Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của ẩm độ đất và tưới nước đến sản xuất chè vụ Đông Xuân tại Phú Thọ

Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ẨM ĐỘ ĐẤT VÀ TƯỚI NƯỚC ĐẾN SẢN XUẤT CHÈ VỤ ĐÔNG XUÂN TẠI PHÚ THỌ Phan Chí Nghĩa1, Nguyễn Văn Toàn2 Khoa Nông - Lâm - Ngư, Trường Đại học Hùng Vương 2 Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc 1 TÓM TẮT Sản xuất chè Đông Xuân giúp nâng cao thu nhập cho người dân đang là một xu thế. Tuy nhiên, sản lượng chè Đông Xuân rất thấp, chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng của thị trường. Nghiên cứu này đã xác định quan hệ tuyến tính giữa lượng mưa và ẩm độ đất với năng suất theo tháng của cây chè, theo đó ở những tháng có lượng mưa ít, ẩm độ đất thấp dưới 30% thì năng suất của cây chè sẽ giảm xuống dưới 3 tạ/ha (thấp nhất 0,14 tạ/ha). Như vậy, lượng mưa từ tháng 9 đến tháng 2 hàng năm tại Phú Thọ sẽ không đảm bảo đủ ẩm độ đất cho cây chè để đạt sản lượng tốt. Để có thể sản xuất chè Đông Xuân hiệu quả cần phải tưới nước bổ sung, nâng cao ẩm độ đất. Tưới nước bổ sung đã làm tăng số lứa hái chè vụ Đông Xuân, tăng tổng sản lượng/vụ lên 300 - 500%, đồng thời đảm bảo được phẩm cấp chè nguyên liệu. Sản xuất chè vụ Đông Xuân làm suy giảm tổng sản lượng hàng năm của chè từ 6.230 kg/ha/năm xuống 5.540 kg/ha/năm, tuy nhiên lại làm tăng lãi thuần 41.100.000 đồng/ha/năm so với sản xuất chè xanh truyền thống. Từ khóa: Chè, Đông Xuân, tưới nước bổ sung, tỉnh Phú Thọ. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Cây chè là loại cây có xuất xứ từ rừng nhiệt đới, yêu cầu về lượng mưa hàng năm thích hợp cho cây chè là 1.500 – 2.400 mm, hàng tháng là trên 100 mm. Tuy nhiên, khí hậu đặc thù ở miền Bắc nước ta có đặc điểm nóng ẩm vào vụ Hè Thu và hanh khô ở vụ Đông Xuân, điều này làm cho việc canh tác cây chè chỉ diễn ra vào các tháng vụ Hè Thu là chủ yếu. Những nghiên cứu của Lê Tất Khương (1997) nhận thấy việc tưới nước cho chè và kết hợp giữa tưới nước và tủ giữ ẩm cho chè trong các tháng mùa đông (tháng 10 - tháng 12) làm tăng năng suất chè vụ Đông từ 88,2% đến 110,7%. Điều này mở ra triển vọng nghiên cứu các kỹ thuật làm tăng năng suất chè vụ Đông Xuân, giúp rải vụ thu hoạch, giảm tải sức ép về việc thiếu nguyên liệu và sản phẩm phục vụ chè nội tiêu trong những tháng Đông Xuân. Trong các kỹ thuật áp dụng, việc xác định lượng nước tưới bổ sung mà cây cần trong các tháng thiếu nước là rất quan trọng. Xuất phát từ thực tế đó đề tài nghiên cứu “Ảnh hưởng của ẩm độ đất và tưới nước đến việc sản xuất chè xanh vụ Đông Xuân” đã được đã tiến hành. II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 1: Theo dõi ẩm độ đất tại khu thí nghiệm trồng giống chè Kim Tuyên. Bố trí diện tích toàn ô thí nghiệm 100 m2. Theo dõi liên tục trong 1 năm từ tháng 1/2014 đến tháng 12/2014. Mẫu đất phân tích được lấy độ sâu 0 - 30 cm theo cách lấy mẫu hỗn hợp (TCVN 5297:1995) mỗi tháng lấy mẫu 1 lần, lấy vào những ngày khô ráo (sau ngày mưa ít nhất 7 ngày). Phương pháp: lấy mẫu đất, sau đó sấy khô cho đến khi khối lượng không thay đổi, sáu đó tính ẩm độ theo công thức: Ẩm độ đất H (%) = { (M1 – M2)/M1} x 100. M1: khối lượng đất trước khi sấy. M2: khối lượng đất sau khi đã sấy khô kiệt. H: ẩm độ đất (%). Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng nước tưới đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng sản xuất chè Đông Xuân của giống Kim Tuyên. Bố trí thí nghiệm theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ, 3 lần nhắc lại. Thí nghiệm có 4 công thức, mỗi ô thí nghiệm có diện tích 50 m2. Bắt đầu tưới tháng 11 đến tháng 2 năm sau, trong đó mỗi ô gồm 5 hàng chè: hàng cách hàng là 1,4 m, chiều dài 1 ô 7,2 m. 1107 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Công thức thí nghiệm: MT0: Không tưới (đối chứng) MT2: Tưới 2 m3/50 m2/tháng MT3: Tưới 3 m3/50 m2/tháng MT4: Tưới 4 m3/50 m2/tháng Thí nghiệm 3: Đánh giá hiệu quả của sản xuất - Thử nếm cảm quan: Chè xanh được chế chè vụ Đông Xuân và sản xuất chè xanh truyền biến thủ công, đánh giá kết quả thử nếm cảm thống. quan theo TCVN 3218 - 1993. Bố trí thí nghiệm theo kiểu khối ngẫu III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN nhiên đầy đủ, 3 lần nhắc lại. Thí nghiệm có 2 công thức, mỗi ô thí nghiệm có diện tích 50 m2. 3.1. Quan hệ của lượng mưa, ẩm độ đất đến năng suất của giống chè Kim Tuyên Bắt đầu tưới tháng 11 đến tháng 2 năm sau. Chúng tôi đã theo dõi biến động lượng Trong đó mỗi ô gồm 5 hàng chè: hàng mưa và ẩm độ đất được đo tại tầng đất 0 - 30 cm cách hàng là 1,4 m, chiều dài 1 ô là 7,2 m. tại Phú Hộ, Phú Thọ trong năm 2014 và nhận Công thức thí nghiệm: thấy: lượng mưa phân bố rõ rệt thành mùa Đông CT1: Sản xuất chè xanh theo phương Xuân bắt đầu từ tháng 11 kết thúc vào tháng 2 với lượng mưa rất thấp (18,2 - 77,7 mm). Điều thức truyền thống (theo 10 TCN 745:2006). CT2: Sản xuất chè vụ Đông Xuân bằng này không đảm bảo lượng mưa tối thiểu theo yêu cầu sinh thái của cây chè (<100 mm). phương pháp tưới bổ sung. Mùa Hè Thu đánh dấu bằng trận mưa rào đầu tiên vào ngày 5/4/2014 sau đó kéo dài đến + Năng suất và các yếu tố cấu thành tháng 10. Ở thời điểm này lượng mưa luôn năng suất: mật độ búp (búp/m2), chiều dài búp 1 được duy trì ở mức cao (97,4 - 333,5 mm). tôm 3 lá (cm), khối lượng búp 1 tôm 3 lá Trong thời gian này, cây chè tại Phú Hộ cho (g/búp). sản lượng cao nhất và duy trì liên tục các lứa hái. Chúng tôi còn nhận thấy quan hệ mật thiết + Chất lượng: của lượng mưa với độ ẩm đất tại xã Phú Hộ. - Phẩm cấp chè nguyên liệu: theo Lượng mưa cao duy trì một nền ẩm độ đất >30% TCVN 1054 - 86; TCVN 2843-79. từ tháng 4 đến tháng 9, sau đó là một chu kỳ - Phân tích thành phần sinh hóa chính giảm lượng mưa kéo theo ẩm độ đất chỉ nằm (đọt chè 1 tôm 2 lá): lấy 200 gam mẫu búp tôm trong khoảng 22,0 - 23,6%. 2 lá non xử lý bằng hơi nước sôi trong 4 phút, để nguội, sau đó sấy khô để phân tích. 2.2. Các chỉ tiêu theo dõi Hình 1. Lượng mưa, ẩm độ đất tại Phú Hộ năm 2014 1108 Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai Tuy nhiên, việc lượng mưa và ẩm độ đất ảnh hưởng như thế nào đến sinh trưởng và phát triển giống chè Kim Tuyên cần được làm rõ. Chúng tôi tiếp tục theo dõi các số liệu về năng suất theo tháng của chè Kim Tuyên trong năm 2014, kèm theo đó là sự so sánh tỷ lệ % năng suất các tháng với tổng sản lượng năm 2014 để có được cái nhìn khách quan hơn. Bảng 1. Năng suất các tháng của chè Kim Tuyên trong năm 2014 Chỉ tiêu Ẩm độ đất tầng 0 - 30 cm (%) Năng suất theo tháng (tạ/ha) % năng suất tháng/sản lượng 1 2 3 4 5 22,2 21,6 23,4 31,4 34,6 Tháng 6 7 36,6 37,0 8 9 36,0 34,4 10 11 12 23,6 22,0 20,6 0,20 0,14 3,40 4,08 7,00 10,00 11,29 8,98 11,22 7,21 2,45 2,04 0,3 0,2 5,0 6,0 10,3 Năng suất chè trung bình trong năm 2014 của giống Kim Tuyên là 4,92 tạ/ha nhưng phân bố không đều qua các tháng. Năng suất tháng của chè Kim Tuyên dao động 0,14 - 11,29 tạ/tháng/ha. Các tháng có năng suất tháng cao nhất là tháng 6 và tháng 7, các tháng có năng suất thấp nhất là tháng 1 và tháng 2. Chúng tôi đã mô tả mối quan hệ giữa năng suất theo tháng của chè Kim Tuyên với ẩm độ đất tại Phú Hộ năm 2014 và nhận thấy chúng có tương quan thuận với nhau (r = 0,87) ở độ tin cậy 95%. Do đó chúng tôi kết luận trong canh tác cần tạo điều kiện tối đa nâng cao độ ẩm đất, độ ẩm đất càng cao thì càng có lợi cho năng suất chè Kim Tuyên tại Phú Thọ. 14,7 16,6 13,2 16,5 10,6 3,6 3,0 Chúng tôi cũng đã thiết lập được phương trình hồi quy giữa năng suất theo tháng của chè Kim Tuyên với ẩm độ đất là y = 0,52x - 9,30. Từ phương trình này có thể dự báo năng suất chè Kim Tuyên dựa theo số liệu về độ ẩm đất tại các địa điểm khác ngoài Phú Thọ. Qua theo dõi lượng mưa và ẩm độ đất tại Phú Thọ trong năm 2014 chúng tôi nhận thấy muốn sản xuất chè Kim Tuyên trong vụ đông xuân tại Phú Thọ đạt hiệu quả cần có các biện pháp nâng cao độ ẩm đất, tối thiểu cần nâng cao độ ẩm lên >30%. Điều này đồng nghĩa với việc cần đảm bảo lượng tưới xấp xỉ lượng mưa từ tháng 4 đến tháng 9 (các tháng có độ ẩm đất >30%). Hình 2. Tương quan giữa năng suất theo tháng của chè Kim Tuyên và ẩm độ đất tại Phú Hộ năm 2014 1109 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai Phương pháp nâng cao độ ẩm đất tối ứu chính là tưới nước bổ sung bằng hệ thống tưới nước phun mưa cố định. Đây là giải pháp cung cấp nước dưới dạng hạt mưa thông qua hệ thống đường ống dẫn nước, vòi phun được lắp đặt cố định trên diện tích khu tưới. Khi áp dụng hệ thống tưới này chúng ta sẽ tính toán lượng nước tưới để có thể bổ sung được lượng nước thiếu hụt đủ để tạo lượng nước tương đương lượng mưa từ tháng 4 đến tháng 9. Chính vì vậy, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu nội dung thứ hai. 3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng nước tưới đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng sản xuất chè Đông Xuân trên giống Kim Tuyên 3.2.1. Ảnh hưởng của lượng nước tưới đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống chè Kim Tuyên vụ Đông Xuân Chúng tôi đã tiến hành xây dựng ba công thức tưới để đảm bảo nâng cao độ ẩm đất lên >30% và sau đó đánh giá các chỉ tiêu cấu thành năng suất của thí nghiệm và so sánh với đối chứng là việc canh tác không tưới nước. Kết quả được thể hiện ở bảng 2. Bảng 2. Ảnh hưởng của lượng nước tưới đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống chè Kim Tuyên vụ Đông Xuân Công thức Không tưới (đối chứng) Tưới 2 m3/50 m2/tháng Tưới 3 m3/50 m2/tháng Tưới 4 m3/50 m2/tháng CV (%) LSD.05 Mật độ búp Khối lượng búp 1 tôm 3 lá (gam/búp) (búp/m2) 58,50 0,53 173,64 0,55 177,58 0,57 188,13 0,57 10,2 4,3 5,7 0,02 Các chỉ tiêu như mật độ búp, tỷ lệ búp có tôm công thức tưới 4 m3/50 m2/tháng cho hiệu quả cao nhất. Mức tưới này làm tăng mật độ búp thêm 129,62 búp/m2 so với không tưới nước và làm tăng 14,49 búp/m2 (~8,3%) so với mức tưới 2 m3/50 m2/tháng. Ngoài ra, mức tưới 4 m3/50 m2/tháng cũng tăng tỷ lệ búp có tôm thêm 33,16% so với đối chứng. Chiều dài 1 tôm Tỷ lệ búp có tôm 3 lá (cm) (%) 4,4 50,3 4,7 72,13 5,1 80,27 5,0 83,46 6,7 13,3 0,2 7,3 công thức không nhiều, khối lượng búp của ở cả ba công thức có tưới nước tương đương nhau, 0,55 - 0,77 gam/búp, nhưng cao hơn rõ rệt so với công thức không tưới nước. Chiều dài búp có sự sai khác giữa hai mức tưới 3 & 4 m3/50 m2/tháng với mức tưới 2 m3/50 m2/tháng và đối chứng. Cao nhất ở mức tưới 3 m3/50 m2/tháng và đạt chiều dài búp 5,1 cm. Ở hai chỉ tiêu còn lại, sự sai khác của các Bảng 3. Ảnh hưởng của lượng nước tưới đến năng suất của giống chè Kim Tuyên vụ Đông Xuân Năng suất TB lứa hái (tạ/ha) Không tưới (đối chứng) 1,5 Tưới 2 m3/50 m2/tháng 8,7 Tưới 3 m3/50 m2/tháng 8,1 Tưới 4 m3/50 m2/tháng 8,3 CV (%) 5,4 LSD.05 0,3 Công thức Số lứa (lứa) 2 2 3 3 Khi theo dõi năng suất trung bình lứa hái của các mức tưới cùng với tổng sản lượng ta thấy năng suất trung bình lứa khi tưới ở mức 3 & 4 m3/50 m2/tháng tương đương nhau và thấp hơn mức 2 m3/50 m2/tháng, chỉ đạt 8,1 - 8,3 tạ/ha. Tuy nhiên, tổng sản lượng của vụ còn 1110 Tổng SL vụ (tạ/ha) 3,0 17,4 24,3 24,9 8,4 3,3 So với đối chứng (%) 480 710 730 phụ thuộc rất nhiều vào số lứa hái được trong vụ Đông Xuân. Tuy mức tưới 2 m3/50 m2/tháng có năng suất lứa cao nhất nhưng cùng với đối chứng chỉ có thể thu được 2 lứa trong vụ này. Hai công thức tưới bổ sung 3 & 4 m3/50 m2/tháng đều có thể cho thu hoạch 3 lứa 1110 Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai chè dẫn đến tổng sản lượng của các công thức này rất cao, lần lượt đạt 24,3 - 24,9 tạ/ha. Điều này còn chứng tỏ tưới bổ sung từ 3 m3/50 m2/tháng trở lên có thể tăng sản lượng chè vụ Đông Xuân thêm >700% so với không tưới và đem lại hiệu quả sản xuất mong muốn. 3.2.2. Ảnh hưởng của lượng tưới đến chất lượng giống chè Kim Tuyên vụ Đông Xuân * Phẩm cấp chè nguyên liệu Chất lượng nguyên liệu chè thu hái được quy định theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1054-86. Theo tiêu chuẩn này nguyên liệu chè được phân ra thành 4 cấp A, B, C, D. Bảng 4. Ảnh hưởng của lượng nước tưới đến phẩm cấp chè nguyên liệu Công thức Không tưới (đối chứng) Tưới 2 m3/50 m2/tháng Tưới 3 m3/50 m2/tháng Tưới 4 m3/50 m2/tháng Chè A (%) 8,58 27,10 32,03 30,77 Do hai mức tưới 3 & 4 m3/50 m2/tháng nhiều hơn đối chứng một lứa hái nên ảnh hưởng rất lớn đến phẩm cấp của chè. Chè thu được từ hai công thức này có tỷ lệ chè A, B cao hơn đối chứng 7,28 - 7,63%. Điều này càng khẳng định nếu trong vụ Đông Xuân có thể tưới nước bổ sung và làm dày thêm số lứa chè thì phẩm cấp chè nguyên liệu sẽ càng được nâng cao hơn. Chè B (%) 6,80 50,53 52,88 54,50 Chè A+B (%) 15,38 77,63 84,91 85,27 So với đối chứng 62,2 69,5 69,8 * Thành phần sinh hóa búp chè Phẩm chất của chè thành phẩm được quyết định bởi những thành phần hóa học của nguyên liệu và kỹ thuật chế biến. Chúng tôi tiến hành phân tích các thành phần sinh hóa trong nguyên liệu chè và kết quả được trình bảy ở bảng 5. Bảng 5. Ảnh hưởng của lượng nước tưới đến thành phần sinh hóa búp Công thức Không tưới (đối chứng) Tưới 2 m3/50 m2/tháng Tưới 3 m3/50 m2/tháng Tưới 4 m3/50 m2/tháng Tanin (%) 34,27 32,75 33,03 32,94 Thành phần sinh hóa trong búp chè ở các mức tưới không thay đổi nhiều. Tanin: dao động trong khoảng 32,75 33,03%, các mức tưới 3 & 4 m3/50 m2/tháng cho hàm lượng tanin cao hơn (~1%) so với 3 m3/50 m2/tháng. Nhưng hàm lượng tanin trong búp chè không tưới vẫn cao nhất, đạt 34,27%. Điều này chứng tỏ việc không được bổ sung nước trong vụ Đông Xuân làm búp chè tích lũy tanin nhiều hơn và gây vị chát. Chất hòa tan: dao động trong khoảng 41,37 - 42,67%, trong đó chè được tưới ở mức tưới 4 m3/50 m2/tháng cho hàm lượng chất hòa tan tương đương đối chứng. Hàm lượng đường khử: hàm lượng Chất hòa tan (%) 42,67 42,10 41,37 42,42 Đường khử (%) 2,43 2,15 2,33 2,40 Axit amin (%) 1,58 1,58 1,60 1,58 đường khử ở mức tưới 4 m3/50 m2/tháng đạt 2,40%, cao nhất trong các công thức có tưới nhưng vẫn ít hơn so với công thức đối chứng không tưới, đạt 2,53%. Axít amin: Ở mức tưới 2 & 4 m3/50 m /tháng chỉ số axit amin như nhau và tương đương đối chứng (1,58%), ở mức tưới 3 m3/50 m2/tháng chỉ số axit amin cao hơn có cao hơn, đạt 1,60%. 2 Như vậy: Các chỉ tiêu có lợi nhất cho sản xuất chè xanh như: hàm lượng các chất hòa tan và đường khử đều đạt yêu cầu. Búp chè ở các mức tưới đều có thể là những nguyên liệu tốt để cung cấp nguyên liệu chất lượng cao cho sản xuất chè xanh trong vụ Đông Xuân. 1111