Luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến chè kiến thiết cơ bản tại Phú Hộ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỘC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN -----*******------ VŨ THỐNG NHẤT "NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA TRỒNG XEN CÂY HỌ ĐẬU ĐẾN CHÈ KIẾN THIẾT CƠ BẢN TẠI PHÚ HỘ" LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số : 60 62 01 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS : ĐẶNG VĂN MINH TS: NGUYỄN THỊ NGỌC BÌNH THÁI NGUYÊN - 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 LỜI CAM ĐOAN - Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. - Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Xác nhận của giáo viên hƣớng dẫn Người viết T.S Nguyễn Thị Ngọc Bình Vũ Thống Nhất Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này tác giả bày tỏ lòng biết ơn tới: - PGS TS: Đặng Văn Minh . Trưởng khoa sau đại hoc Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. - TS: Nguyễn Thị Ngọc Bình. Phó trưởng bộ môn KHĐ&STVC Viện Khoa học kỹ thuật NLN miền núi phía Bắc. Là 2 giáo viên hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo trong suốt quá trình làm đề tài. - Th.S Hà Đình Tuấn. Phó Viện trưởng Viện Khoa học kỹ thuật NLN miền núi phía Bắc, Trưởng bộ môn Khoa học đất và Sinh thái vùng cao người đã đem giống cây họ đậu từ Kenya về. - Khoa Sau Đại Học trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên - Tất cả các giáo viên Bộ môn Nông học, Ban chủ nhiệm khoa Nông học, khoa Sau đại học trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã góp ý để việc làm đề tài thuận lợi. - Ban lãnh đạo Viện Khoa học kỹ thuật NLN miền núi phía Bắc đã tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình học tập, làm đề tài. - Bộ môn Khoa học đất và Sinh thái vùng cao đã tạo điều kiện về thời gian, nhân lực giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. - Tất cả bạn bè và gia đình đã động viên giúp đỡ. Một lần nữa tôi bày tỏ lòng biết ơn tới mọi sự giúp đỡ đó. Xin chân thành cảm ơn  Phú Thọ, tháng 9 năm 2009 Tác giả VŨ THỐNG NHẤT Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 MỤC LỤC TT Nội dung Trang Lời cam đoan Lời cảm ơn Phần 1 1 Đặt vấn đề 1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài. 1 1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài: 2 Phần 2 Tổng quan tình hình nghiên cứu 4 2.1 Phân bố diện tích chè ở Việt Nam 4 2.2 Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 4 2.3 Cơ sở khoa học của việc sủ dụng cây họ đậu che phủ đất. 6 2.4 Tình trạng đất trồng chè trên thế giới và trong nước 11 2.5 Nghiên cứu trong ngoài nước về che phủ đất . 15 2.6 Kết quả nghiên cứu cây họ đậu che phủ và cải tạo đất 22 2.7 Các kết quả nghiên cứu ứng dụng cây họ đậu che phủ đất cho chè 25 Phần 3 31 Vật liệu , nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu 31 3.1 Vật liệu nghiên cứu. 31 3.2 Nội dung nghiên cứu: 31 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 3.3 Công thức thí nghiệm và sơ đồ thí nghiệm: 31 3.4 Phương pháp nghiên cứu: 32 3.5 Chất lượng đất : 35 3.6 Phương pháp xử lý số liệu: 35 Phần 4 36 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 36 4.1 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu 36 Sinh trưởng của cây chè 39 4.2.1 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến chiều cao cây chè 39 4.2.2 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến chiều rộng tán chè 40 4.2.3 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến đường kính thân chè 42 4.2.4 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến sâu bệnh hại chè 44 4.3 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến năng suất và chất lượng chè 53 4.3.1 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến yếu tố cấu thành năng suất chè 53 4.3.1.1 Ảnh hưởng trồng cây họ đậu che phủ đến mật độ búp/cây 54 4.3.1.2 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến khối lượng búp chè 55 4.3.1.3 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến chiều dài búp chè 56 4.3.1.4 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến tỷ lệ mù xòe 57 4.3.2 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến chất lượng nguyên liệu. 59 4.3.3 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến sinh hóa búp chè 60 4.3.4 Ảnh hưởng của trồng xen cây họ đậu đến năng suất và sản lượng chè. 61 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 Sinh trƣởng của cây họ đậu 63 4.4.1 Chiều cao cây 63 4.4. 2 Đường kính thân. 64 4.4.3 Số lượng nốt sần . 64 4.4.4 Khối lượng chất xanh. 66 4.4.5 Độ sâu của rễ 67 4.4.6 Năng suất của cây họ đậu trồng xen. 68 Chất lƣợng đất 70 4.5 Ảnh hưởng của trồng cây họ đậu che phủ đến độ ẩm đất: 70 4.6 Ảnh hưởng của trồng cây họ đậu che phủ đến độ phì đất 72 4.7 Ảnh hưởng của trồng cây họ đậu che phủ đến hoạt động của động vật giun và vi sinh vật đất. 76 4.8 Hiệu quả kinh tế, xã hội, môi trường và khả năng ứng dụng 77 Kết luận và đề nghị 82 1 Kết luận : 82 2 Đề nghị : 83 Tài liệu tham khảo 84 A Tiếng Việt 84 B Tiếng nước ngoài 91 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 DANH MỤC CÁC BẢNG TT Nội dung Trang Bảng 2.1 Tác động của các biện pháp khác nhau đến dòng chảy bề mặt 6 Bảng 2.2 Ảnh hưởng của biện pháp sinh học đến lượng đất mất đi 7 Bảng 2.3 Sự thay đổi tính chất vật lý đất dưới tác động cây phân xanh 8 Bảng 2.4 Lượng dinh dưỡng của cây phân xanh (kg/ha) 9 Bảng 2.5 Khả năng kiểm soát cỏ dại của đậu mèo Thái Lan 9 Bảng 2.6 Nhiệt độ dưới các tầng đất dưới các cây che phủ 10 Bảng 2.7 Năng suất lúa nương sau 3 năm trồng cây phân xanh 20 Bảng 2.8 Chất hữu cơ trong đất sau 3 năm trồng cây phân xanh 20 Bảng 4.1 Diễn biến thời tiết khí hậu tại Phú Hộ 12 tháng năm 2008 37 Bảng 4.2 Ảnh hưởng trồng xen cây họ đậu đến chiều cao cây chè 39 Bảng 4.3 Ảnh hưởng trồng xen cây họ đậu đến chiều rộng tán chè 40 Bảng 4.4 Ảnh hưởng trồng xen cây họ đậu đến đường kính thân chè 42 Bảng 4.5 Diễn biến mật độ rầy xanh ở các công thức 44 Bảng 4.6 Diễn biến mật độ bọ cánh tơ ở các công thức 46 Bảng 4.7 Diễn biến mật độ bọ xít muỗi ở các công thức 47 Bảng 4.8 Diễn biến mật độ nhện đỏ ở các công thức 49 Bảng 4.9 Ảnh hưởng trồng xen cây họ đậu đến yếu tố cấu thành năng suất 50 Bảng 4.10 Ảnh hưởng trồng xen cây họ đậu đến tỷ lệ mù xoè búp chè 54 Bảng 4.11 Ảnh hưởng trồng xen cây họ đậu đến chất lượng nguyên liệu 56 Bảng 4.12 Ảnh hưởng trồng xen cây họ đậu đến thành phần sinh hoá búp chè 56 Bảng 4.13 Ảnh hưởng trồng xen cây họ đậu đến năng suất chè 58 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 Bảng 4.14 Chiều cao cây (cm) 59 Bảng 4.15 Đường kính thân(cm) 60 Bảng 4.16 Số lượng nốt sần/ m2 61 Bảng 4.17 Khối lượng chất xanh (Tấn/ha) 62 Bảng 4.18 Độ ăn sâu của rễ(cm) 64 Bảng 4.19 Năng suất của cây họ đậu trồng xen 65 Bảng 4.20 Ảnh hưởng trồng cây họ đậu che phủ đến độ ẩm đất (% 66 Bảng 4.21 Sự thay đổi tính chất hoá học của đất 68 Bảng 4.22 Ảnh hưởng trồng cây họ đậu che phủ đến độ xốp đất 70 Bảng 4.23 Ảnh hưởng cây họ đậu đến hoạt động giun và vi sinh vật 71 Bảng 4.24 Tổng chi của các công thức trồng cây họ đậu che phủ 73 Bảng 4.25 Tổng thu, chi và lãi thuần của các công thức 74 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 DANH MỤC CÁC HÌNH TT Nội dung Trang Hình 4.3 Chiều rộng tán chè 41 Hình 4.4 Đường kính thân chè ( cm) 44 Hình 4.9 Mật độ búp chè ( búp / m2) 51 Hình 4.9 Khối lượng búp chè ( g/ búp) 52 Hình 4.9 Chiều dài búp chè ( cm / búp) 53 Hình 4.13 Năng suất thực thu giữa các công thức thí nghiệm 58 Hình 4.17 Khói lượng chất xanh của cây họ đậu ( tấn/ha) 63 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TỪ VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ BVTV Bảo vệ thực vật CT Công thức CHT Chất hoà tan Đ/C Đối chứng FAO Tổ chức nông lương thế giới HQKT Hiệu quả kinh tế KTCB Kiến thiết cơ bản LN Lần nhắc NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu PVT Phúc Vân Tiên VSV Vi sinh vật Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây chè (Camellia sinensis) được trồng ở nước ta từ lâu đời chủ yếu ở các tỉnh trung du và miền núi, là loài cây trồng chiếm vị trí quan trọng cả mặt kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường. Sản phẩm chè là đồ uống thông dụng và có nhiều tác dụng tốt cho sức khoẻ con người. Trong những năm gần đây, ngành chè Việt Nam thu được nhiều thành tựu về giống, kỹ thuật canh tác và mở rộng diện tích tới 116. 800 ha. Sản phẩm chè vừa tiêu thụ trong nước vừa xuất khẩu, giá trị xuất khẩu chè của nước ta khoảng 100-120 triệu USD/năm. Tuy nhiên, ngành chè nước ta phát triển còn chậm so với tiềm năng cả về năng suất, chất lượng và giá trị xuất khẩu. Năng suất chè nước ta chỉ đạt 6-7 tấn búp tươi/ha/năm thấp hơn nhiều so với các nước trồng chè khác như Ấn Độ, Srilanka, Indonesia, Malaixia … Nguyên nhân năng suất thấp là do giống chè cho năng suất thấp, do kỹ thuật canh tác lạc hậu và do sâu bệnh phá hại nặng nề, trong đó kỹ thuật canh tác là nguyên nhân cơ bản giảm năng suất và sản lượng chè. Theo thống kê hàng năm chúng ta có thể mất 15 – 30% sản lượng là do kỹ thuật canh tác lạc hậu và do sâu bệnh phá hoại.. Bên cạnh đó, cần nghiên cứu các loài cây che phủ đa dạng để bảo vệ, cải tạo đất và phục vụ các mục tiêu khác như làm thức ăn chăn nuôi hoặc các sản phẩm có thể sử dụng trực tiếp như đậu, lạc, v.v... ở giai đoạn kiến thiết cơ bản đất trồng chè (thường là đất dốc) có độ sói mòn cao, hàm lượng dinh dưỡng nghèo đặc biệt là hàm lượng mùn,và độ ẩm thấp, do vậy phải bổ sung chất hữu cơ cho đồi chè bằng phân chuồng. Tuy nhiên, biện pháp này còn gặp nhiều hạn chế. Hàng năm sự bào mòn rửa trôi đã cuốn ra sông, ra biển hàng trăm triệu tấn đất với hàm lượng dinh dưỡng khá cao (Tôn Thất Chiểu, 1992). Sự thoái Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 hoá đất là xu thế phổ biến đối với nhiều vùng, đặc biệt là ở vùng đồi núi với 2/3 diện tích đất đai của cả nước. Để nâng cao hiệu quả sử dụng đất hay tăng cường sức sản xuất bền vững trên những loại đất dốc, trước tiên phải chú trọng đến những kỹ thuật sử dụng đất hiệu quả và bền vững, thâm canh nhưng vẫn bảo vệ và nâng cao độ phì nhiêu của đất dốc. ở nước ta, trong những năm gần đây nhiều biện pháp tổng hợp (biện pháp sinh học kết hợp với biện pháp công trình) đã được nghiên cứu, ứng dụng có hiệu quả trên đất dốc, nâng cao năng suất, sản lượng cây trồng và ổn định độ phì nhiêu của đất. Nhiều biện pháp đã được áp dụng rộng rãi trong sản xuất. Nhiều loại cây trồng đã được nghiên cứu, chọn lọc nhằm đem lại hiệu quả cao về mặt kinh tế, xã hội, sinh thái. Trong đó cây phân xanh, cây cốt khí là những cây che phủ có tác dụng lớn trong việc bảo vệ độ phì nhiêu của đất, đặc biệt là khi kết hợp với việc trồng cây lâm nghiệp, cây ăn quả,cây công nghiệp lâu năm như chè, cà phê, nó không những giữ đất, nước mà còn hỗ trợ cho sự sinh trưởng phát triển của cây trồng. Đối với cây công nghiệp lâu năm biện pháp tốt nhất là trồng cây phân xanh để chống xói mòn cho đất, với phương thức đổi lân lấy đạm có thể bổ sung 100kg supe lân + 30kg urê cho cốt khí lượng phân xanh thu được có thể đạt 15-18 tấn/ha/năm, bổ sung đáng kể chất hữu cơ cho đất. Để góp phần giải quyết vấn đề này chúng tôi đã tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ảnh hƣởng của trồng xen cây họ đậu đến chè kiến thiết cơ bản tại Phú Hộ” 2. Mục đích và yêu cầu của đề tài Mục đích Xác định cây cải tạo đất họ đậu thích hợp trồng xen chè kiến thiết cơ bản nhằm nâng cao chất lượng đất trồng chè, góp phần cải tạo, bảo vệ và khai thác hiệu quả tiềm năng đất dốc, đặc biệt ở vùng trung du miền núi phía Bắc. Đồng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 thời hướng tới một phương thức canh tác chè cải tiến trên đất dốc hiệu quả hơn nhưng vẫn bảo tồn được tài nguyên thiên nhiên (đất, nước,) và bảo vệ môi trường. Yêu cầu - Xác định được loại cây cải tạo đất phù hợp với chè kiến thiết cơ bản. - Ảnh hưởng của cây cải tạo đất đến sinh trưởng của cây chè. - Ảnh hưởng của cây cải tạo đất đến chất lượng đất. - Ảnh hưởng của cây cải tạo đất đến sâu bệnh hại chè. - Xác định được hiệu quả kinh tế của cây trồng xen, từ đó khuyến cáo người trồng chè áp dụng. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1. Ý nghĩa khoa học Từ kết quả nghiên cứu, đề tài góp phần xác định cơ sở lý luận và thực tiễn để phát triển các hệ thống canh tác bền vững trên đất dốc (chống xói mòn, rửa trôi đất, tăng độ phì, rút ngắn thời gian bỏ hoá) nhờ vai trò của lớp phủ thực vật của cây họ đậu. Là cơ sở khoa học cho việc định hướng cải tạo, bảo vệ và khai thác hiệu quả tiềm năng đất dốc, đặc biệt ở vùng trung du miền núi phía Bắc. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Hướng tới một phương thức canh tác chè cải tiến trên đất dốc hiệu quả hơn nhưng vẫn bảo tồn được tài nguyên thiên nhiên (đất, nước, rừng) và bảo vệ môi trường. Tăng năng suất, giảm chi phí đầu tư, cải thiện thu nhập cho người trồng chè. Giảm nhẹ gánh nặng cho người lao động nhất là phụ nữ và trẻ em khỏi những lao động nặng nhọc như làm cỏ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 2.1. Phân bố diện tích chè ở Việt Nam Chè là cây công nghiệp, có giá trị kinh tế cao, chính vì vậy trong những năm gần đây cây chè được quan tâm và đầu tư phát triển trên mọi phương diện nhằm khuyến khích người trồng chè, tăng thu nhập cho người sản xuất và kim ngạch xuất khẩu của Nhà nước. Năm 1998 diện tích chè trên cả nước đạt 80.000 ha, sản lượng đạt 50.000 tấn chè khô. Năm 1999 - 2001 trong tổng diện tích chè cả nước phát triển đạt 70% diện tích chè kinh doanh, xuất khẩu 60 - 70 nghìn tấn (tương đương 50 - 80 triệu USD). (Đỗ Văn Ngọc, 2002). Theo quyết định số 150/2005/QĐ-TTg của chính phủ ngày 20/6/2005 về việc phê duyệt quy hoạch chuyển đổi cơ cấu sản xuất Nông, Lâm nghiệp, Thủy sản cả nước đến năm 2010 và tầm nhìn 2020. Đối với cây chè ổn định mức 120 – 140 nghìn ha, bố trí ở Trung Du Miền núi phía Bắc, Tây Nguyên, Duyên Hải Bắc Trung Bộ. Đưa nhanh các giống mới có năng suất cao vào sản xuất, áp dụng các biện pháp sản xuất nông nghiệp sạch, an toàn bền vững đối với cây chè, tăng cường công tác kiểm tra, giám sát, khống chế nghiêm ngặt việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. 2.2. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu Thông thường dòng chảy bề mặt là nguyên nhân quan trọng nhất gây xói mòn và thoái hoá đất. Song với cách nhìn mới thì chính năng lượng va đập của hạt mưa với mặt đất trống mới là nguyên nhân quan trọng nhất, vì nó tách các hạt đất khỏi nền đất. Sau đó các hạt đất này mới bị dòng chảy bề mặt cuốn trôi đi (Nye P.H. and Green Land D. J., 1960) [91]. Hướng đi cơ bản để canh tác bền vững trên đất dốc ở vùng cao nhiệt đới là cải thiện và giữ gìn đất, biện pháp rẻ tiền và đa dụng nhất là tái sử dụng tàn dư cây trồng làm vật liệu che phủ (Lê Quốc Doanh, Nguyễn Văn Bộ, Hà Đình Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 Tuấn, 2003) [7]. Độ che phủ bề mặt đất và tính liên tục của lớp phủ là hai yếu tố cơ bản để chống xói mòn, tăng cường hoạt tính sinh học và tăng cường các quá trình tái tạo dinh dưỡng, tái tạo những tính chất cơ bản của đất như cấu tượng đất, hàm lượng hữu cơ, độ xốp, hoạt tính sinh học, độ pH; giảm độ độc nhôm, sắt. Cụ thể, che phủ đất có những lợi ích sau: 1- Giảm nhiệt độ mặt đất. 2- Cung cấp các chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng cho đất. 3- Che phủ đất chống bốc hơi, giữ độ ẩm cho đất. 4- Che bóng mát, chắn gió và góp phần làm tăng năng suất cây trồng. 5- Ức chế cỏ dại phát triển. 6- Chống xói mòn và cải thiện cấu tượng đất. Ngoài những lợi ích trên, việc sử dụng các biện pháp trồng cây họ đậu che phủ đất cho chè không chỉ cải thiện kết cấu đất mà còn ảnh hưởng tốt tới hoạt động của vi sinh vật đất và ảnh hưởng tốt đến điều kiện môi trường trên đồng ruộng. Tăng cường các biện pháp giữ ẩm cho cây chè đảm bảo giữ nước giúp cây chè vẫn sinh trưởng mạnh vào những thời điểm nắng hạn lâu và ở những nơi không có điều kiện tưới là vấn đề cần thiết được nghiên cứu, đồng thời cũng là một biện pháp kỹ thuật quan trọng trong tăng năng suất, chất lượng, nâng cao độ phì. Trong các biện pháp kỹ thuật canh tác cho chè giai đoạn kiến thiết cơ bản thì biện pháp che phủ đất (bằng các loại cây họ đậu) đã tác động tới sinh trưởng và phát triển của chè. Ngoài tác dụng giữ ẩm, giữ nước bốc hơi trong những ngày mặt đất nóng hạn còn có tác dụng ngăn ngừa cỏ dại, hạn chế sự bay hơi của phân bón, tăng cường cung cấp chất hữu cơ cho đất sau khi vật liệu đã phân huỷ, tránh hiện tượng kết vón mặt đất sau mưa, hạn chế hiện tượng rửa trôi xói mòn trên đất dốc. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 2.3. Cơ sở khoa học của việc sủ dụng cây họ đậu che phủ đất 2.3.1. Giữ đất, giữ nước Những nghiên cứu gần đây đã khẳng định vai trò to lớn của biện pháp sinh học trong canh tác đất dốc bền vững là cắt dòng chảy, giảm xói mòn và rửa trôi. Nguyên nhân gây ra hiện tượng xói mòn rửa trôi trên đất dốc chính là động năng của các hạt mưa rơi đã phá vỡ cấu trúc đất và dòng chảy bề mặt cuốn đất đi. Nước ta nằm trên một đại địa hình mở với khoảng 4/5 diện tích lãnh thổ bị bóc mòn do mưa, dòng chảy bề mặt và lũ bão. Sản phẩm của trượt đất, xói mòn và rửa trôi phần lớn bị cuốn đi một chiều, ít được lắng đọng do các thung lũng bồi tụ hẹp. Hàng năm, hàng tỷ mét khối phù sa bị cốn trôi ra sông biển. Bảng 2.1: Tác động của các biện pháp khác nhau đến dòng chảy bề mặt Nƣớc Lƣợng mƣa (mm) Biện pháp canh tác Dòng chảy bề mặt (mm) 1989 1990 1991 Malaysia 1399 1490 1054 Cao su không trồng xen Cao su xen dứa Cao su xen ngô/lạc+dứa 122 633 295 205 318 122 83 56 69 Thái Lan 1648 1733 1906 Không băng phân xanh Cây ngắn ngày có băng phân xanh Cây ngắn ngày có băng cỏ 150 81 77 73 36 46 194 129 111 Việt Nam 999 1143 Sắn không băng phân xanh Sắn có băng cốt khí 157 285 227 305 Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 2000 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 Thảm cây phủ đã giữ lại nước mưa, tích tụ lại thành nguồn và nhả dần ra cung cấp cho đất quanh năm. Dưới tác dụng của tầng lá, sức công phá của các hạt mưa rơi đã bị giảm đi rõ rệt. Dòng nước lọc qua tán cây, chạy theo cành, thân, rễ khi tiếp xúc với mặt đất lại bị cản bởi lớp cành lá rụng làm chậm tốc độ, tạo lên nguồn nước mặt và nước ngầm rất phong phú và hữu hiệu, do vậy cây trồng luôn không bị khô hạn khi mùa hè đến, đặc biệt là khi hạn hán kéo dài Bảng 2.2: Ảnh hưởng của biện pháp sinh học đến lượng đất mất đi Địa điểm Lƣợng đất bị xói mòn bình quân (tấn/ha/năm) Giảm % so đối chứng không băng Không băng phân xanh Có băng phân xanh Trung Quốc 80,2 27,8 65,3 Indonesia 204,7 31,8 84,5 Philippin 60,1 5,2 91,3 Thái Lan 129,7 44,2 6,9 Việt Nam 30,0 5,0 83,3 Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 2002 2.3.2. Cải tạo đất và điều hòa dinh dưỡng Nhiều thí nghiệm ở Việt Nam cho thấy, biện pháp sinh học cải thiện độ phì nhiêu của đất là toàn diện và không gây ra bất cứ hệ quả tiêu cực nào. Về bản Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 chất, suy thoái đất là sự suy giảm mức năng lượng hàm chứa trong chất hữu cơ đất và được chuyển hóa bởi quần thể vi sinh vật đất. Vì vậy, tốc độ phục hồi độ phì nhiêu đất phụ thuộc rất lớn vào việc sản xuất liên tục sinh khối và cung cấp cho đất lượng chất hữu cơ đủ lớn để bù lại lượng chất hữu cơ bị mất do khoáng hóa và rửa trôi. Chỉ khi có sự cân bằng dương về mùn thì độ phì nhiêu của đất mới có thể duy trì lâu bền và cải thiện thêm, khi đó các biện pháp kỹ thuật canh tác nông học như giống, phân bón, tưới nước... mới phát huy tác dụng cho cây trồng. Các quan trắc về cây phủ đất đều cho thấy, đất sau khi trồng cây che phủ trở nên tơi xốp, khả năng thấm và giữ nước tốt hơn. Độ ẩm đất dưới lớp cây phủ luôn cao hơn trên đất trống hoặc đất bỏ hóa. Bảng 2.3: Sự thay đổi tính chất vật lý đất dưới tác động của cây phân xanh Tính chất đất Đất trống Đất sau 3 năm trồng và vùi cốt khí Độ xốp (%) 46,4 55,7 Sức chứa ẩm tối đa (%) 35,8 41,1 Độ ẩm đất (%) 29,6 35,5 Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 2002 Chất hữu cơ là nguồn dinh dưỡng thực vật quan trọng trên đất dốc, phần lớn dự trữ đạm trong đất đồi núi là lấy từ nguồn hữu cơ vì dạng đạm khoáng trong đất là rất hạn chế. Trong khi đó, khối lượng dinh dưỡng mà cây phân xanh mang lại là rất đáng kể, đặc biệt là lượng đạm và kali. Trung bình một ha cây phân xanh trồng dày đặc có thể cho 500kg N và 500kg K. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 Bảng 2.4: Lượng dinh dưỡng của cây phân xanh (kg/ha) Cây phân xanh N P K Ca Mg Cốt khí 498,0 34,0 448,0 113,1 90,3 Cỏ Stylo 295,3 25,8 69,0 115,2 83,0 Muồng sợi 295,3 19,0 338,8 62,3 47,2 Hồng đáo 199,0 20,0 80,6 44,0 28,0 Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 2002 Một khả năng khác của cây che phủ là kiểm soát cỏ dại. Trong điều kiện nhiệt đới ẩm, cỏ dại nhất là cỏ tranh có thân ngầm là mối đe dọa thường xuyên đối với canh tác đất dốc. Việc diệt trừ chúng bằng thuốc hóa học chỉ là biện pháp tình thế, khá tốn kém và gây ô nhiễm. Một số loại cây phủ đất thân bò, lá rộng có thể kiểm soát cỏ dại hữu hiệu lại tránh được những vấn đề trên như đậu mèo, đậu ván dại, cỏ stylo... Bảng 2.5: Khả năng kiểm soát cỏ dại của đậu mèo Thái Lan Cỏ dại Dƣới đậu mèo Đất trống Cỏ tranh (cây/m2) Cỏ dại (kg/m2) 3 0,11 11 0,34 Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 2002 2.3.3. Điều hòa tiểu khí hậu Nơi tập trung bộ rễ cây và cường độ hoạt động mạnh nhất của vi sinh vật đất lại là nơi có biên độ tiểu khí hậu dao động mạnh nhất, đó là lớp đất mặt. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 Theo quan trắc nhiều năm cho thấy thảm cây phân xanh là một lớp đệm tốt điều chỉnh chế độ nhiệt và ẩm của tầng canh tác. Do vậy, dưới thảm cây che phủ đất, ẩm độ thường cao hơn khoảng 5% so với tầng đất mặt và ở độ sâu tới 60cm độ ẩm vẫn ca hơn so với đất trống. Bảng 2.6: Nhiệt độ dưới các tầng đất dưới các cây che phủ (Nhiệt độ không khí: 32,1 0 C) Trạng thái mặt đất 0 cm 5 cm 10 cm Đất trống Thảm cây Stylo Thảm cây cốt khí 53,7 32,5 27,0 37,1 30,2 29,0 29,4 25,0 24,0 Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 2002 2.3.4. Góp phần xóa đói, giảm nghèo Nhiều loại cây che phủ đất có thể cho thân, lá, củ, quả, hạt ăn được, bổ sung đáng kể lương thực hiếu hụt, đặt biệt ở vùng núi. Sản phẩm của cây họ đậu rất giàu protein là nguồn đạm quan trọng trong bữa ăn đạm bạc thiếu dinh dưỡng của người dân nghèo. Vùng dân nghèo thường là nơi chăn nuôi kém phát triển, ở MNPB khi hộ nghèo được vay vốn, họ đã sử dụng đến 75% số tiền đó cho chăn nuôi. Khi đó, cây phủ đất vừa dùng để che phủ đất, vừa làm thức ăn cho chăn nuôi (cỏ Ghinê, cỏ stylo, đậu mèo...). Ngoài ra, củi đun và sưởi ấm cũng là vấn đề khó khăn đối với những vùng đất trống. Việc trồng một số loại cây che phủ thân gỗ cho sinh khối cao và nhanh như keo, muồng... là vô cùng ý nghĩa và thiết thực. 2.3.5. Góp phần tôn tạo cảnh quan văn hóa Môi trường xanh, sạch, đẹp luôn là chủ đề thời sự ở tất cả các quốc gia, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21 cảnh quan đẹp cũng là nguồn lợi kinh tế rất đáng kể cho đất nước vốn có lợi thế về du lịch sinh thái. Do vậy, việc phát triển cây phủ đất không chỉ nhằm vào mục đích kinh tế trực tiếp mà còn phải tôn tạo cho cảnh quan đất nước to đẹp hơn. Trồng cây phủ đất góp phần tạo ra thảm cây xanh với các loài hoa trái muôn màu nơi đô thị, bản làng, trường học, công sở ... có một ý nghĩa nhân văn sâu rộng hơn là so với mục đích đa dạng sinh học thuần túy 2.4. Tình trạng đất trồng chè trên thế giới và trong nƣớc 2.4.1. Tình trạng đất trồng chè trên thế giới Theo Chen Zong Mao (1994) [76] thì trong suốt quá trình trồng, quản lý chăm sóc chè, việc quản lý đất là quan trọng nhất trong tất cả các việc cần làm, tác giả cho biết đất chè Trung Quốc có hàm lượng dinh dưỡng thấp, chủ yếu do đất bị xói mòn, rửa trôi. Qua kết quả phân tích 200 mẫu ở các loại đất chè khác nhau ở Trung Quốc đã cho thấy hàm lượng kali diễn biến từ 15,3-1031 mg/1kg đất. Hàm lượng này giảm dần từ Bắc xuống Nam 63% đất chè Trung Quốc có hàm lượng Mg<40mg/1 kg đất. 69% đất chè có hàm lượng S<80mg/1 kg đất. Với đất trồng chè ở Trung Quốc hiệu lực sử dụng N chỉ từ 30-50%. Cũng như một số nước vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới, việc bón lân cho chè là kém hiệu quả vì tới 90% lượng lân bón vào đất bị giữ chặt, do trong đất chứa phần lớn lượng Fe2+ và khó Al3+, khi bón lân vào đất tạo thành dạng phốt phát sắt nhôm khó tiêu, cây chè sử dụng. Theo Anon 1993 [71] đất trồng chè ở Srilanka gồm 3 nhóm chính: Ultisols, Oxisols và Inceptisols, trong đó nhóm đất Ultisols chiếm diện tích nhiều nhất. Nhìn chung đất chè ở Srilanka thuộc d