Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến năng suất giống chè ldp2 và thành phần giun đất tại trại thực hành thực tập trường trung cấp kinh tế kỹ thuật yên bái

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 --------- ÂU THỊ PHƢƠNG THANH NGHI£N CøU ¶NH H¦ëNG CñA PH¢N BãN §ÕN N¡NG SUÊT GIèNG CHÌ LDP2 Vµ THµNH PHÇN GIUN §ÊT T¹I TR¹I THùC HµNH THùC TËP TR¦êNG TRUNG CÊP KINH TÕ Kü THUËT Y£N B¸I Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60.42.01.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THỊ HỒNG LIÊN HÀ NỘI - 2014 i LỜI CẢM ƠN Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Hồng Liên – khoa Sinh học – Trường ĐHSP Hà Nội, đã nhiệt tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này. Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Đỗ Văn Nhượng – khoa Sinh học – Trường ĐHSP Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành các thí nghiệm về động vật. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo trong phòng Sau đại học – Trường ĐHSP Hà Nội II đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành chương trình học tập và hoàn thành luận văn thạc sĩ. Tôi xin trân trọng cảm ơn Trại thực hành thực tập – Trường TC Kinh tế Kĩ thuật Yên Bái đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài này. Hoàn thành luận văn này còn có sự động viên, khuyến khích của gia đình, người thân, bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành khóa học và công trình nghiên cứu này. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2014 Tác giả Âu Thị Phƣơng Thanh ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng mọi số liệu sử dụng để hoàn thành báo cáo luận văn thạc sĩ sau đây đều được ghi nhận từ các thí nghiệm một cách trung thực và chưa được sử dụng trong bất cứ tài liệu nào. Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2014 Tác giả Âu Thị Phƣơng Thanh iii MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn ......................................................................................................... i Lời cam đoan ..................................................................................................... ii Mục lục ............................................................................................................. iii Danh mục các bảng ........................................................................................... v Danh mục các hình ........................................................................................... vi MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 4 1.1. Tổng quan về cây chè ............................................................................... 4 1.1.1. Nguồn gốc cây chè .............................................................................. 4 1.1.2. Phân loại cây chè................................................................................. 5 1.1.3. Phân bố của cây chè ............................................................................ 7 1.1.4. Một số đặc điểm sinh trưởng, phát triển của cây chè ......................... 8 1.1.5. Điều kiện sinh thái của cây chè......................................................... 10 1.2. Nghiên cứu về phân bón cho cây chè.................................................... 15 1.2.1. Nghiên cứu về phân bón cho cây chè trên thế giới ........................... 15 1.2.2. Nghiên cứu về phân bón cho cây chè ở Việt Nam ........................... 20 1.3. Giá trị thực tiễn của giun đất ................................................................ 24 Chƣơng 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................ 27 2.1. Đối tƣợng, vật liệu nghiên cứu .............................................................. 27 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................... 27 2.1.2. Vật liệu nghiên cứu ........................................................................... 28 2.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu ............................................................. 28 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................... 28 2.3.1. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu.............................................. 28 2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng ...................................... 29 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu đối với giun đất ........................................ 30 2.3.4. Phương pháp thống kê xử lí số liệu .................................................. 33 iv Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 34 3.1. Điều kiện tự nhiên tỉnh Yên Bái ........................................................... 34 3.1.1. Vị trí địa lí ......................................................................................... 34 3.1.2. Điều kiện đất đai ............................................................................... 35 3.1.3. Điều kiện khí hậu .............................................................................. 36 3.2. Ảnh hƣởng của phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất chè ........ 43 3.2.1. Nhu cầu dinh dưỡng của cây chè ...................................................... 44 3.2.2. Ảnh hưởng của phân bón đến mật độ búp chè.................................. 47 3.2.3. Ảnh hưởng của phân bón đến khối lượng búp chè ........................... 52 3.2.4. Ảnh hưởng của phân bón đến tỉ lệ búp có tôm ................................. 54 3.2.5. Ảnh hưởng của phân bón đến năng suất búp chè ............................. 58 3.2.6. Sơ bộ hạch toán kinh tế các biện pháp bón phân cho chè ................ 62 3.3. Ảnh hƣởng của các công thức bón phân đến mật độ và thành phần loài giun đất .......................................................................................... 62 3.3.1. Thành phần và phân bố của giun đất tại khu vực trước khi tiến hành thí nghiệm ........................................................................................... 63 3.3.2. Ảnh hưởng của các công thức bón phân đến mật độ và sinh khối của giun đất ................................................................................................. 64 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 70 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Ảnh hưởng của độ cao so với mực nước biển tới hàm lượng tannin trong búp chè ................................................................... 12 Bảng 1.2: Sự biến đổi thành phần hóa học của búp chè trong điều kiện có che râm (% chất khô) ............................................................. 13 Bảng 1.3: Hàm lượng một số nguyên tố khoáng trong chè một số nơi (% chất tro) ................................................................................. 16 Bảng 3.1: Diễn biến nhiệt độ tại thành phố Yên Bái từ tháng 11 năm 2013 đến tháng 10 năm 2014...................................................... 38 Bảng 3.2: Diễn biến lượng mưa và độ ẩm tại thành phố Yên Bái từ tháng 11 năm 2013 đến tháng 10 năm 2014 ............................... 41 Bảng 3.3: Diễn biến số giờ nắng tại thành phố Yên Bái từ tháng 11 năm 2013 đến tháng 10 năm 2014...................................................... 42 Bảng 3.4: Ảnh hưởng của việc bón phân đến mật độ búp chè ................... 50 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của các công thức bón phân đến khối lượng búp chè ...... 53 Bảng 3.6: Ảnh hưởng của việc bón phân đến tỉ lệ búp mù xòe .................. 56 Bảng 3.7: Ảnh hưởng của việc bón phân đến tỉ lệ búp có tôm .................. 57 Bảng 3.8: Ảnh hưởng của việc bón phân đến năng suất thực thu............... 59 Bảng 3.9: Ảnh hưởng của việc bón phân đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất..................................................................... 61 Bảng 3.10: Ảnh hưởng của các công thức bón phân đến hiệu quả kinh tế ... 62 Bảng 3.11: Mật độ và sinh khối của giun đất đợt 1 (ngày 15/3/2014).......... 64 Bảng 3.12: Mật độ và sinh khối của giun đất đợt 2 (ngày 15/5/2014).......... 66 Bảng 3.13: Mật độ và sinh khối của giun đất đợt 3 (ngày 15/7/2014).......... 67 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Khu bố trí thí nghiệm.................................................................. 27 Hình 3.1: Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu ................................................. 34 Hình 3.2: Đồ thị ảnh hưởng của phân bón đến mật độ búp ........................ 52 Hình 3.3: Đồ thị ảnh hưởng của phân bón đến khối lượng búp chè........... 54 Hình 3.4: Đồ thị ảnh hưởng của phân bón đến tỉ lệ búp mù xòe ................ 57 Hình 3.5: Đồ thị ảnh hưởng của phân bón đến tỉ lệ búp có tôm................. 58 Hình 3.6: Ảnh hưởng của phân bón đến năng suất thực thu........................ 60 Hình 3.7: Đồ thị mật độ và sinh khối của giun đất đợt 1 (ngày 15/3/2014) .....65 Hình 3.8: Đồ thị mật độ và sinh khối của giun đất đợt 2 (ngày 15/5/2014) .....66 Hình 3.9: Đồ thị mật độ và sinh khối của giun đất đợt 3 (ngày 15/7/2014) .....67 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Đất nước ta có lịch sử trồng chè lâu đời nhưng cây chè mới chỉ được trồng và phát triển với quy mô lớn từ khoảng 100 năm nay. Với đặc điểm là loại cây công nghiệp dài ngày, dễ trồng và chăm sóc, nhiệm kì kinh tế dài 30 – 40 năm, phù hợp với điều kiện tự nhiên ở các vùng đất dốc của Việt Nam, do vậy cây chè đã trở thành cây công nghiệp mũi nhọn, mang lại giá trị kinh tế cao, tham gia vào thị trường xuất khẩu. Năng suất và chất lượng của cây chè phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: giống, khí hậu, đất đai, phân bón, kĩ thuật canh tác và công nghệ chế biến. Việc áp dụng tiến bộ kĩ thuật trong thâm canh chè ở các khâu: chọn tạo đưa giống năng suất cao vào sản xuất, chế độ bón phân, áp dụng kĩ thuật hái, kĩ thuật đốn chè đã giúp cho ngành chè đạt được sự phát triển nhanh chóng về diện tích, năng suất và sản lượng. Phân hữu cơ được coi là yếu tố tiên phong trong việc cải tạo năng suất cây trồng canh tác bền vững nhưng hiện nay xu hướng sử dụng phân hóa học ngày càng có chiều hướng gia tăng do sử dụng phân hóa học tiết kiệm thời gian và công lao động. Trong nền nông nghiệp truyền thống của các nước trên thế giới cũng như các nước Đông Nam Á và ở Việt Nam, phân hữu cơ không chỉ cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng với hàm lượng vốn có của nó mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện các đặc tính lí hóa của đất thông qua vai trò của vật chất hữu cơ và động vật đất. Thực tế sản xuất cho thấy, người trồng chè thường bón phân hữu cơ chủ yếu là phân chuồng kết hợp với phân vô cơ cho chè ở giai đoạn kiến thiết cơ bản, trồng mới và chủ yếu sử dụng phân vô cơ cho chè ở các giai đoạn sản xuất kinh doanh để tiết kiệm thời gian và công lao động, thúc đẩy nhanh quá trình sinh trưởng của búp mới, tăng năng suất. Mặc dù đã nhận thức được vai 2 trò của phân hữu cơ trong canh tác bền vững nhưng ở Việt Nam việc sử dụng còn hạn chế. Bên cạnh đó sử dụng phân hữu có còn tác dụng tích cực đến nhóm giun đất vốn được coi là “bạn của nhà nông”. Yên Bái là tỉnh miền núi có nhiều diện tích đồi gò, điều kiện đất đai khí hậu phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây chè. Cây chè đã có ở Yên Bái từ rất lâu đời như những cây chè tổ Suối Giàng. Tuy có thời điểm thị trường tiêu thụ không ổn định, giá chè xuống thấp làm cho đời sống người làm chè gặp nhiều khó khăn nhưng nhìn chung cây chè vẫn giữ một vị trí quan trọng trong nền kinh tế của tỉnh, góp phần tạo việc làm, tăng thu nhập cho phần lớn nhân dân trong tỉnh và góp phần bảo vệ môi trường sinh thái. Hiện nay, cây chè vẫn được xác định là cây công nghiệp chủ lực của tỉnh. Tỉnh Yên Bái có chủ trương phát triển sản xuất chè theo cả 2 hướng, mở rộng diện tích và thâm canh tăng năng suất, chất lượng chè cùng với cải tiến công nghệ chế biến. Đến nay diện tích chè của tỉnh Yên Bái là 12.035 ha trong đó có 11.093 ha chè kinh doanh. Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến năng suất giống chè LDP 2 và thành phần giun đất tại Trại Thực hành thực tập Trường Trung cấp Kinh tế Kĩ thuật Yên Bái”. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng của việc dùng phân bón hữu cơ đến năng suất giống chè LDP 2 và thành phần giun đất trong đất trồng chè từ đó đánh giá hiệu quả của việc dùng phân bón trong canh tác cây chè ở miền núi phía bắc Việt nam. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu khả năng sinh trưởng của cây chè khi sử dụng phân bón hữu cơ thông qua các chỉ tiêu: mật độ búp, trọng lượng búp 1 tôm 2 lá, tỉ lệ búp có tôm trong các công thức thí nghiệm khác nhau. 3 Năng suất thực thu và năng suất lí thuyết khi sử dụng phân bón hữu cơ so với đối chứng. Ảnh hưởng của các công thức bón phân khác nhau đến thành phần giun đất trước và sau khi tiến hành thí nghiệm. 4. Ý nghĩa của đề tài Đưa ra công thức bón phân đạt năng suất cao nhất. Xây dựng mô hình học tập cho học sinh tại trại thực hành. 4 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về cây chè 1.1.1. Nguồn gốc cây chè Nguồn gốc của cây chè là vấn đề rất phức tạp, cho đến nay có nhiều quan điểm khác nhau dựa trên những cơ sở về lịch sử, khảo cổ học và thực vật học. Một số quan điểm được nhiều người công nhận là: Cây chè có nguồn gốc ở Trung Quốc: Năm 1753, Carl Von Linnaeus, nhà thực vật học người Thụy Điển lần đầu tiên trên thế giới xác nhận Trung Quốc là vùng nguyên sản cây chè của thế giới và định tên khoa học của cây chè là Thea sinensis, phân thành hai thứ: Thea bohea (chè đen) và Thea viridis (chè xanh). Cây chè có nguồn gốc từ các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam và tỉnh Vân Nam, Trung Quốc, theo Dalaselia -1989, đã giải thích sự phân bố của cây chè mẹ như sau: Tỉnh Vân Nam là nơi bắt đầu hàng loạt các dòng suối rồi đổ về các con sông lớn ở Việt Nam, Lào, Campuchia và Miến Điện. Đầu tiên cây chè mọc ở Vân Nam, sau đó hạt chè được di chuyển đến các nước nói trên [15]. Cây chè có nguồn gốc từ Ấn Độ: Năm 1823, Robert Bruel đã phát hiện được những cây chè dại lá to ở vùng Atxam (Ấn Độ). Qua nghiên cứu tác giả cho rằng nguyên sản của cây chè là ở vùng Atxam (Ấn Độ) chứ không phải là vùng Vân Nam - Trung Quốc [16]. Theo Cohen Sta – 1918, nhà phân loại thực vật Hà Lan đã đưa ra thuyết hai nguồn gốc cây chè (Nhị Nguyên thuyết): Cây chè lá to có nguồn gốc ở phía tây cao nguyên Tây Tạng. Cây chè lá nhỏ có nguồn gốc ở phía Đông và phía Đông Nam Trung Quốc [16]. Năm 1951, Đào Thừa Trân (Trung Quốc) cho rằng: Nguyên sản của cây chè là tỉnh Vân Nam, chúng di thực về phía đông qua tỉnh Tứ Xuyên bị ảnh hưởng của khí hậu nên biến thành giống chè lá nhỏ, di thực về phía nam và tây 5 nam là Ấn Độ, Mianma, Việt Nam biến thành giống chè lá to [15]. Nhiều công trình nghiên cứu khác cho thấy cách đây 4000 năm, người Trung Quốc đã biết dùng chè làm dược liệu và sau đó để uống [16]. Cây chè có nguồn gốc ở Việt Nam: Những công trình của Đjemukhatze (1961- 1971) về phức chất catechin của lá chè có nguồn gốc khác nhau, so sánh thành phần các catechin giữa chè được trồng và chè hoang dại đã nêu lên luận điểm về sự tiến hóa sinh hóa của cây chè và từ đó ông đã đi đến kết luận: “Nguồn gốc cây chè chính là ở vùng tây bắc Việt Nam” [8]. Các quan điểm trên tuy có sự khác nhau về địa điểm nhưng đều có sự thống nhất rằng: Nguyên sản của cây chè là ở Châu Á, nơi có điều kiện khí hậu nóng và ẩm phù hợp cho sinh trưởng, phát triển của chúng. 1.1.2. Phân loại cây chè Tên của cây chè đã trải qua nhiều tranh luận và có rất nhiều cách đặt tên. Tên gọi của cây chè đầu tiên được nhà khoa học Thụy Điển Line đặt là Thea sinensis vào năm 1973. Đến nay danh pháp khoa học của cây chè được nhiều người công nhận nhất là: Camellia sinensis (L.) Okuntze. [16], thứ assamica xếp trong hệ thống phân loại thực vật như sau: - Ngành Ngọc Lan (Hạt kín): Angiosepermae. - Lớp Ngọc Lan (Hai lá mầm): Dicotyleonae. - Bộ Chè: Theales. - Họ Chè: Theaceae. - Chi Chè: Camellia. - Loài: sinensis. - Thứ: assamica Cây chè được chia thành nhiều thứ chè (Varietas), căn cứ vào đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh lý, sinh hóa và tính chống chịu có nhiều cách phân loại nhưng bảng phân loại của nhà bác học Hà Lan Cohen Stuart (1916) được 6 nhiều người công nhận nhất [16]. Cohen Stuart chia Camellia sinensis ra thành 4 thứ sau đây: Chè Trung Quốc lá nhỏ (Camellia sinensis var. bohea): Có đặc điểm thân bụi thấp, phân cành nhiều, búp mù xòe nhỏ, nhanh, năng suất không cao, phẩm chất trung bình, nhiều hoa, quả, khả năng chống chịu tốt, có thể chịu rét từ 12-150 C. Chè Trung Quốc lá to (Camellia sinensis var. macrophylla): Cây thân gỗ nhỡ cao tới 5m, trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên. Lá to trung bình màu xanh nhạt dài 12-15cm, rộng 5-7cm, có 8-9 đôi gân chính, búp to hoa quả nhiều, có khả năng chịu rét kém. Chè Shan (Shan tuyết) (Camellia sinensis var. Shan): Là giống địa phương - thứ chè rất phổ biến ở vùng núi cao (Hà Giang, Mộc Châu…) và các đồn điền ở Tây Nguyên thời Pháp thuộc. Giống hỗn hợp lai tạp, rất nhiều biến dị, được nông dân chia thành chè trắng (búp tuyết), chè xanh và chè vàng (tùy theo màu sắc của lá). Chè Atxam (chè Ấn Độ) (Camellia sinensis var. atxamica): Cây thân gỗ cao to trong điều kiện tự nhiên có thể cao 16-17m phân cành thưa, búp to cho năng suất cao thích hợp cho chế biến chè xanh và chè đen. Không chịu được rét, hạn, ít hoa quả. Bốn thứ (varietas) chè trình bày trên đây đều có trồng ở Việt Nam, nhưng phổ biến nhất là hai thứ C. sinensis var. macrophylla và C. sinensis var. Shan. Camellia sinensis var. macrophylla được trồng nhiều nhất ở các tỉnh trung du với các tên gọi của địa phương (tùy theo màu sắc của lá) như: chè trung du lá xanh, chè trung du lá vàng, v.v... Tỷ lệ trồng các giống chè trung du ở miền bắc đạt tới 70%. Năng suất búp trong sản xuất đại trà khi chè 5 - 19 tuổi thường đạt 4 - 5 tấn/ha. Các giống chè Trung du chịu được đất xấu, nhưng dễ bị nhiễm nhiều sâu 7 hại: rầy xanh, bọ cánh tơ..., ở vùng cao thường bị bệnh phồng lá. Chè Trung du thường được dùng chế biến chè xanh, chè đen đều cho phẩm chất tốt. Camellisa sinensis var. Shan được trồng ở miền núi các tỉnh miền bắc và ở miền nam Tây Nguyên (Lâm Đồng). Ở mỗi địa phương có các giống khác nhau như: Shan Mộc Châu, Shan Tham Vè, Shan Trấn Ninh ... Năng suất búp thường đạt 6 - 7 tấn/ha. Búp chè có nhiều tuyết, dùng chế biến chè xanh, chè đen đều cho phẩm chất tốt nhưng thích hợp với chế biền chè xanh hơn. 1.1.3. Phân bố của cây chè Sự phân bố của cây chè chịu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện tự nhiên, khí hậu. Ngày nay, cây chè phân bố ở khắp các châu lục, trong đó nhiều nhất là ở Châu Á, sau đó là Châu Phi, Châu Mỹ, rồi đến Châu Đại Dương là ít nhất. Vùng chè tập trung nhất phân bố giữa 6-220 vĩ Bắc, trên thế giới vùng chè Miosines của Achentina là khu vực thấp nhất nam địa cầu [28]. Đến nay trên thế giới có 58 nước trồng chè, sản xuất chế biến chè ở các quy mô khác nhau, phân bố ở khắp 5 châu như sau [15]: Châu Á: Có 20 nước bao gồm Trung Quốc, Ấn Độ, Srilanca, Indonexia, Nhật Bản, Thổ Nhĩ Kì, Bangladet, Iran, Myanma, Việt Nam, Thái Lan, Lào, Malaxia, Campuchia, Nepan, Philipin, Triều Tiên, Apganistan và Pakistan. Châu Phi: Có 21 nước bao gồm Kenia, Malavi, Uganda, Tanzania, Moozambich, Ruanda, Mali, Ghine, Morrixow, Nam Phi, Ai Cập, Conggo, Camorun, Đảo Reuyniong, Tchat, Rodezia, Abitxi, Brundi, Maroc, Angeri và Zimbabue. Châu Mỹ: Có 12 nước bao gồm Achentina, Braxin, Peru, Colombia, Ecuado, Goatemela, Paraguay, Jamaica, Mehico, Bolovia, Guyanna và Mỹ. Châu Đại Dương: Có 3 nước bao gồm Papua Tân Ghine, Fiji và Autralia. Châu Âu: Có Nga và Bồ Đào Nha. 8 Các nhà khoa học cho rằng, cây chè trồng ở những nơi có độ cao lớn so với mực nước biển thường có chất lượng tốt hơn chè trồng ở vùng thấp. Chè trồng ở những vùng núi cao như Hoàng Sơn (An Huy – Trung Quốc), Sư Tử Phong (Chiết Giang – Trung Quốc), Hà Giang, Mộc Châu, Suối Giàng (Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái) cũng đều có chất lượng cao. Ở Việt Nam, cây chè có từ lâu đời trên các vùng núi cao phía Tây Bắc với những cây chè nguyên thủy ở Suối Giàng (Yên Bái), Thông Nguyên, Cao Bồ, Lũng Phìn (Hà Giang), Chồ Lồng, Tà Xùa (Sơn La), Tam Đảo (Vĩnh Phúc). Cây chè được trồng với quy mô lớn, hình thành đồn điền trồng chè đầu tiên ở miền Bắc Việt nam tại Phú Thọ vào năm 1890 [27]. Sau đó, cây chè được mở rộng diện tích phân bố trên phạm vi cả nước, trải dài trên 15 vĩ độ Bắc, đã hình thành những vùng chè tập trung như: Vùng Tây Bắc (gồm Sơn La, Lai Châu), Vùng Việt Bắc – Hoàng Liên Sơn (gồm Hà Giang, Tuyên Quang, Yên Bái, Lào Cai), Vùng Trung du Bắc Bộ (gồm Phú Thọ, Nam Tuyên Quang, Vĩnh Phúc, Bắc Cạn, Bắc Giang, Thái Nguyên), Vùng Bắc Trung Bộ (gồm Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh), Vùng Tây Nguyên (gồm Gia Lai, Kontum, Lâm Đồng) [ 37]. 1.1.4. Một số đặc điểm sinh trưởng, phát triển của cây chè Chè là cây lâu năm, có hai chu kì phát triển là chu kì phát triển nhỏ và chu kì phát triển lớn [14]. Chu kì phát triển nhỏ: là chu kì phát triển hàng năm của cây chè. Hàng năm vào mùa đông, khi điều kiện tự nhiên không thuận lợi như nhiệt độ thấp, khô hạn… cây chè sinh trưởng và phát triển chậm dần và ngừng sinh trưởng khi nhiệt độ thấp hơn 100C, đây còn gọi là trạng thái ngủ nghỉ hàng năm. Tốc độ tăng trưởng trở lại bình thường trở lại khi nhiệt độ và ẩm độ tăng dần vào mùa xuân. Chu kì phát triển lớn (chu kì phát dục cá thể): bao gồm toàn bộ vòng 9 đời của cây chè, tính từ khi hoa chè được thụ phấn, hình thành hạt, mọc thành cây, qua nhiều năm sinh trưởng phát triển đến khi già cỗi và chết. Chu kì này thường kéo dài 30 – 50 năm, có khi tới hàng trăm năm tùy thuộc vào đặc tính của giống và chế độ canh tác. Toàn bộ chu kì phát triển lớn của cây chè trải qua 5 giai đoạn. Giai đoạn 1 (giai đoạn phôi thai): tính từ khi hoa được thụ phấn, hình thành phôi, hạt, quả đến khi quả chín. Đây là giai đoạn phôi phát triển từ hợp tử tạo nên một thế hệ thể bào tử mới mang một nửa bộ gen từ bố và một nửa bộ gen từ mẹ. Giai đoạn 2 (giai đoạn cây con hay còn gọi là giai đoạn cây mạ): từ khi hạt nảy mầm mọc thành cây, đến khi cây ra hoa kết quả lần đầu (từ 1-2 năm sau khi trồng). Giai đoạn 3 (giai đoạn cây non): từ khi cây ra hoa lần đầu tiên cho tới khi cây có bộ khung ổn định (từ năm thứ 2-3 đến năm thứ 4 sau trồng). Giai đoạn 4 (giai đoạn chè lớn hay giai đoạn sản xuất kinh doanh): thời kì này kéo dài 20 – 30 năm có khi tới 50 – 60 năm phụ thuộc vào điều kiện giống, đất đai và chế độ canh tác. Giai đoạn 5 (giai đoạn chè già): giai đoạn này cây chè đã trải qua thời kì sản xuất kinh doanh, cây chè có biểu hiện già cỗi, năng suất giảm nhanh chóng. Căn cứ vào đặc điểm của từng giai đoạn để xây dựng các biện pháp kĩ thuật khác nhau nhằm tạo điều kiện cho cây chè sinh trưởng phát triển tốt, có khả năng cho năng suất cao, chất lượng tốt phát huy tiềm năng của giống. Nghiên cứu về sự hình thành các đợt sinh trưởng của cây chè M.A. Alikhatde (1964) cho rằng: khi cây chè có 5 lá thì ở nách lá thứ nhất, thứ hai có chồi bên, khi có lá thứ 6 thì chồi bên thứ 3 xuất hiện, khi có lá thứ 7 thì chồi bên thứ 4 xuất hiện. Tác giả cho rằng, khi mầm chè (chồi bên) ở trạng thái nghỉ qua mùa đông, 2 lá đầu tiên bao bọc mầm chè là lá vẩy ốc, tiếp theo 10 là lá cá, hai cặp lá này có chức năng bảo vệ mô phân sinh ngọn của chồi bên. Các mầm của nách lá thứ 4 và lá thứ 5 của đợt sinh trưởng thứ nhất sẽ phát triển thành búp của đợt sinh trưởng thứ 2 [22]. 1.1.5. Điều kiện sinh thái của cây chè Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, cây chè chịu ảnh hưởng rất lớn của các nhân tố sinh thái. Nguyên sản của cây chè ở vùng khí hậu rừng á nhiệt đới. Tuy vậy cây chè cho đến nay đã được phân bố khá rộng rãi, từ 30 vĩ tuyến nam đến 45 vĩ tuyến bắc, là những nơi có điều kiện tự nhiên khác xa với nơi nguyên sản. Trong những điều kiện như vậy, muốn cho cây chè sinh trưởng bình thường và có năng suất phẩm chất tốt phải có trình độ khoa học cao trong canh tác. Những công trình nghiên cứu nhiều năm của Liên Xô cho thấy: sự tạo thành và tích lũy các vật chất khác nhau trong cây, phần lớn phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và phân bố theo từng vùng. Tổng hợp các điều kiện ngoại cảnh là yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến phẩm chất chè [9]. Vì vậy, xét đến điều kiện sinh thái của cây chè là đề cập đến những điều kiện sống thích hợp nhất về các mặt. Nắm vững những yêu cầu cụ thể về sinh thái cũng như khả năng thích ứng của cây chè với điều kiện tự nhiên, là một trong những cơ sở khoa học để xác định những biện pháp kỹ thuật trồng trọt thích hợp. Yêu cầu tổng hợp các điều kiện sinh thái thích hợp cho cây chè là: đất tốt, sâu, chua, thoát nước, khí hậu ẩm và ấm. * Điều kiện đất đai và địa hình: So với một số cây trồng khác, chè yêu cầu về đất không nghiêm ngặt lắm, song để cây chè sinh trưởng tốt, năng suất cao và ổn định thì đất trồng chè phải đạt những yêu cầu sau: tốt, nhiều mùn, sâu, chua và thoát nước. Độ pH thích hợp cho cây 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. Đất trồng chè của ta ở các vùng trung du phần lớn là feralit vàng đỏ 11 được hình thành trên đá granit, gnai, phiến thạch sét và mica. Ở vùng núi phần lớn là đất feralit vàng đỏ được phát triển trên đá mẹ phiến thạch sét. Về cơ bản những loại đất này phù hợp với yêu cầu sinh trưởng của cây chè như có độ pH từ 4 đến 5 có lớp đất sâu hơn 1 mét và thoát nước. Loại đất này thường nghèo chất hữu cơ nhất là ở các vùng trồng chè cũ. Vì vậy, vấn đề bón phân hữu cơ để bổ sung dinh dưỡng cho cây chè và cải tạo kết cấu vật lý của đất là rất cần thiết. Bên cạnh đó, phải coi trọng việc bón đủ và hợp lý phân hóa học hàng năm cho chè. Chè là loại cây kỵ vôi, nhiều tài liệu cho biết trong đất trồng chè chỉ có một lượng vôi rất ít, khoảng 0,2% CaCO3 đã ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây do đó, không bao giờ người trồng chè dùng vôi để bón vào đất trồng chè, trừ trường hợp đất có độ pH quá thấp, dưới 4. Quan hệ giữa đặc điểm môi trường đất và phẩm chất chè rất phức tạp. Phẩm chất do nhiều yếu tố quyết định và tác động một cách tổng hợp. Song trong những điều kiện nhất định thì điều kiện dinh dưỡng của đất có ảnh hưởng rất lớn đến phẩm chất. Kinh nghiệm trồng chè của người Trung Quốc cho thấy: chè sinh trưởng trên loại đất pha cát, nhiều mùn, thích hợp cho việc chế biến chè xanh: mùi vị hương của chè thành phẩm đều tốt. Chè trồng trên đất nặng màu vàng thì có vị đắng và nước có màu vàng. Chè trồng trên đất xấu hương không thơm, vị nhạt và chất hòa tan ít [27]. Địa hình và địa thế có ảnh hưởng rất rõ đến sinh trưởng và chất lượng chè. Thực tiễn ở Trung Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản cho thấy: cây chè trồng trên núi cao có hương thơm và mùi vị tốt hơn chè trồng ở vùng thấp và đồng bằng. Kinh nghiệm nhận thấy chè được chế biến từ nguyên liệu ở núi cao Xrilanca có mùi thơm của hoa mà hương vị đó không thể có được trong chè trồng ở khu vực thấp. Nhiều tác giả ở Liên Xô (cũ) như Kharabava, Đjêmukhatze đã xác định chè trồng ở nơi có địa thế càng cao hơn mặt biển (trong một chừng mực nhất định) thì khuynh hướng tạo thành và tích lũy tanin càng lớn [27]. 12 Phần lớn các vùng trồng chè có phẩm chất tốt của các nước trên thế giới thường có độ cao cách mặt biển từ 500 đến 800 mét. Vùng chè ngon có tiếng ở Ấn Độ trồng ở độ cao cách mặt biển 2.000 mét. Nghiên cứu của Viện nông học Hồ Nam (1957) cho thấy ảnh hưởng của độ cao so với mực nước biển tới hàm lượng tanin trong búp chè như sau [9]: Bảng 1.1. Ảnh hƣởng của độ cao so với mực nƣớc biển tới hàm lƣợng tannin trong búp chè Độ cao so với mực nước biển (m) Hàm lượng tanin % 3 75 113 130 150 260 23,28 23,28 24,96 25,20 25,66 26,06 Chất lượng chè ở vùng cao tốt nhưng về sinh trưởng thường kém hơn ở vùng thấp. Hướng dốc có ảnh hưởng đến khả năng tích lũy vật chất trong cây chè. Dogonatze (1969) nhận thấy rằng cường độ tích lũy tanin và vật chất hòa tan phụ thuộc nhiều vào chế độ nhiệt. Ở hướng dốc phía nam hàm lượng tanin và chất hòa tan trong búp chè cao hơn ở hướng dốc phía bắc [9]. Ở vĩ độ càng cao phẩm chất và sản lượng chè càng có xu hướng giảm thấp. Do độ nhiệt thấp, độ ẩm thấp và ngày dài đã ảnh hưởng không tốt đến sinh trưởng và tích lũy vật chất trong cây chè. * Điều kiện ánh sáng: Cây chè ở vùng nguyên sản sinh sống dưới tán rừng rậm, do vậy có tính chịu bóng rất lớn, nó tiến hành quang hợp tốt nhất trong điều kiện ánh sáng tán xạ. Ánh sáng trực xạ trong điều kiện độ nhiệt không khí cao, không có lợi cho quang hợp và sinh trưởng của chè. Trong thực tế sản xuất, ở một số nước như Ấn Độ, Xrilanca thường áp dụng biện pháp trồng cây bóng mát cho chè để hạn chế độ nhiệt cao và ánh sáng quá mạnh. Yêu cầu của cây chè đối với ánh sáng cũng thay đổi tùy theo tuổi cây và giống. Chè ở thời kỳ cây non yêu cầu ánh sáng ít hơn, cho nên ở vườn 13 ươm, người ta thường che râm để đạt tỷ lệ sống cao và cây sinh trưởng nhanh. Giống chè lá to yêu cầu ánh sáng ít hơn giống chè nhỏ. Các điều kiện chiếu sáng khác nhau có ảnh hưởng đến cấu tạo của lá và thành phần hóa học của chúng. Bảng 1.2. Sự biến đổi thành phần hóa học của búp chè trong điều kiện có che râm (% chất khô) [27] Thời gian Thành phần sinh hóa Tanin Cafein Nitơ tổng số Ngày 30 - 4 Ngày 26 - 5 Công thức thí nghiệm Công thức thí nghiệm Che râm Không che râm Che râm 10,03 4,62 7,05 12,75 3,76 6,03 8,11 3,43 5,84 Không che râm 8,28 2,78 4,22 Cây chè được che bóng râm, hàm lượng các vật chất có đạm (cafein, N tổng số, protein...) trong búp và lá tăng lên và tích lũy nhiều hơn; các chất không có N (tanin, gluxit...) lại có chiều hướng giảm xuống. Sự giảm thấp tanin, gluxit... và tăng hàm lượng các vật chất có đạm trong lá chè ở một mức độ nhất định thường có lợi cho phẩm chất chè xanh và không có lợi cho phẩm chất chè đen. Vì vậy, trồng cây bóng mát cho chè thường áp dụng cho những vùng trồng chè sản xuất nguyên liệu để chế biến chè xanh. Do cường độ ánh sáng có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng, phẩm chất chè cho nên điều tiết cường độ ánh sáng có thể làm cho năng suất chè tăng lên rõ rệt. Những kết quả nghiên cứu tại Trại thí nghiệm chè Tocklai (Ấn Độ) cho thấy: giảm độ chiếu sáng xuống 30% thì sản lượng búp tươi trong năm đầu tăng 34% so với xử lý cường độ chiếu sáng hoàn toàn và giảm độ chiếu sáng xuống 50% thì năng suất đạt cao nhất. Song nếu tiếp tục giảm cường độ chiếu sáng xuống dưới 50% thì năng suất bắt đầu giảm thấp.