Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học, năng suất, chất lượng của một số dòng chè tạo ra từ lai hữu tính và đột biến phục vụ phục vụ cho sản xuất chè xanh chất lượng cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH PHÚ THỌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG LÊ ANH TUẤN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC, NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CỦA MỘT SỐ DÒNG CHÈ TẠO RA TỪ LAI HỮU TÍNH VÀ ĐỘT BIẾN PHỤC VỤ PHỤC VỤ CHO SẢN XUẤT CHÈ XANH CHẤT LƯỢNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Phú Thọ, năm 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH PHÚ THỌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG LÊ ANH TUẤN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC, NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CỦA MỘT SỐ DÒNG CHÈ TẠO RA TỪ LAI HỮU TÍNH VÀ ĐỘT BIẾN PHỤC VỤ PHỤC VỤ CHO SẢN XUẤT CHÈ XANH CHẤT LƯỢNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Khoa học cây trồng Mã số: 8620110 Người hướng dẫn khoa học: TS. Hà Thị Thanh Đoàn Phú Thọ, năm 2021 i LỜI CAM ĐOAN - Tôi xin cam đoan rằng, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chƣa sử dụng để bảo vệ một học vị nào. - Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn tốt nghiệp này đã đƣợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Phú Thọ, ngày tháng 01 năm 2021 Tác giả luận văn Lê Anh Tuấn ii LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Hà Thị Thanh Đoàn - Trƣờng Đại Học Hùng Vƣơng là ngƣời đã định hƣớng đề tài và trực tiếp chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp, hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Bên cạnh đó, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tập thể Phòng Đào tạo và các thầy cô giáo Khoa Nông - Lâm - Ngƣ - Trƣờng Đại Học Hùng Vƣơng. Luận văn này sẽ không thể thực hiện đƣợc nếu không có sự giúp đỡ nhiệt tình của tập thể anh chị em Bộ môn chọn tạo giống - Trung tâm nghiên cứu và Phát triển Chè - Viện KHKT Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn ở bên tôi, khích lệ để tôi có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Phú Thọ, ngày tháng 01 năm 2021 Học viên Lê Anh Tuấn iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii MỤC LỤC ................................................................................................................. iii DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................v MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài ..........................................................................................1 2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................................2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................2 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................4 1.1. Tình hình sản xuất, tiêu thụ chè tại Việt Nam .....................................................4 1.2. Cơ sở sinh vật học và yêu cầu sinh thái của cây chè ...........................................6 1.2.1. Nguồn gốc, phân loại ........................................................................................6 1.1.2. Đặc điểm nông sinh học ....................................................................................7 1.1.3. Đặc tính sinh hóa ...............................................................................................9 1.1.4. Yêu cầu sinh thái .............................................................................................14 1.2. Tình hình nghiên cứu, chọn tạo giống chè trên thế giới và Việt Nam ...............15 1.2.1. Trên thế giới ....................................................................................................15 1.2.2. Ở Việt Nam .....................................................................................................19 1.3. Yêu cầu của công tác chọn tạo giống chè ..........................................................23 Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......25 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu.........................................................................................25 2.2. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................25 2.3. Thời gian, địa điểm nghiên cứu .........................................................................26 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................................26 2.4.1. Phƣơng pháp điều tra, thu thập số liệu ............................................................26 2.4.2. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm........................................................................26 2.4.3. Các chỉ tiêu theo dõi ........................................................................................27 Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................30 iv 3.1. Đặc điểm sinh trƣởng, phát triển, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng chè nghiên cứu ....................................................................................30 3.1.1. Đặc điểm hình thái của các dòng chè nghiên cứu ...........................................30 3.2. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng chè tham gia thí nghiệm .......................................................................................................................44 3.3. Đánh giá chất lƣợng của các dòng chè tham gia thí nghiệm .............................47 3.3.1. Thành phần cơ giới búp, tỷ lệ búp có tôm ......................................................49 3.3.2. Thành phần sinh hóa búp chè ..........................................................................50 3.3.3. Chất lƣợng cảm quan chè xanh .......................................................................52 3.4. Tình hình sâu hại trên các dòng chè tham gia thí nghiệm vụ xuân 2012 ...........56 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................................59 1. Kết luận .................................................................................................................59 2. Đề nghị ..................................................................................................................59 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................60 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lƣợng chè Việt Nam 2010 – 2018 ......................4 Bảng 1.2. Tỷ trọng, giá bán chè đen, chè xanh Việt Nam xuất khẩu 2018 - 2019 ....5 Bảng 3.1. Đặc điểm hình thái thân cành của các dòng chè nghiên cứu ....................31 Bảng 3.2. Sinh trƣởng thân, cành của các dòng chè tham gia thí nghiệm ................33 Bảng 3.3. Đặc điểm hình thái lá, màu sắc lá của các dòng chè tham gia thí nghiệm ...................................................................................................................................34 Bảng 3.4. Đặc điểm kích thƣớc lá của các dòng chè tham gia thí nghiệm ...............36 Bảng 3.5. Đặc điểm hình thái búp của các dòng chè tham gia thí nghiệm ...............37 Bảng 3.6. Đặc điểm kích thƣớc búp của các dòng chè tham gia thí nghiệm ............39 Bảng 3.7: Đợt sinh trƣởng và thời gian sinh trƣởng của các dòng chè tham gia thí nghiệm .......................................................................................................................41 Bảng 3.8 : Động thái tăng trƣởng chiều dài búp của các dòng chè thí nghiệmTrong vụ xuân năm 2020 ....................................................................................................42 Bảng 3.9.Thời gian hình thành lá của các dòng chè tham gia thí nghiệm trong vụ xuân năm 2020 ..........................................................................................................44 Bảng 3.10. Tổng số lƣợng búp/cây ở các vụ của các dòng chè tham gia thí nghiệm ...................................................................................................................................45 Bảng 3.11. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng chè tham gia thí nghiệm..................................................................................................................46 Bảng 3.12: Tỷ lệ mù xòe của các dòng chè tham gia thí nghiệm .............................49 Bảng 3.13.Thành phần cơ giới búp chè tôm 3 lá của các dòng chè tham gia thí nghiệm .......................................................................................................................50 Bảng 3.14. Thành phần sinh hóa các dòng chè tham gia thí nghiệm ........................51 Bảng 3.15. Kết quả đánh giá chất lƣợng chè xanh....................................................54 Bảng 3.16. Một số loài sâu bệnh gây hại chính trên các dòng chè nghiên cứu .......57 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Chè là cây công nghiệp dài ngày có giá trị kinh tế cao, cây chè trồng một lần cho thu hoạch 20 - 30 năm, ở các điều kiện sinh thái và khả năng thâm canh chăm sóc chè có thể cho thu hoạch 60 - 70 năm, cây chè có nguồn gốc nhiệt đới và á nhiệt đới, sinh trƣởng, phát triển tốt trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, tập trung chủ yếu ở châu Á và châu Phi. Tuy nhiên hiện nay nhờ sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, cây chè đã đƣợc trồng ở nhiều nƣớc trên thế giới, từ 33o vĩ Bắc đến 49o vĩ Nam (Hà Thị Thanh Đoàn, 2017). Cây chè đƣợc phát hiện và sử dụng đầu tiên ở Trung Quốc. Đến nay chè đã trở thành thứ nƣớc uống thông dụng, phổ biến trên toàn thế giới. Mọi ngƣời ƣa thích nƣớc chè không những vì hƣơng thơm độc đáo của nó, mà còn do nƣớc chè rất có lợi cho sức khỏe. Uống chè không chỉ là nét văn hóa lâu đời của ngƣời dân Việt Nam mà còn do uống chè chống đƣợc lạnh, kích thích vỏ đại não, khắc phục đƣợc sự mệt mỏi của cơ bắp và hệ thần kinh trung ƣơng, làm tinh thần minh mẫn sảng khoái, hƣng phấn trong những thời gian lao động căng thẳng cả về trí óc và chân tay. Sản phẩm chè có giá trị hàng hoá và xuất khẩu cao, thị trƣờng tiêu thụ ổn định và ngày càng đƣợc mở rộng. Hiện nay, chè đƣợc sản xuất ở rất nhiều nƣớc trên thế giới với khối lƣợng lớn, tập trung chủ yếu ở khu vực Châu Á. Việt Nam là một nƣớc có ngành sản xuất chè phát triển nhanh với nhiều vùng chè đặc sản, xuất khẩu sang 107 nƣớc. Tuy nhiên năng suất, chất lƣợng và giá trị chè Việt Nam còn thấp so với trung bình chung của chè thế giới. Thực tế cho thấy chất lƣợng chè Việt Nam chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu của thị trƣờng chè thế giới. Trong những năm gần đây Việt Nam đã chọn tạo và đa dạng hóa đƣợc các sản phẩm chè với chất lƣợng cao, điển hình trong năm 2019 đã công nhận 2 đƣợc hai giống chè mới TRI5.0 và Hƣơng Bắc Sơn đều là những giống cho chất lƣợng chè xanh, chè olong tốt góp phần đa dạng hóa các sản phẩm chè hiện có trên địa bàn tỉnh Phú Thọ từ đó áp dụng các biện pháp kỹ thuật và gắn các giống chè với từng loại hình sản phẩm nhƣ: Giống VN15 cho chế biến chè xanh đặc sản, chè xanh dạng Mao Tiêm và chè Bích Loa Xuân, giống Hƣơng Bắc Sơn cho chế biến chè xanh, chè olong và chè dẹt... Để chọn tạo ra giống chè mới có nhiều phƣơng pháp khác nhau nhƣ: Lai hữu tính, nhập nội giống, xử lý đột biến... tạo ra nguồn vật liệu khởi đầu với số lƣợng lớn, nguồn biến dị rất phong phú từ đó chọn ra các dòng/giống chè mới thích hợp với từng loại sản phẩm chè cho chất lƣợng tốt. Xuất phát từ thực tế đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học, năng suất, chất lượng của một số dòng chè tạo ra từ lai hữu tính và đột biến phục vụ phục vụ cho sản xuất chè xanh chất lượng cao” 2. Mục tiêu của đề tài Đánh giá đặc điểm hình thái thực vật học, năng suất, chất lƣợng của các dòng chè mới, từ đó lựa chọn đƣợc các dòng chè thích hợp phục vụ sản xuất chè xanh chất lƣợng cao. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học, tổng quan nghiên cứu về chọn tạo các giống chè có chất lƣợng tốt phục vụ cho chế biến các sản phẩm chè. - Đây là nguồn tài liệu tham khảo có giá trị cho cán bộ kỹ thuật, các hộ sản xuất chè, giảng viên, sinh viên, học viên cao học trong học tập, nghiên cứu về cây chè nói chung và chọn tạo giống chè nói riêng. 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Xác định các giống chè thích hợp phục vụ cho sản xuất chè xanh chất lƣợng cao phù hợp với thị hiếu của ngƣời tiêu dùng hiện nay. 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình sản xuất, tiêu thụ chè tại Việt Nam Nằm trong vùng nhiệt đới nóng ẩm, với hai phần ba diện tích đất đồi núi, Việt Nam có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho cây chè sinh trƣởng, phát triển. Tuy nhiên, sản xuất chè ở Việt Nam chỉ thực sự bắt đầu sau những năm 1925. Thời kỳ đầu Việt Nam có khoảng 300 ha trồng chè, đến năm 1939 chúng ta có khoảng 13.408 ha với sản lƣợng 10.900 tấn búp khô, đứng thứ 6 trên thế giới. Trong thời gian chiến tranh 1945 – 1954, do chiến tranh nên diện tích chè suy giảm nghiêm trọng. Sau khi hòa bình đƣợc lập lại cây chè đƣợc chú trọng phát triển. Nhiều nông trƣờng chè mới đƣợc thành lập và lúc này thị trƣờng chè đƣợc mở rộng. Năm 1977, cả nƣớc có 44.330 ha, sản lƣợng 17.890 tấn chè búp khô. Đến năm 1985 cả nƣớc có 52.047 ha, sản lƣợng đạt 25.392 tấn chè búp khô [7]. Trong những năm gần đây, ngành chè Việt Nam đã có những bƣớc tiến lớn trong sản xuất, chế biến, xuất khẩu, sản phẩm chè Việt Nam đã có những vị trí nhất định trên thị trƣờng thế giới. Diện tích, năng suất, sản lƣợng chè Việt Nam giai đoạn 2010 – 2018 đƣợc thể hiện qua bảng 1.1: Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lƣợng chè Việt Nam 2010 – 2018 Năm Diện tích trồng chè (nghìn ha) Diện tích cho thu hoạch (nghìn ha) Sản lƣợng búp tƣơi (nghìn tấn) 2010 129,9 113,2 834,6 Tỷ lệ diện tích thu hoạch (%)* 87,14 2011 127,8 114,2 878,9 89,36 7,69 2012 128,3 114,5 909,8 89,24 7,94 2013 129,8 114,8 936,3 88,44 8,15 2014 132,6 115,4 981,9 87,03 8,51 Năng suất bình quân (tấn/ha)** 7,37 5 2015 133,6 117,8 1.012,9 88,17 8,59 2016 133,4 118,7 1.033,6 88,98 8,71 2017 123,0 109,3 972,0 88,86 8,89 2018 123,7 109,1 987,3 88,19 9,4 Nguồn: Tổng cục thống kê năm 2019 Số liệu cho thấy trong giai đoạn 2010 – 2016 diện tích, năng suất và sản lƣợng chè tăng mạnh. Năm 2016 diện tích chè cả nƣớc vào khoảng 133,4 nghìn ha, tăng 3500 ha so với năm 2010 (129,9 nghìn ha). Sản lƣợng chè búp tƣơi cũng tăng mạnh từ 834,6 nghìn tấn năm 2010 lên 1.033,6 nghìn tấn năm 2016. Năng suất búp tƣơi bình quân cũng tăng từ 7,37 tấn/ha lên 8,71 tấn/ ha. Giai đoạn năm 2017 – 2018 diện tích, sản lƣợng có giảm hơn so với 2016, diện tích xoay quanh khoảng 123 nghìn ha và sản lƣợng từ 972 – 987,3 nghìn tấn búp tƣơi. Năng suất bình quân có tăng nhẹ từ 8,89 tấn/ha năm 2017 lên 9,04 tấn/ha năm 2018. Kết quả đánh giá tỷ trọng xuất khẩu chè đen và chè xanh trong năm 2018 – 2019 cho thấy có sự thay đổi về nhu cầu sử dụng chè trên thế giới, sản xuất chè xanh nhiều hơn năm 2019 là 52%, giá xuất khẩu chè xanh cũng có xu hƣớng tăng cao, kết quả đƣợc tổng hợp ở bảng 1.2 Bảng 1.2. Tỷ trọng, giá bán chè đen, chè xanh Việt Nam xuất khẩu 2018 - 2019 Chè đen Chè xanh Năm Tỷ lệ (%) Giá bán (USD/tấn) Tỷ lệ (%) Giá bán (USD/tấn) 2018 48 1.408 51 1.913 2019 47 1.430 52 2.013 Nguồn: Hiệp hội chè Việt Nam Nhƣ vậy hƣớng sản phẩm của chè Việt Nam trong những năm tới ngoài chè đen thì chè xanh, chè xanh chất lƣợng caosẽ là những sản phẩm đƣợc ƣu 6 tiên phát triển, trong đó khâu chọn tạo các dòng chè chất lƣợng phục vụ sản xuất chè xanh chất lƣợng cao có ý nghĩa cả về mặt lý luận và thực tiễn. 1.2. Cơ sở sinh vật học và yêu cầu sinh thái của cây chè 1.2.1. Nguồn gốc, phân loại 1.2.1.1. Nguồn gốc các giống chè Đến nay, vẫn có rất nhiều quan điểm đƣa ra nguồn gốc của cây chè, tuy nhiên hiện có ba quan điểm đƣợc nhiều ngƣời công nhận bao gồm: * Cây chè có nguồn gốc ở Trung Quốc Theo Daraselia, Gruzia (1989) thì các nhà khoa học Trung Quốc nhƣ Schenpen, Jaiding… đã giải thích sự phân bố cây chè mẹ ở Trung Quốc nhƣ sau: Tỉnh Vân Nam là nơi bắt đầu của hàng loạt con sông lớn đổ về những con sông ở Việt Nam, Lào, Campuchia, Mianma. Đầu tiên cây chè mọc ở Vân Nam, sau đó hạt chè di chuyển theo nguồn nƣớc đến các vùng nói trên và lan dần sang các khu vực khác. Cũng theo Daraselia dựa trên cơ sở học thuyết “Trung tâm khởi nguyên cây trồng” của Vavilop thì cây chè có nguồn gốc ở Trung Quốc, nó phân bố ở các khu vực Đông Nam, men theo cao nguyên Tây Tạng (Hà Thị Thanh Đoàn, 2017). * Chè có nguồn gốc ở vùng Atxam (Ấn Độ) Năm 1823, R. Bruce phát hiện đƣợc những cây chè dại, lá to ở vùng Atxam (Ấn Độ). Từ đó các nhà bác học ngƣời Anh cho rằng nguyên sản của cây chè là vung Atxam - Ấn Độ chứ không phải là vùng Vân Nam Trung Quốc (Hà Thị Thanh Đoàn, 2017). * Chè có nguồn gốc ở Việt Nam Những nghiên cứu của Djemukhate (1961 - 1976) về phức Catechin giữa các loại chè đƣợc trồng và mọc hoang dại đã đƣa ra luận điểm về sự tiến hóa, sinh hóa của chè và từ đó ông đã đi đến kết luận: “ Nguồn gốc của cây chè chính là ở Việt Nam” (Hà Thị Thanh Đoàn, 2017). 7 Các quan điểm nêu trên tuy có khác nhau về địa điểm nhƣng đều có điểm chung: Nguyên sản của cây chè là ở Châu Á, nơi có điều kiện khí hậu nóng ẩm. 1.1.1.2. Phân loại Cây chè có tên khoa học là Camellia(Thea) Sinensisthuộc ngành hạt kín (Angiospermae), thuộc lớp song tử diệp (Theales), bộ chè (Theaceae) Cơ sở của việc phân loại chè thƣờng dựa vào: - Cơ quan dinh dƣỡng: Loại thân bụi hoặc thân gỗ, hình dạng của tán, hình dạng và kích thƣớc của các loại lá, số đôi gân lá... - Cơ quan sinh thực: Độ lớn của cánh hoa, số lƣợng đài hoa, vị trí phân nhánh của đầu nhị cái. - Đặc tính sinh hóa: Chủ yếu dựa vào hàm lƣợng tanin. Mỗi giống chè đều có hàm lƣợng tanin biến động trong phạm vi nhất định. 1.1.2. Đặc điểm nông sinh học Thân và cành Cây chè sinh trƣởng trong điều kiện tự nhiên là đơn trục, chỉ có một thân chính, trên đó phân ra các cấp cành. Do đặc điểm sinh trƣởng và hình dạng phân cành khác nhau, ngƣời ta chia thân chè ra làm ba loại: Thân gỗ, thân nhỡ (thân bán gỗ) và thân bụi. Thân gỗ là loại hình cây cao, to, có thân chính rõ rệt, vị trí phân cành cao. Thân nhỡ hay thân bán gỗ là loại hình trung gian, có thân chính tƣơng đối rõ rệt, vị trí phân cành thƣờng cao khoảng 20 - 30 cm ở phía trên cổ rễ. Đặc điểm của thân bụi là cây không có thân chính rõ rệt, tán cây rộng thấp, phân cành nhiều, vị trí phân cành cấp 1 thấp ngay gần cổ rễ. Trong sản xuất thƣờng gặp loại chè thân bụi. Vì sự phân cành của thân bụi khác nhau nên tạo cho cây chè có các dạng tán: tán đứng thẳng, tán trung gian và tán ngang. Mầm chè 8 Trên cây chè có những loại mầm: mầm dinh dƣỡng và mầm sinh thực. Mầm dinh dƣỡng phát triển thành cành lá, mầm sinh thực phát triển thành nụ hoa và quả. Mầm dinh dƣỡng gồm có: Mầm đỉnh; mầm nách; mầm ngủ; mầm bất định Búp chè Búp chè là đoạn non của một cành chè. Búp đƣợc hình thành từ các mầm dinh dƣỡng, gồm có tôm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chƣa xòe ra) và hai hoặc ba lá non. Búp chè trong quá trình sinh trƣởng chịu sự chi phối của nhiều yếu tố bên ngoài và yếu tố bên trong của nó. Kích thƣớc của búp thay đổi tùy theo giống, loại và liều lƣợng phân bón, các khâu kỹ thuật canh tác khác nhƣ đốn, hái và điều kiện địa lý nơi trồng trọt. Búp chè là nguyên liệu để chế biến ra các loại chè, vì vậy nó quan hệ trực tiếp đến năng suất và phẩm chất của chè. Nghiên cứu của Bakhơtatje (1947) cho thấy tƣơng quan giữa số lƣợng búp trên một đơn vị diện tích và năng suất là một tƣơng quan rất chặt chẽ r = 0,956. Lá chè Lá chè không chỉ là bộ phận cho thu hoạch mà còn là bộ phận quang hợp của cây, lá chè thƣờng có nhiều hình dạng khác nhau tùy thuộc vào các giống chè khác nhau và trong điều kiện sinh thái khác nhau. Lá chè có gân rõ hay mờ tùy thuộc vào từng giống chè, mép lá có răng cƣa, nông sâu phụ thuộc vào giống Rễ chè Hệ rễ chè gồm có: Rễ trụ (rễ cọc), rễ bên và rễ hấp thu. Hoa và quả chè Hoa bắt đầu nở trên cây chè 2 - 3 tuổi, từ chồi sinh thực ở nách lá. Hoa lƣỡng tính, tràng có 5 - 9 cánh màu trắng hay phớt hồng. 9 Quả chè là loại quả nang có 1 - 4 hạt, thƣờng là 3 có khi là 1. Hình tròn, tam giác hay vuồng tùy số hạt bên trong. Vỏ quả màu xanh, khi chín chuyển màu nâu và nứt ra. 1.1.3. Đặc tính sinh hóa Nước Nƣớc là thành phần hóa học quan trọng, là môi trƣờng ở đó xảy ra các quá trình của tế bào sống cũng nhƣ biến đổi sinh hóa trong quá trình chế biến. Hàm lƣợng nƣớc chiếm phần lớn khối lƣợng búp chè nguyên liêu nên ảnh hƣởng lớn đến quy trình công nghệ và kỹ thuật sản xuất chè. Búp chè tôm 2 3 lá non lƣợng nƣớc thƣờng chiếm từ 76 – 78%. Hàm lƣợng nƣớc phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau nhƣ: Tốc độ sinh trƣởng, thời vụ thu hoạch, điều kiện khí hậu và biện pháp kỹ thuật canh tác. Trong điều kiện khí hậu miền Bắc nƣớc ta, vào vụ xuân, đầu vụ hàm lƣợng nƣớc trong búp chè chiếm cao nhất (78 - 80%), vào cuối vụ (tháng 10 11), hàm lƣợng nƣớc trong búp chè thấp, đạt 75 - 77%. Hàm lƣợng nƣớc trong nguyên liệu chè còn phụ thuộc vào phẩm cấp nguyên liệu tức là mức độ hái búp chè non hay búp chè già. Loại nguyên liệu chè tốt (chè A) có hàm lƣợng nƣớc cao hơn chè loại B, C. Lƣợng nƣớc trong thành phần búp chè cũng không giống nhƣ: Ở tôm đạt 76 - 78%, lá 1 - 2 đạt 75 - 76% và ở lá 3 đạt 73 - 74%, cuộng non 80 - 84%. Ngoài ra, tùy theo các biện pháp đốn, hái, bón phân… mà hàm lƣợng nƣớc trong lá chè chênh lệch nhau từ 1 - 2%. Tanin Trong búp chè có nhiều chất ảnh hƣởng đến chất lƣợng, nhƣng chủ yếu là hợp chất tanin (chất chát). Hợp chất tanin đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh lý cây trồng. Trong chè, tanin chứa đến 90% của tất cả các hợp chất khử. Tanin có khả năng dịch chuyển trong thực vật khi cây thiếu dinh dƣỡng. Một trong những chức năng quan trọng của tanin là tạo nên sự bền vững trong tế bào thực vật và tính chống chịu của cây. Trong các giống chè 10 khác nhau thì tanin cũng khác nhau, hàm lƣợng nhiều hay ít lại phụ thuộc vào một số yếu tố nhƣ giống, điều kiện sinh thái, chế độ dinh dƣỡng và thời vụ cho thu hoạch, trong đó hàm lƣợng tanin càng cao khi búp chè càng non.Trong búp chè tôm 2 - 3 lá non, hàm lƣợng tanin khoảng từ 25 - 35% khối lƣợng chất khô. Theo Zaprometov (1964), hợp chất tanin – catechin trong búp chè gồm có 4 nhóm chính là catechin, antoxantin, antoxianin và axit phenolcarboxylic. Trong hợp chất tanin, phần lớn là catechin với hàm lƣợng chiếm tới 90%. Sự tạo thành hợp chất poliphenol trong búp chè rất phức tạp. Nhờ phƣơng pháp phân tử đánh dấu đã xác định rằng, sự tổng hợp hợp chất poliphenol trong thực vật thông qua bằng hai con đƣờng: Thứ nhất là từ axit siquimic và thứ hai là axetat hoạt động. Poliphenol đƣợc tạo thành từ axit siquimic ở vị trí ortho và para của nhóm hydroxyl (-OH), còn từ axetat hoạt động – poliphenol ở vị trí meta của nhóm (-OH) (dẫn theo Trịnh Văn Loan, 2008). Catechin đƣợc tạo thành ở lá non, từ sản phẩm đồng hóa quang hợp của axit cacbonic mà trƣớc hết là ở lá thứ nhất và tôm. Các hợp chất Ankaloid Đối với cây chè, nhóm chất này quan trọng nhất là caffein, teobromin và teophilin. Chè có giá trị nhƣ một dƣợc liệu quý khi uống chè làm cho con ngƣời sảng khoái, chống mệt mỏi, tăng cƣờng hoạt động cơ bắp cũng là do cafein có trong chè gây nên. Alcaloit tham gia tích cực trong quá trình trao đổi chất của cây trồng. Hàm lƣợng cafein trong chè và sản phẩm chè chiếm khoảng 2,5 - 5% khối lƣợng chất khô. Cafein không gây ngộ độc cơ thể khi sử dụng chè ở mức cao, tuy nhiên xu hƣớng hiện nay của ngƣời uống chè trên thế giới thích dùng loại chè có hàm lƣợng cafein thấp để giảm bớt sự kích thích thần kinh trung ƣơng. Nghiên cứu vấn đề tổng hợp cafein cho thấy cafein đƣợc tạo thành từ acginin, gictizin và ure. Thực nghiệm bằng phƣơng pháp thẩm thấu ure vào lá 11 chè tƣơi, hàm lƣợng cafein trong lá chè đƣợc tăng lên 17% so với cafein tổng số. Cũng nhƣ các thành phần khác của lá chè, caffein cũng chịu ảnh hƣởng của nhiều yếu tố sinh học và địa lý nhƣ giống chè, nơi trồng trọt và điều kiện canh tác mà hàm lƣợng của nó thay đổi trong một giới hạn nhất định. Protein và acid amin Hợp chất protein là những cấu tử quan trọng trong thành phần hóa học của chè, nó ảnh hƣởng đến hình thành chất lƣợng chè sản phẩm. Hàm lƣợng protein trong chè thƣờng đạt khoảng 30 - 32% khối lƣợng chất khô. Nhƣng chỉ có 12 - 13% hàm lƣợng của protein hòa tan trong nƣớc và chuyển vào chất chiết khi pha chè. Số lƣợng còn lại là phần protein không hòa tan trong nƣớc, có ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng chè. Trong quá trình chế biến, protein kết hợp với tanin để tạo thành tanin liên kết không tan trong nƣớc, làm giảm chất lƣợng nguyên liệu và chè thành phẩm. Trong thành phần búp chè, hàm lƣợng protein khác nhau. Lá chè non có hàm lƣợng protein cao hơn lá bánh tẻ và lá già. Ngoài ra, hàm lƣợng protein thay đổi tùy thuộc vào giống chè, chế độ phân bón và thời gian bón phân. Hàm lƣợng axit amin tổng số trong búp chè đạt khoảng 2% khối lƣợng chất khô và thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Enzyme Các enzym trong búp chè là những chất xúc tác sinh học để tăng nhanh phản ứng của các quá trình trong tế bào sống. Trong lá chè có rất nhiều loại men, nhƣng ngƣời ta mới biết có 450 loại đƣợc chia thành 5 nhóm trong đó có 2 nhóm quan trọng là nhóm enzyme oxi hóa khử và nhóm enzyme thủy phân. Trong quá trình chế biến chè, sự biến đổi nguyên liệu chè tƣơi thành những sản phẩm khác nhau dựa trên cơ sở tác dụng của men trong nguyên 12 liệu ban đầu. Khi điều chỉnh quá trình lên men tức là tùy thuộc vào mức độ lên men khác nhau ta sẽ nhận đƣợc các dạng chè khác nhau nhƣ: chè xanh, chè đen, chè vàng, chè đỏ (chè oolong)... Điều đó chủ yếu do sự oxy hóa hợp chất tanin trong búp chè khi có mặt poliphenoloxydaza và peroxydaza. Gluxit Gluxit là nhóm hợp chất hữu cơ có vai trò lớn trong quá trình sinh trƣởng của cây chè. Nó là sản phẩm đầu tiên của quá trình quang hợp từ đó tạo ra nhiều hợp chất hữu cơ khác. Ngoài ra, nó còn là nguyên liệu cấu trúc vững chắc thành tế bào của cây. Gluxit trong chè rất đa dạng bao gồm các đƣờng đơn giản (chiếm khoảng 1 - 2%) và các polisaccharit chứa từ 10 - 12%. Ở chè các dạng đƣờng tan trong nƣớc có hàm lƣợng không nhiều nhƣng rất cần thiết. Các nghiên cứu cho thấy ở điều kiện nhiệt độ cao do tác dụng của các đƣờng glucose, fructose với amino acid và các chất chát trong chè mà chè có cả một dãy hƣơng thơm mùi hoa hồng, quả chín, mật ong và mạch nha. Cùng với độ tăng trƣởng của lá chè thì hàm lƣợng đƣờng và tinh bột trong chúng cũng đƣợc tăng cao. Đƣờng hòa tan cũng là một trong những chỉ số chất lƣợng của chè sản phẩm. Dầu thơm trong chè Hƣơng thơm của chè là một trong những chỉ số chất lƣợng có giá trị lớn trong việc đánh giá chất lƣợng chè. Hƣơng thơm trong chè bao gồm nhiều hợp chất thơm khác nhau mà trƣớc hết là tinh dầu và aldehyd. Hƣơng thơm trong chè đƣợc gây nên bởi tinh dầu trong lá chè và sản phẩm chè. Hiện nay ở chè ngƣời ta đã tìm thấy 130 cấu tử chất thơm với hàm lƣợng khoảng 0,007 - 0,02% khối lƣợng chất khô. Tinh dầu chè là những cấu tử dầu thơm dễ bị biến đổi khi tiếp xúc với không khí hoặc tác dụng của nhiệt độ cao. 13 Hƣơng thơm của chè phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, đặc biệt là giống chè và độ cao nƣơng chè so với mặt biển. Aldehyd trong chè là những chất mang hƣơng thơm và những cấu tử riêng biệt của chúng tham gia vào sự tổng hợp dầu thơm. Trong cuộng non của chè chứa hàm lƣợng lớn các aldehyd thơm tạo cho chè có mùi thơm. Vitamin và khoáng chất Vitamin là nhóm hợp chất hữu cơ phân tử thấp, có bản chất hóa học đa dạng gồm 2 loại: Nhóm hòa tan trong chất béo và nhóm hòa tan trong nƣớc. Trong chè, phần lớn các vitamin hòa tan trong nƣớc. Tính đến nay, con ngƣời đã phát hiện trong chè có đầy đủ các loại vitamin và hàm lƣợng trung bình trong 1kg chè khô có 0,3 - 10 mg vitamin B1; 6 - 11mg vitamin B2; 54 - 152 mg vitamin PP, 7 - 10mg vitamin C. Chè là loại sản phẩm bổ sung dinh dƣỡng khoáng cho con ngƣời, trong búp chè non hàm lƣợng chất khoáng chiếm từ 4 - 5% khối lƣợng chất khô trong đó các chất khoáng hòa tan chiếm 50 - 60%. Hàm lƣợng các chất khoáng này thay đổi phụ thuộc vào thành phần của búp. Ở tôm và lá thứ nhất, các chất khoáng hòa tan lớn hơn ở lá thứ 2 và lá thứ 3. Những nguyên tố tro quan trọng của lá chè là phôt pho, kali, sắt, đồng, lƣu huỳnh, magie. Đặc biệt chất lƣợng chè càng cao thì hàm lƣợng kali và phôt pho cũng cao. Sắc tố Cùng với hƣơng và vị chè, màu sắc của nƣớc pha chè một chỉ tiêu chất lƣợng đƣợc các nhà chế biến trà quan tâm. Màu sắc của chè do 2 nguồn tạo nên: Nguồn tự nhiên là các sắc tố có trong nguyên liệu và nguồn các sắc tố mới đƣợc tạo ra trong quá trình chế biến. Cây chè có chứa nhiều sắc tố thuộc nhóm chlorophil và carotenoid. Các lá non chứa ít chlorophil hơn các lá già; về mùa hè hàm lƣợng các sắc tố này cao hơn mùa xuân. 1.1.4. Yêu cầu sinh thái 1.1.4.1. Lượng mưa và độ ẩm không khí