các vùng chè của Việt Nam và đặc biệt nguyên liệu chế biến chè xanh cho chất lƣợng tốt (giống PH8), chè Ô long cho chất khá (giống PH10). Để góp phần tạo ra sản phẩm chè xanh, chè Ô long ở Phú Thọ chất lƣợng tốt, có giá trị hàng hóa cao phục vụ nội tiêu và xuất khẩu. Nghiên cứu sinh thực hiện đề tài: “Nghiên cứu giải phẫu lá, phân bón và kỹ thuật thu hái cho giống chè PH8, PH10 để sản xuất nguyên liệu chế biến chè xanh, chè Ô long tại Phú Thọ”. 2. Mục tiêu nghiên cứu 2.1. Mục tiêu tổng quát Xác định đƣợc đặc điểm giải phẫu lá, thành phần sinh hóa búp làm cơ sở cho việc bón phân và kỹ thuật thu hái thích hợp cho chế biến chè xanh (đối với giống PH8), chè Ô long (đối với giống PH10). 2.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định đƣợc một số đặc điểm chủ yếu về hình thái giải phẫu lá chè và thành phần sinh hóa giống chè PH8, PH10. - Xác định đƣợc một số tổ hợp phân bón hữu cơ, vô cơ (NPK) và kỹ thuật thu hái thích hợp để nâng cao chất lƣợng nguyên liệu chế biến chè xanh cho giống chè PH8 và chè Ô long cho giống chè PH10; - Xây dựng mô hình canh tác (phân bón, thu hái) để sản xuất nguyên liệu chế biến chè xanh cho giống chè PH8 và chè Ô long cho giống chè PH10. 3 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm chủ yếu về giải phẫu lá chè và thành phần sinh hóa búp chè PH8, PH10 làm cơ sở khoa học cho việc xác định giống chè để sản xuất nguyên liệu chế biến chè xanh và chè Ô long tại Phú Thọ. - Kết quả nghiên cứu một số tổ hợp phân bón, kỹ thuật thu hái cho 2 giống chè PH8, PH10 làm cơ sở khoa học xây dựng các biện pháp kỹ thuật thâm canh tăng năng suất, chất lƣợng nguyên liệu để chế biến chè xanh chất lƣợng cao và chè Ô long tại Việt Nam. - Góp phần làm tƣ liệu cho giảng dạy và nghiên cứu khoa học về chè. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Kết quả nghiên cứu là cơ sở để đƣa nhanh 2 giống chè PH8, PH10 vào thực tiễn sản xuất chè tại vùng Trung du và miền núi phía Bắc của Việt Nam. 4. Đóng góp mới của đề tài Kết quả đề tài thông qua nghiên cứu đặc điểm chủ yếu về giải phẫu lá (độ dày phiến lá, độ dày biểu bì trên, độ dày mô dậu) và thành phần sinh hóa búp chè đã góp phần xác định đƣợc giống chè PH8 sản xuất nguyên liệu chế biến chè xanh, giống PH10 sản xuất nguyên liệu chế biến chè Ô long. Kết quả đề tài góp phần hoàn thiện kỹ thuật phân bón, thu hái các giống chè mới để sản xuất nguyên liệu chế biến chè xanh từ giống PH8, sản xuất nguyên liệu chế biến chè Ô long từ giống PH10 trong điều kiện sản xuất chè ở vùng thấp, trong đó phân bón cho 2 giống PH8, PH10: 30 tấn phân chuồng hoai mục + NPK (3:1:2) (N= 40 kg/tấn sản phẩm) + 75 kg MgSO4/ha. Kỹ thuật thu hái giống chè PH8 sản xuất nguyên liệu chế biến chè xanh hái búp 1 tôm 2 lá; giống PH10 sản xuất nguyên liệu chế biến chè Ô long hái búp 1 tôm 3 lá khi cành chè có 6 lá. Với các biện pháp kỹ thuật này đã nâng cao năng suất, chất lƣợng nguyên liệu chè, góp phần xóa đói giảm nghèo, tạo thu nhập cho ngƣời sản xuất chè và hiệu quả sản xuất chè. Kết quả đề tài đã công nhận đƣợc 01 tiến bộ kỹ thuật: TBKT 01 – 10 – 2015/BNNPTNT: Quy trình kỹ thuật bón phân, thu hái nguyên liệu sản xuất chè Ô 4 long từ giống PH10 (quyết định số 547/QĐ-TT-CCN, ngày 10 tháng 12 năm 2015) vào sản xuất. 5. Giới hạn của đề tài Kế thừa những kết quả nghiên cứu về giống, phân bón đã có, giới hạn nghiên cứu của đề tài này là những chỉ tiêu chính về đặc điểm giải phẫu lá, thành phần sinh hóa búp, một số tổ hợp phân bón và kỹ thuật thu hái có liên quan đến sản xuất chế biến chè xanh đối với giống chè PH8 và chè Ô long đối với giống chè PH10. 5 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài nghiên cứu 1.1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu cấu tạo giải phẫu lá chè Nghiên cứu đặc trƣng hình thái và cấu tạo giải phẫu là một nội dung rất cơ bản và cần thiết khi nghiên cứu cây trồng. Sự liên quan giữa sinh trƣởng, phát triển, sự tăng lên về thể tích, chiều cao, chiều rộng của cây qua các biểu hiện về hình thái: màu sắc, độ lớn, góc phân cành, diện tích lá,...v.v đều có mối liên hệ với năng suất, chất lƣợng cây trồng. Cùng với đặc điểm hình thái bên ngoài, những đặc điểm cấu tạo bên trong cũng phản ánh sự tăng trƣởng và năng suất. Độ dày biểu bì, độ lớn các tế bào thịt lá, độ lớn và cách sắp xếp bó mạch, số lƣợng khí khổng,...là các chỉ tiêu giúp các nhà chọn giống có thể lựa chọn giống thích hợp [3]. Các nghiên cứu của Pêchinốp . N.X (1963) [32] đã chỉ ra rằng: các đặc điểm sinh lý và giải phẫu không chỉ phục vụ cho công tác chọn giống mà còn có ý nghĩa đối với việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác. Để nâng cao năng suất hơn nữa, cần hiểu biết sự phát triển của những đặc tính về giải phẫu, sinh lý, sinh hóa của cây trồng trong các điều kiện trồng trọt nhằm sử dụng giống tốt nhất. Sự tăng trƣởng về kích thƣớc các tế bào biểu bì, mô dậu, mô xốp, khí khổng,..v.v sẽ cho ta về mặt giải phẫu, mối quan hệ giữa cấu trúc sắp xếp của cơ quan quang hợp với khả năng cho năng suất. Do đó sẽ giúp các nhà khoa học có thể giải quyết vấn đề nâng cao hiệu suất quang hợp của lá bằng các biện pháp tác động đến kích thƣớc tế bào. Cấu trúc của phiến lá giữa các giống tồn tại sự sai khác nhau, vì vậy dựa vào cấu trúc của phiến lá để áp dụng công nghệ chế biến thích hợp cho nguyên liệu của từng loại chè. Giống lá to có một lớp mô dậu thích hợp chế biến chè đen, giống lá trung bình, lá nhỏ có một lớp mô dậu thích hợp chế biến chè xanh, chè Ô long (Thanh Trà), có hƣơng tốt, vị thơm [88]. Đối với cây chè, vấn đề tăng hiệu suất quang hợp cho cây thông qua chọn giống càng có vai trò quan trọng và đặc biệt vì lá chè vừa là sản phẩm thu hoạch, 6 vừa là bộ máy quang hợp. Để khai thác hết tiềm năng sinh vật học vốn có của bộ lá chè, cho đến nay ở Việt Nam cũng đã có các công trình nghiên cứu về giải phẫu lá chè, tuy nhiên chƣa có công trình nghiên cứu sâu về đặc điểm hình thái giải phẫu lá chè cho việc xác định giống chè để sản xuất nguyên liệu chế biến chè xanh, chè Ô long, nhằm góp phần làm cơ sở cho chọn tạo giống chè. Đó là cơ sở khoa học cho sự lựa chọn giải phẫu lá chè cho các giống chè mới đƣợc tiến hành nghiên cứu để nâng cao hiệu quả sử dụng giống chè trong sản xuất. 1.1.2. Cơ sở khoa học của việc xác định phân bón chè Cây chè là cây công nghiệp dài ngày, sản phẩm là búp chè chỉ chiếm 8 – 13% sinh khối của cây, lại phải thu hái nhiều lần trong một năm [49]. Chè có khả năng hấp thu dinh dƣỡng liên tục trong suốt quá trình sinh trƣởng và phát triển. Ngay cả trong điều kiện mùa đông nhiệt độ thấp, cây chè tạm ngừng sinh trƣởng song vẫn yêu cầu một lƣợng dinh dƣỡng nhất định, vì thế việc cung cấp dinh dƣỡng cho cây chè vẫn phải tiến hành thƣờng xuyên trong năm [33]. Chè là cây có khả năng thích ứng với điều kiện dinh dƣỡng rất rộng, nó có thể sống ở nơi đất màu mỡ song cũng có thể sống ở nơi đất cằn cỗi, nghèo kiệt dinh dƣỡng mà vẫn cho năng suất nhất định. Tuy nhiên, để có nƣơng chè cho năng suất cao, chất lƣợng tốt, và có nhiệm kỳ kinh tế dài cần phải xây dựng chế độ phân bón hợp lý cho chè [33]. Các yếu tố khác nhau có vai trò cụ thể: Phân đạm có vai trò đặc biệt quan trọng quyết định năng suất chè, kích thích cho mầm và búp phát triển tạo ra năng suất. Phân lân: có hiệu lực nhất định đối với cây chè. Tác dụng của lân chủ yếu là kích thích bộ rễ phát triển từ đó nâng cao khả năng hấp thu chất dinh dƣỡng, kiến tạo năng suất và nâng cao chất lƣợng chè thƣơng phẩm. Phân kali: Nhu cầu kali của cây chè tƣơng đối cao, ở những nơi đất thiếu kali nếu bón đầy đủ kali cho chè thì tác dụng của kali rất rõ rệt năng suất và chất lƣợng chè [50]. 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 7 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. Phân vi lƣợng: Sử dụng một số nguyên tố vi lƣợng (Mn, Zn, Co, Mo,…) bằng hình thức bón phân vào đất hay phun lên lá có tác dụng lớn đối với các quá trình sinh lý, sinh hóa của cây trồng, do đó nó có thể làm tăng năng suất và phẩm chất chè. Thƣờng trong búp non của chè có 4,5% N, 1,5% P2O5 và 1,2 – 1,5% K2O (Eden, 1958) mà hàng năm chúng ta hái đi từ 5 – 10 tấn búp tƣơi/ha và đốn đi một lƣợng thân lá đáng kể trong đó có N, P, K và các chất khoáng khác, hơn nữa hàng năm một lƣợng dinh dƣỡng nhất định trong đất bị rửa trôi, xói mòn. Do vậy, cần phải bón bổ sung lƣợng dinh dƣỡng đã lấy đi từ cây chè và phần dinh dƣỡng bị rửa trôi, để cây chè sinh trƣởng tốt. Trên cơ sở đó, cần xây dựng chế độ phân bón hợp lý cho cây chè. Đất trồng chè vùng Phú Hộ (Phú Thọ) thuộc nhóm đất xám feralit (Ferralic acrisols – FAO), là vùng đất luôn thiếu hụt Mg do quá trình Feralit và môi trƣờng chua. Đất ở đây đã đƣợc sử dụng để trồng chè qua nhiều năm (trên 20 năm). Đất có độ dốc, xảy ra hiện tƣợng rửa trôi, làm cho hàm lƣợng Mg, hàm lƣợng chất hữu cơ trong đất càng giảm vì vậy để nâng cao năng suất, chất lƣợng chè nguyên liệu cần bón bổ sung Mg và đậu tƣơng ngâm cho đất trồng chè. Trong đậu tƣơng, hàm lƣợng các hợp chất hữu cơ và axit amin chiếm chủ yếu (chất hữu cơ chiếm 34,40% khối lƣợng, axit amin chiếm 36,2%), hàm lƣợng các chất khoáng chiếm khoảng 5% (gồm các nguyên tố Ca, Fe, Mg, P, K, Na, S)[30]. Từ thực tế trên chúng tôi tiến hành bón bổ sung Mg kết hợp với đậu tƣơng ngâm tƣới vào đất trồng chè vùng thấp Phú Hộ (Phú Thọ), trong đó bón Mg dƣới dạng MgSO4. Dinh dƣỡng khoáng có vai trò vô cùng quan trọng đối với cây trồng nói chung và cây chè nói riêng. Kỹ thuật bón phân (loại phân, tỷ lệ, liều lƣợng, thời gian bón,....) có ảnh hƣởng đến sự hình thành và tích lũy đa dạng các hợp chất có trong lá chè. Các sản phẩm chè khác nhau tồn tại những hợp chất có tính chất quyết