›

Luận án Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật bón phân cho cà phê vối (Coffea Canephora Pierre) giai đoạn kinh doanh trên đất bazan tại Đắk Lắk

pdf 208 trang yendo 7360
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật bón phân cho cà phê vối (Coffea Canephora Pierre) giai đoạn kinh doanh trên đất bazan tại Đắk Lắk", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_mot_so_bien_phap_ky_thuat_bon_phan_cho_ca.pdf

Nội dung text: Luận án Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật bón phân cho cà phê vối (Coffea Canephora Pierre) giai đoạn kinh doanh trên đất bazan tại Đắk Lắk

  1. ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN VĂN MINH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT BÓN PHÂN CHO CÀ PHÊ VỐI (Coffea Canephora Pierre) GIAI ĐOẠN KINH DOANH TRÊN ĐẤT BAZAN TẠI ĐẮK LẮK Chuyên ngành : Khoa học cây trồng Mã số : 62.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Nguyễn Anh Dũng – Trường Đại học Tây Nguyên 2. TS. Lê Thanh Bồn – Trường Đại học Nông Lâm Huế HUẾ, NĂM 2014
  2. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chưa từng được dùng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận án Nguyễn Văn Minh i
  3. LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và thực hiện Luận án tôi luôn nhận được sự ủng hộ và giúp đỡ của các cơ quan, các thầy cô, bạn bè và gia đình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới Thầy giáo PGS. TS. Nguyễn Anh Dũng và TS. Lê Thanh Bồn người hướng dẫn khoa học đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ trong quá trình học tập và định hướng giúp tôi trưởng thành trong công tác nghiên cứu và hoàn thiện Luận án. Trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường, tôi đã nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của tập thể các Thầy, Cô giáo trong Khoa Nông học, Phòng Đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Nông Lâm, Ban Đào tạo Sau Đại học - Đại học Huế. Tôi xin ghi nhận và biết ơn sự đóng góp quý báu của các Thầy, Cô. Trong thời gian học tập và nghiên cứu, tôi cũng đã nhận được sự hỗ trợ và giúp đỡ tận tình từ Ban Giám hiệu Trường Đại học Tây Nguyên; Lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học và Môi trường; Khoa Nông Lâm Nghiệp và Bộ môn Khoa học Cây trồng, tôi xin trân trọng cám ơn. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình, đặc biệt là vợ tôi, đã luôn kịp thời động viên, chia sẻ và tạo điều kiện tốt nhất giúp tôi hoàn thành Luận án của mình. Thừa Thiên Huế, ngày 16 tháng 6 năm 2014 Tác giả luận án Nguyễn Văn Minh ii
  4. CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT CPPB : Chi phí phân bón CĐQH : Cường độ quang hợp CĐTHN : Cường độ thoát hơi nước CĐAS : Cường độ ánh sáng CEC : Dung tích hấp phụ CNSH&MT : Công nghệ sinh học và Môi trường DT : Diện tích DTBQ : Diện tích bình quân ĐMKK : Độ mở khí khổng GTSL : Giá trị sản lượng GDP : Tổng thu nhập bình quân FAO : Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc ICO : Tổ chức cà phê Quốc tế KHKT : Khoa học kỹ thuật LN : Lợi nhuận NĐ CO2 : Nồng độ CO2 trong gian bào NS : Năng suất NSBQ : Năng suất bình quân NN&PTNT : Nông nghiệp và Phát triển nông thôn QH&TKNN : Quy hoạch và thiết kế nông nghiệp TCN : Tiêu chuẩn ngành TCP : Chi phí phân bón TN : Thí nghiệm TCVN : Tiêu chuẩn Quốc gia SL : Sản lượng SA : Sunphat amon UBND : Ủy ban nhân dân VIFOCA : Hiệp hội cà phê cacao Việt Nam WASI : Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên iii
  5. MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC ĐỒ THỊ x MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu đề tài 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3 4. Giới hạn đề tài 3 5. Những đóng góp mới của Luận án 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1. Tình hình sản xuất cà phê trên thế giới và trong nước 5 1.1.1. Trên thế giới 5 1.1.2. Ở Việt Nam 8 1.1.3. Tình hình sản xuất cà phê ở Tây Nguyên 10 1.1.4. Tình hình sản xuất cà phê ở Đắk Lắk 12 1.2. Ảnh hưởng các yếu tố sinh thái đến sinh trưởng, phát triển cây cà phê 15 1.3. Đất trồng cà phê 18 1.3.1. Tính chất lí học của đất 19 1.3.2. Tính chất hóa học của đất 20 1.4. Vai trò của đạm, lân, kali và những nghiên cứu trong, ngoài nước về liều lượng và cách bón đối với cây cà phê 21 1.4.1. Đạm đối với cây cà phê 23 1.4.2. Lân đối với cây cà phê 24 1.4.3. Kali đối với cây cà phê 26 1.4.4. Liều lượng bón đạm, lân và kali cho cà phê 27 1.4.5. Số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali cho cà phê 32 iv
  6. 1.5. Vai trò của kẽm, bo và những nghiên cứu trong, ngoài nước về kẽm và bo đối với cây cà phê 35 1.5.1. Kẽm đối với cây cà phê 35 1.5.2. Bo đối với cây cà phê 36 1.5.3. Bón kẽm và bo cho cà phê 37 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 2.1. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu 40 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 40 2.1.2. Địa điểm nghiên cứu 40 2.2. Nội dung nghiên cứu 41 2.2.1. Nghiên cứu về liều lượng bón đạm và kali cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan 41 2.2.2. Nghiên cứu về cách bón (số lần và tỉ lệ) đạm, lân và kali cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan 41 2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đối với cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan 41 2.3. Phương pháp nghiên cứu 42 2.3.1. Bố trí thí nghiệm 42 2.3.2. Phương pháp theo dõi 45 2.3.3. Phương pháp phân tích 46 2.3.4. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu 47 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 48 3.1. Nghiên cứu liều lượng bón đạm và kali cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan 48 3.1.1. Ảnh hưởng của liều lượng bón đạm và kali đến hàm lượng một số chất trong đất và lá cà phê 48 3.1.2. Ảnh hưởng của liều lượng bón đạm và kali đến hàm lượng các sắc tố quang hợp, quá trình sinh trưởng phát triển cà phê 58 3.1.3. Ảnh hưởng của liều lượng bón đạm và kali đến năng suất, tỉ lệ hạt cà phê nhân xuất khẩu 70 3.1.4. Hiệu quả kinh tế và hiệu suất đầu tư phân bón khi bón tăng lượng đạm và kali cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh 77 v
  7. 3.1.5. Tóm tắt kết quả thí nghiệm 1 80 3.2. Ảnh hưởng cách bón (số lần và tỉ lệ bón) đạm, lân và kali đến cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan 81 3.2.1. Ảnh hưởng của số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali đến hàm lượng một số chất trong đất và lá cà phê 81 3.2.2. Ảnh hưởng của số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali đến hàm lượng các sắc tố quang hợp, sinh trưởng phát triển của cây cà phê 86 3.2.3. Ảnh hưởng của số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali đến năng suất, tỉ lệ hạt cà phê nhân xuất khẩu 91 3.2.4. Hiệu quả kinh tế và hiệu suất đầu tư phân bón với số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali khác nhau 95 3.2.5. Tóm tắt kết quả thí nghiệm 2 96 3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đối với cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan 98 3.3.1. Hàm lượng một số chất trong đất thí nghiệm 98 3.3.2. Ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đến hàm lượng một số chất trong lá cà phê 103 3.3.3. Ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đến quá trình quang hợp, sinh trưởng phát triển của cà phê 108 3.3.4. Ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đến năng suất, tỉ lệ hạt cà phê nhân xuất khẩu 117 3.3.5. Hiệu quả kinh tế và hiệu suất đầu tư phân bón khi phun ZnSO4 và Rosabor với nồng độ khác nhau cho cà phê vối 124 3.3.6. Tóm tắt kết quả thí nghiệm 3 126 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 127 1. Kết luận 127 2. Đề nghị 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO 130 vi
  8. DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng cà phê thế giới (2008 - 2011) 5 Bảng 1.2: Diện tích, năng suất và sản lượng cà phê trên thế giới phân theo khu vực niên vụ 2010 - 2011 6 Bảng 1.3: Sản lượng cà phê vối 10 quốc gia đứng đầu thế giới (2008 - 2013) 7 Bảng 1.4: Diện tích, năng suất và sản lượng cà phê Việt Nam năm 2012 8 Bảng 1.5: Diện tích, năng suất và sản lượng cà phê Việt Nam (2002 - 2012) 10 Bảng 1.6: Diện tích, năng suất và sản lượng cà phê Tây Nguyên năm 2012 11 Bảng 1.7: Diện tích, năng suất và sản lượng cà phê Đắk Lắk (2006 - 2012) 13 Bảng 1.8: Quy hoạch sản xuất cà phê đến năm 2020 14 Bảng 1.9: Sản xuất cà phê chứng chỉ bền vững tại Đắk Lắk 15 Bảng 3.1a: Ảnh hưởng của liều lượng bón đạm và kali đến một số chỉ tiêu hóa tính đất (tầng 0-30 cm) 49 Bảng 3.1b: Ảnh hưởng của liều lượng bón đạm và kali đến một số chỉ tiêu hóa tính đất (tầng 0-30 cm) 52 Bảng 3.2: Ảnh hưởng của liều lượng đạm và kali đến hàm lượng một số chất trong lá cà phê 57 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của liều lượng bón đạm và kali đến hàm lượng các sắc tố quang hợp trong lá cà phê 61 Bảng 3.4: Ảnh hưởng của liều lượng bón đạm và kali đến cường độ quang hợp, cường độ thoát hơi nước, độ mở khí khổng, nồng độ CO2 trong gian bào 66 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của liều lượng bón đạm và kali đến chiều dài cành dự trữ, số cành khô, tốc độ ra đốt trong mùa mưa 68 Bảng 3.6: Ảnh hưởng của liều lượng bón đạm và kali đến khối lượng 100 quả tươi, tỉ lệ tươi/nhân và năng suất cà phê tươi 71 Bảng 3.7: Ảnh hưởng của liều lượng đạm và kali năng suất cà phê nhân (tấn/ha) 73 Bảng 3.8: Ảnh hưởng của liều lượng bón đạm và kali đến tỉ lệ hạt cà phê nhân xuất khẩu 76 Bảng 3.9: Hiệu quả kinh tế và hiệu suất đầu tư phân bón khi bón tăng lượng đạm và kali cho cà phê vối 78 vii
  9. Bảng 3.10: Ảnh hưởng số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali đến một số chỉ tiêu hóa tính đất (tầng 0-30 cm) 82 Bảng 3.11: Ảnh hưởng số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali đến hàm lượng một số chất trong lá cà phê 83 Bảng 3.12: Ảnh hưởng của số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali đến hàm lượng các sắc tố quang hợp trong lá cà phê 87 Bảng 3.13: Ảnh hưởng của số lần và tỉ lệ bón đạm, lân, kali đến cường độ quang hợp, cường độ thoát hơi nước, độ mở khí khổng và nồng độ CO2 trong gian bào 89 Bảng 3.14: Ảnh hưởng của số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali đến chiều dài cành dự trữ, số cành khô, tốc độ ra đốt trong mùa mưa 90 Bảng 3.15: Ảnh hưởng của số lần và tỉ lệ bón đạm, lân, kali đến số chùm quả, 93 tỉ lệ tươi/nhân và năng suất cà phê 93 Bảng 3.16: Ảnh hưởng của số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali đến tỉ lệ hạt cà phê nhân xuất khẩu 95 Bảng 3.17: Hiệu quả kinh tế, hiệu suất đầu tư phân bón với số lần và tỉ lệ bón 96 đạm, lân và kali khác nhau 96 Bảng 3.18a: Hàm lượng một số chất trong đất thí nghiệm 99 Bảng 3.18b: Hàm lượng một số chất trong đất thí nghiệm (tt) (tầng 0 - 30 cm) 101 Bảng 3.19: Ảnh hưởng của nồng độ ZnSO4 và Rosabor đến hàm lượng một số chất trong lá cà phê 104 Bảng 3.20: Ảnh hưởng của nồng độ ZnSO4 và Rosabor đến hàm lượng các sắc tố quang hợp trong lá cà phê 109 Bảng 3.21: Ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đến cường độ quang hợp, cường độ thoát hơi nước, độ mở khí khổng, nồng độ CO2 trong gian bào 113 Bảng 3.22: Ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đến chiều dài cành dự trữ, số cành khô, tốc độ ra đốt trong mùa mưa 115 Bảng 3.23: Ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đến khối lượng 100 quả tươi, tỉ lệ tươi/nhân và năng suất cà phê tươi 118 Bảng 3.24: Ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đến năng suất cà phê nhân (tấn/ha) 121 viii
  10. Bảng 3.25: Ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đến tỉ lệ hạt cà phê nhân xuất khẩu 123 Bảng 3.26: Hiệu quả kinh tế và hiệu suất đầu tư phân bón khi phun ZnSO4 và Rosabor cho cà phê vối 125 ix
  11. DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1: Tương quan hàm lượng đạm trong lá với năng suất cà phê nhân 55 Đồ thị 3.2: Tương quan hàm lượng kali trong lá với năng suất cà phê nhân 56 Đồ thị 3.3: Tương quan giữa diệp lục a và năng suất nhân khi bón tăng lượng đạm và kali 60 Đồ thị 3.4: Tương quan giữa CĐQH và năng suất nhân khi bón tăng lượng đạm và kali 64 Đồ thị 3.5: Tương quan giữa hàm lượng Zn trong lá và năng suất cà phê nhân 106 Đồ thị 3.6: Tương quan giữa hàm lượng B trong lá và năng suất cà phê nhân 107 Đồ thị 3.7: Tương quan giữa hàm lượng carotenoit trong lá và năng suất cà phê nhân 111 Đồ thị 3.8: Tương quan giữa cường độ quang hợp và năng suất cà phê nhân khi phun ZnSO4 và Rosabor 112 x
  12. MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đắk Lắk là tỉnh có điều kiện khí hậu thời tiết thuận lợi, đất đai màu mỡ, rất phù hợp cho cây cà phê sinh trưởng phát triển và được coi là thủ phù cà phê của Việt Nam. Năm 2012, diện tích trồng cà phê của toàn tỉnh là 200.200 ha trong đó diện tích cà phê kinh doanh đạt 190.300 ha, năng suất trung bình 2,56 tấn/ha, với sản lượng đạt 487.700 tấn; Là tỉnh trồng cà phê lớn nhất cả nước chiếm 33 % về diện tích và 38% tổng sản lượng [79], [63]. Trong những năm gần đây, ngành cà phê Đắk Lắk nói riêng và Tây Nguyên nói chung đã có sự phát triển vượt bậc góp phần đưa Việt Nam trở thành quốc gia trồng cà phê vối có năng suất và sản lượng cao nhất thế giới. Có được kết quả như vậy là nhờ chúng ta đã áp dụng thành công nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất trong đó kỹ thuật sử dụng phân bón đóng vai trò hết sức quan trọng và được xem là biện pháp hàng đầu để thâm canh tăng năng suất, chất lượng cà phê trong giai đoạn hiện nay. Tỉnh Đắk Lắk với diện tích đất đỏ bazan rộng lớn (311.000 ha), một trong những loại đất rất thuận lợi để mở rộng và phát triển diện tích các loại cây công nghiệp dài ngày có giá trị kinh tế cao như cao su, hồ tiêu và đặc biệt là cây cà phê. Hiện nay, năng suất cà phê vối trên đất đỏ bazan tại Đắk Lắk cao nhất Việt Nam và Thế giới nhưng chất lượng cà phê nhân xuất khẩu và hiệu quả sản xuất cà phê vẫn chưa cao. Vì vậy, làm thế nào để vừa tăng năng suất đồng thời nâng cao chất lượng và hiệu quả kinh tế cây cà phê vối của tỉnh cho tương xứng với tiềm năng đó là một vấn đề lớn cần phải quan tâm. Cà phê là cây công nghiệp dài ngày, quá trình ra hoa, thụ phấn và đậu quả diễn ra trong một thời gian dài chủ yếu trong mùa khô, giai đoạn thiếu nước trầm trọng đối với Đắk Lắk nói riêng và vùng Tây Nguyên nói chung, đặc biệt trong tình hình biến đổi khí hậu thời tiết như hiện nay. Đây là giai đoạn quan trọng nhất quyết định đến năng suất và chất lượng cà phê. Giai đoạn này cây cà phê vối có nhu cầu không cao về dinh dưỡng đặc biệt là đạm, lân, kali và một số nguyên tố vi lượng thuận lợi cho quá trình ra hoa, đậu quả tập trung như kẽm và bo nhưng không thể 1
  13. thiếu. Tuy nhiên, qui trình bón phân theo khuyến cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn hiện nay chỉ có 20% tổng lượng đạm được bón vào giữa mùa khô, lân và kali không được bón. Cà phê là cây lâu năm, sinh khối cành lá rất lớn, cho rất nhiều quả, năng suất cao, hàng năm cây lấy đi một lượng lớn chất dinh dưỡng từ đất. Tôn Nữ Tuấn Nam và Trương Hồng, (1999) [47] cho rằng trong điều kiện tại Đắk Lắk mỗi tấn cà phê nhân (kể cả vỏ quả khô) đã lấy đi từ đất (41 kg N; 6 kg P2O5 và 50 kg K2O) chưa kể lượng đạm, lân và kali cần thiết giúp cây sinh trưởng, phát triển bình thường. Quá trình nhiều năm canh tác liên tục chất dinh dưỡng trong đất ngày càng giảm mạnh; Mặt khác khi bón phân vào đất, cây cà phê cũng không sử dụng hết lượng phân đã bón do quá trình rửa trôi, bốc hơi hoặc bón phân không đúng kĩ thuật đã làm thất thoát đi một lượng lớn, đặc biệt là đạm. Trong khi đó, năng suất cà phê nhân bình quân cả nước ngày càng tăng cao, năm 2012 đạt (2,32 tấn/ha) tăng 57% so với năm 2002 (1,48 tấn/ha). Vì vậy, bón đạm, lân và kali cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan theo quy trình khuyến cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn năm 2002 [5] dường như không còn phù hợp với thực tế sản xuất hiện nay tại Đắk Lắk. Việc bón tăng liều lượng và số lần bón đạm và kali cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh là rất cần thiết góp phần giữ vững và nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả kinh tế cây cà phê; Cây trồng đã đóng góp trên 40% GDP của tỉnh và hàng triệu người dân sống nhờ vào việc sản xuất, kinh doanh cà phê. Đã có nhiều nghiên cứu của các tác giả về sử dụng phân bón đa lượng cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan như: Trương Hồng, Tôn Nữ Tuấn Nam, Trình Công Tư, Lê Hồng Lịch, Nguyễn Tiến Sĩ nhưng chưa có nghiên cứu nào đề cập một cách toàn diện đến sử dụng phối hợp phân đạm, lân và kali cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh đặc biệt là trong mùa khô ở Đắk Lắk về liều lượng, số lần, tỉ lệ bón phun bổ sung các nguyên tố vi lượng như kẽm và bo. Xuất phát từ đó, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật bón phân cho cây cà phê vối (Coffea canephora Pierre) giai đoạn kinh doanh trên đất bazan tại Đắk Lắk” làm luận án Tiến sĩ của mình. 2
  14. 2. Mục tiêu đề tài - Xác định được liều lượng bón đạm và kali; Cách bón (số lần và tỉ lệ) bón đạm, lân, kali phù hợp nhằm nâng cao hiệu lực của phân bón, góp phần tăng năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế đối với cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan tại Đắk Lắk. - Xác định được nồng độ ZnSO4 kẽm và Rosabor tối ưu cho khả năng sinh trưởng, phát triển, hàm lượng các sắc tố quang hợp, cường độ quang hợp, năng suất, chất lượng, hiệu quả kinh tế cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan tại Đắk Lắk. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học - Đề tài làm rõ tác động của việc bón kết hợp đạm và kali với liều lượng khác nhau trên nền lân cố định đến khả năng sinh trưởng phát triển, quang hợp, năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế của cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan tại Đắk Lắk. - Đề tài làm sáng tỏ số lần và tỉ lệ giữa các lần bón đạm, lân và kali đến quá trình sinh trưởng phát triển, quang hợp, năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế của cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh, đặc biệt trong mùa khô (giai đoạn cây cà phê ra hoa, thụ phấn và đậu quả) ở Đắk Lắk. - Đề tài đánh giá ảnh hưởng của nồng độ phun phối hợp giữa ZnSO4 và Rosabor đến khả năng sinh trưởng phát triển, quang hợp, năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế của cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan tại Đắk Lắk. Ý nghĩa thực tiễn - Đề tài góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón đa lượng và vi lượng cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trồng trên đất bazan tại Đắk Lắk làm tăng năng suất, chất lượng, hiệu quả kinh tế nhằm nâng cao đời sống cho nông dân trồng cà phê ở Đắk Lắk nói riêng và Tây Nguyên nói chung. 4. Giới hạn đề tài - Đề tài triển khai nghiên cứu bón đạm, lân và kali cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan tại Đắk Lắk, các loại đất khác chúng tôi không đề cập. 3
  15. - Đề tài tập trung nghiên cứu ảnh hưởng liều lượng đạm và kali; Số lần, tỉ lệ bón đạm, lân và kali; Nồng độ thích hợp của ZnSO4 và Rosabor đến cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan; Các nguyên tố vi lượng khác không thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài này. 5. Những đóng góp mới của Luận án - Đề tài đề cập đến vấn đề mới là bón đạm, lân và kali trong mùa khô với liều lượng, số lần và tỉ lệ nhất định cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan mà các nghiên cứu khác về phân bón cho cà phê chưa đề cập. - Đề tài nghiên cứu sâu các chỉ tiêu về sinh lý quang hợp của cây cà phê vối như hàm lượng diệp lục, carotenoit, cường độ quang hợp, nồng độ CO2 trong gian bào, cường độ thoát hơi nước và độ mở khí khổng là những minh chứng rõ ràng cho quá trình ảnh hưởng của đạm, lân và kali đến quá trình sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh. - Đề tài tập trung nghiên cứu sâu về kẽm và bo (hai nguyên tố vi lượng quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình ra hoa, đậu quả tập trung dẫn tới ổn định và nâng cao năng suất, chất lượng cà phê). Kết quả nghiên cứu về hàm lượng kẽm và bo sau khi phân tích trong đất, bón bổ sung, phân tích trong lá và tương quan giữa diệp luc, quang hợp, sinh trưởng với năng suất và chất lượng cà phê nhân là các kết quả mới quan trọng về vai trò của kẽm và bo với cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh. 4
  16. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tình hình sản xuất cà phê trên thế giới và trong nước 1.1.1. Trên thế giới Cây cà phê (loài Coffea.L) được một người dân du mục sống ở làng Capfa gần thủ đô Ethiopia ngẫu nhiên phát hiện ra cánh đây khoảng 1.000 năm, nhân của loài cây lạ này có hương vị tuyệt vời, sau khi sơ chế, nếm thử cảm thấy sảng khoái, tỉnh táo và sau đó cà phê đã trở thành đồ uống ưa chuộng hàng ngày của phần đông dân số trên toàn thế giới hiện nay. Cây cà phê sau khi được phát hiện, thuần hóa, trồng và sử dụng thử rồi lan rộng sang Yemen, các nước Trung cận Đông và Ả Rập; đến thế kỷ XVI, cây cà phê chính thức có mặt tại các nước Châu Âu rồi từ đó lan dần sang các nước Châu Á và Châu Đại Dương. Đến cuối thế kỷ XVII, cà phê là một trong những cây trồng có vị trí vững chắc trong sản xuất, chế biến, xuất khẩu đem lại giá trị kinh tế cao cho các nước sản xuất và xuất khẩu cà phê cùng với nhiều sản phẩm nông nghiệp. Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng cà phê thế giới (2008 - 2011) Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (1.000 ha) (tấn/ha) (1.000 tấn) 2008/09 10.279 0,75 7.709 2009/10 10.320 0,78 8.049 2010/11 10.656 0,76 8.098 Nguồn: www.ico.org, 2011 [110] Theo thống kê của Hiệp hội cà phê thế giới năm 2011 (International Coffee Organization - ICO) niên vụ 2010 - 2011 toàn thế giới có trên 80 quốc gia và vùng lãnh thổ trồng cà phê với diện tích đạt gần 11 triệu ha, năng suất bình quân đạt 0,76 tấn/ha, tổng sản lượng đạt gần 8,1 triệu tấn [110]. So với niên vụ 2009 - 2010 diện tích cà phê tăng 336.000 ha nhưng năng suất trung bình giảm 0,02 tấn/ha do mất mùa ở một số nước sản xuất chính nên tổng sản lượng cà phê toàn thế giới tăng không đáng kể. Phân tích số liệu các khu vực trồng cà phê chủ yếu trên thế giới năm 2011 (bảng 1.2) cho thấy: Khu vực Nam Mỹ có diện tích và năng suất bình quân cao nhất, đạt gần 1,2 5
  17. tấn/ha cao gấp 4 lần so với khu vực Châu Phi 0,32 tấn/ha. Khu vực Châu Á, Châu Đại Dương và Bắc Mỹ mặc dù có nhiều quốc gia có điều kiện khí hậu, đất đai khá thuận lợi cho cây cà phê sinh trưởng và phát triển nhưng năng suất trung bình không cao (0,65 đến 0,85 tấn/ha) do ảnh hưởng bởi rất nhiều nguyên nhân như: giống, kỹ thuật chăm sóc, bón phân, nước tưới, phòng trừ sâu bệnh . Như vậy, tổng sản lượng cà phê trên toàn thế giới hàng năm phụ thuộc rất nhiều vào sự ổn định năng suất, sản lượng cà phê của các nước khu vực Nam Mỹ. Đây là khu vực chủ yếu trồng các giống cà phê chè, các giống cà phê này có chất lượng tốt, mùi vị thơm ngon được nhiều người ưa chuộng nhưng rất mẫn cảm với một số loại bệnh, đặc biệt là rỉ sắt nên khi gặp dịch bệnh xảy ra sẽ ảnh hưởng rất lớn đến năng suất, sản lượng và giá cà phê trên thị trường thế giới. Chính điều này cũng là cơ hội lớn mở ra cho các nước trồng cà phê vối ở các khu vực khác trên thế giới trong đó có Việt Nam. Bảng 1.2: Diện tích, năng suất và sản lượng cà phê trên thế giới phân theo khu vực niên vụ 2010 - 2011 Diện tích Năng suất Sản lượng Khu vực (1.000 ha) (tấn/ha) (1.000 tấn) Nam Mỹ 3.491 1,14 3.972 Châu Á 2.480 0,85 2.095 Bắc Mỹ 1.643 0,65 1.064 Châu Phi 3.042 0,32 0.967 Tổng cộng 10.656 0,76 8.098 Nguồn: www.ico.org, 2011 [110] Thống kê của tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO) năm 2009 có 5 nước đứng đầu về diện tích, năng suất và sản lượng cà phê niên vụ 2008 - 2009, với diện tích 5,41 triệu ha, chiếm 51% tổng diện tích và chiếm 61% tổng sản lượng toàn thế giới. Các nước này chủ yếu thuộc khu vực Châu Mỹ, Đông Nam Á và Châu Phi. Trong các nước thuộc nhóm sản xuất, xuất khẩu cà phê đứng đầu thế giới cũng có sự chênh lệch rất lớn về diện tích và năng suất dẫn đến sản lượng cà phê hàng năm của các nước cũng rất khác nhau. Phân tích số liệu về diện tích, năng suất và sản lượng cà phê của một số nước trồng cà phê đứng đầu thế giới (bảng 1.3) cho thấy: 6
  18. Về diện tích, Brazil là nước đứng đầu với diện tích đạt gần 2,3 triệu ha chiếm 23%, kế đến là Indonesia với 1,3 triệu ha chiếm 13% và hơn 70 quốc gia khác chiếm 64% tổng diện tích cà phê trên toàn thế giới. Như vậy, xét về diện tích nếu hai quốc gia này vì bất cứ lý do nào đó giảm diện tích tùy theo mức độ khác nhau sẽ ảnh hưởng rất lớn đến nguồn cung sản phẩm cà phê trên thế giới. Đối với Việt Nam, mặc dù diện tích trồng cà phê năm 2009 (495.000 ha) và năm 2012 (614.500 ha) chiếm khoảng 5% tổng diện tích toàn thế giới nhưng cũng được xếp vào vị trí thứ 5 trên thế giới. Bảng 1.3: Sản lượng cà phê vối 10 quốc gia đứng đầu thế giới (2008 - 2013) (Đơn vị: 1.000 tấn) STT Quốc gia 2008/09 2009/10 2010/11 2011/12 2012/13 1 Việt Nam 990 1.083 1.161 1.512 1.449 2 Brazil 768 708 762 870 942 3 Indonesia 522 540 477 420 480 4 Ấn Độ 183 195 208 212 220 5 Uganda 157 123 154 162 168 6 Cote d'Ivoire 111 141 96 96 108 7 Malaysia 59 60 66 87 60 8 Thái Lan 48 54 54 54 54 9 Cameroon 34 30 38 41 42 10 Madagascar 30 27 32 32 30 Nguồn: World markets and Trade, Foreign Agricultural Service/USDA, Office of Global Analysis, 12/2012 [89] Báo cáo thống kê của Bộ Nông nghiệp Mĩ đến tháng 12 năm 2012 sản lượng của 10 nước sản xuất cà phê vối đứng đầu thế giới đạt khoảng 3 triệu tấn và chiếm khoảng 43% so với tổng sản lượng cà phê của 10 nước đứng đầu thế giới (6,8 triệu tấn). Việt Nam là quốc gia có sản lượng cà phê vối lớn nhất thế giới và liên tục tăng trong những năm gần đây chiếm 34% sản lượng toàn thế giới niên vụ 2008 - 2009 và cao nhất niên vụ 2011 - 2012 chiếm 43% [89]. Vì vậy, Việt Nam có ảnh hưởng không nhỏ đến giá cà phê vối trên thế giới. 7
  19. 1.1.2. Ở Việt Nam Ở Việt Nam hiện nay, cà phê cùng với cao su, hồ tiêu và cây điều là những cây công nghiệp chủ lực có giá trị lớn và đem lại giá trị kim ngạch xuất khẩu cao. Diện tích cà phê của cả nước năm 2012 đạt 614.500 ha, chiếm khoảng 18% tổng diện tích đất trồng cây lâu năm, xếp thứ 3 sau cây ăn quả và cao su; Tạo việc làm ổn định hàng năm cho hơn 5 triệu người người lao động và đem lại kim ngạch xuất khẩu hơn 3 tỉ đô la Mĩ, chiếm hơn 20% so với tổng kim ngạch xuất khẩu nông lâm thủy sản cả nước [12]. Theo Hiệp hội Cà phê ca cao Việt Nam (VICOFA) do điều kiện thời tiết khí hậu thời tiết không thuận lợi đã ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất cà phê ở Brazil và Colombia, hai nước có tầm ảnh hưởng rất lớn đến sản lượng và giá cà phê trên thê giới. Mặt khác, trong những năm gần đây do tình hình suy thoái kinh tế toàn cầu nên các nhà máy chế biến cà phê và người tiêu dùng trên thế giới đã dần chuyển hướng sang sử dụng cà phê vối nhiều hơn. Vì vậy, đến tháng 11 năm 2012 theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan, Việt Nam đã xuất khẩu được 1,56 triệu tấn cà phê nhân, tăng 42,1% về khối lượng và đạt giá trị 3,34 tỉ USD, tăng 37,7 % về giá trị so với năm 2011 [86]. Đến cuối năm 2012 chúng ta đã xuất khẩu được 3,6 tỉ USD [80] góp phần đưa Việt Nam trở thành nước xuất khẩu cà phê vối lớn nhất thế giới. Đây là một niềm vinh dự cho những người sản xuất cà phê của Việt Nam nói chung và tỉnh Đắk Lắk, thủ phủ cà phê Việt Nam nói riêng. Bảng 1.4: Diện tích, năng suất và sản lượng cà phê Việt Nam năm 2012 ĐVT: DT: ha; NS: tấn/ha; SL: tấn Diện tích Diện tích Năng suất STT Vùng Sản lượng (tổng số) (KD) (bình quân) 1 Tây Nguyên 552.000 497.800 2,39 1,188.000 2 Đông Nam bộ 42.000 35.400 1,79 63.400 3 MN Phía Bắc 9.800 5.200 1,85 9.600 4 Các tỉnh khác 10.700 10.700 1,05 11.200 Cả nước 614.500 549.100 2,32 1,273.000 Nguồn: Cục Trồng trọt - Bộ NN&PTNT 2012 [13] 8
  20. Hơn hai thập niên vừa qua, diện tích, năng suất, sản lượng của các tỉnh trồng cà phê trong cả nước, đặc biệt là vùng Tây Nguyên và Đông Nam Bộ tăng lên nhanh chóng, thu hút hàng triệu lao động ở các vùng nông thôn, đồng bào dân tộc tại chỗ. Đồng thời tạo ra một khối lượng hàng hóa xuất khẩu có giá trị kinh tế cao, thu về lượng ngoại tệ lớn góp phần phát triển kinh tế, xóa đói giảm nghèo và ổn định tình hình an ninh chính trị cho các tỉnh khu vực Tây Nguyên nói riêng và cả nước nói chung. Hai vùng có diện tích và năng suất cà phê vối cao nhất cả nước là Tây Nguyên và Đông Nam Bộ chiếm 97% về diện tích và 98,3% về sản lượng. Như vậy, trong chiến lược phát triển cà phê của Việt Nam giai đoạn hiện nay chúng ta cần đặc biệt chú trọng đến sự phát triển và ổn định diện tích, năng suất, chất lượng cà phê của hai vùng nói trên nhằm giữ vững và nâng cao sản lượng xuất khẩu, đảm bảo vị trí đứng thứ nhất trên thế giới về sản lượng cà phê vối mà chúng ta đã đạt được từ tháng 7 năm 2012 [13]. Phân tích số liệu về diện tích, năng suất và sản lượng cà phê Việt Nam (bảng 1.4) chúng tôi nhận thấy: Từ năm 2002 đến 2012, diện tích trồng cà phê của nước ta có rất nhiều sự thay đổi tăng giảm liên tục; Năm 2002 tổng diện tích cà phê là 522.200 ha, sau đó giảm liên tục đến năm 2006 còn 488.700 ha. Từ năm 2007 đến 2012 do giá cà phê trên thị trường thế giới và Việt Nam tăng lên nhanh chóng vì vậy diện tích trồng cà phê bắt đầu tăng theo, diện tích đạt cao nhất vào năm 2012 là 614.500 ha. Mặc dù năm 2010, đã có sự điều chỉnh của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn và Ủy ban nhân dân (UBND) các tỉnh nhằm hạn chế diện tích trồng cà phê tự phát tại các vùng chưa được quy hoạch, những vùng không có điều kiện cần thiết để trồng và phát triển cây cà phê; Mặt khác diện tích vườn cà phê già cỗi cần phải thanh lý, tái canh của các tỉnh ngày càng tăng nên diện tích quy hoạch trồng cà phê trong cả nước là 500.000 ha [12]. Theo báo cáo tổng hợp quy hoạch phát triển cà phê Việt Nam đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn năm 2012 diện tích cà phê sẽ giảm dần theo lộ trình đến năm 2015 còn 498.000 ha, năm 2020 là 485.000 ha và năm 2030 là 485.000 ha. Số lượng các tỉnh trồng cà phê trong cả 9
  21. nước cũng có sự thay đổi giảm đáng kể: Năm 2009 có 21 tỉnh trồng cà phê, dự báo đến năm 2015 sẽ giảm còn 16 tỉnh, 2020 giảm còn 14 tỉnh và 2030 chỉ còn lại 12 tỉnh. Ngược lại, về năng suất cà phê trung bình dự kiến sẽ tăng dần theo các năm 2009, 2015 và 2020 lần lượt là 2,39; 2,48 và 2,59 tấn/ha do đó sản lượng cà phê nhân của Việt Nam vẫn giữ được con số ổn định trên 1,1 triệu tấn và vẫn là nước có sản lượng xuất khẩu đứng nhất nhì trên thế giới [6], [12]. Thực tế, đến cuối năm 2011 và đầu năm 2012 diện tích cà phê tăng lên nhanh chóng đặc biệt ở các tỉnh thuộc khu vực Tây Nguyên, như vậy diện tích trồng cà phê Việt Nam đã không diễn ra như quy hoạch mà diện tích trồng cà phê cao hơn rất nhiều. Bảng 1.5: Diện tích, năng suất và sản lượng cà phê Việt Nam (2002 - 2012) ĐVT: DT: ha; NS: tấn/ha; SL: tấn Diện tích Diện tích Năng suất STT Năm Sản lượng (tổng số) (kinh doanh) (bình quân) 1 2002 522.200 474.000 1,48 699.500 2 2003 510.200 480.500 1,63 784.600 3 2004 496.800 479.100 1,72 824.300 4 2005 497.400 483.600 1,64 793.700 5 2006 488.700 483.200 2,04 985.300 6 2007 506.400 487.900 1,97 961.200 7 2008 530.900 500.200 2,11 1,055.000 8 2009 534.300 503.500 2,08 1,046.000 9 2010 550.000 504.600 2,18 1,100.000 10 2011 570.900 533.300 2,19 1,167.000 11 2012 614.500 549.100 2,32 1,273.000 Nguồn: Tổng cục Thống kê 2002-2011 và Cục trồng trọt 2012 [6], [13] 1.1.3. Tình hình sản xuất cà phê ở Tây Nguyên Tây Nguyên bao gồm 5 tỉnh, xếp theo thứ tự vị trí địa lý từ bắc xuống nam gồm các tỉnh: Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông và Lâm Đồng có tổng diện tích tự nhiên là 54.639 km2 với gần 2 triệu ha đất bazan màu mỡ, chiếm đến 60% diện tích đất bazan trong cả nước; Đây là khu vực có điều kiện thời tiết khí hậu 10
  22. thuận lợi, đất đai màu mỡ, rất phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển cà phê, đặc biệt là cây cà phê vối. Năm 2012, tổng diện tích trồng cà phê toàn vùng là 552.000 ha, năng suất trung bình 2,39 tấn/ha và sản lượng đạt gần 1,19 triệu tấn đem lại kim ngạch xuất khẩu hàng tỉ đô la Mĩ mỗi năm; Tây Nguyên một trong 5 vùng có diện tích trồng cà phê lớn nhất cả nước chiếm 90% tổng diện tích và đóng góp trên 93% sản lượng và giá trị cà phê xuất khẩu của Việt Nam [13]. Bảng 1.6: Diện tích, năng suất và sản lượng cà phê Tây Nguyên năm 2012 ĐVT: DT: ha; NS: tấn/ha; SL: tấn Diện tích Diện tích Năng suất STT Tỉnh Sản lượng (tổng số) (kinh doanh) (bình quân) 1 Đắk Lắk 200.200 190.300 2,56 487.700 2 Lâm Đồng 145.700 140.000 2,45 343.400 3 Đăk Nông 116.400 81.000 2,22 179.700 4 Gia Lai 77.600 75.600 2,01 151.800 5 Kon Tum 12.200 10.800 2,44 26.300 Tổng cộng 552.000 497.800 2,39 1,188.000 Nguồn: Cục Trồng trọt - Bộ NN&PTNT 2012 [6], [13] Phân tích số liệu về diện tích, năng suất và sản lượng cà phê của 5 tỉnh Tây Nguyên năm 2012 (bảng 1.6) cho thấy: Về diện tích, Đắk Lắk là tỉnh có diện tích trồng cà phê lớn nhất trong khu vực đạt 200.200 ha chiếm 36% tổng diện tích toàn khu vực Tây Nguyên, kế đến là tỉnh Lâm Đồng với 145.700 ha chiếm 26%. Ba tỉnh còn lại chiếm 38% trong khu vực với diện tích các tỉnh: Đăk Nông 116.400 ha, Gia Lai là 77.600 ha và thấp nhất là tỉnh Kon Tum với 12.200 ha. Tổng diện tích cà phê kinh doanh khu vực Tây Nguyên đạt 90%. Về năng suất, cao nhất là tỉnh Đắk Lắk 2,56 tấn/ha, kế đến là Lâm Đồng 2,45 tấn/ha, Kon Tum 2,45 tấn/ha và Đắk Nông có năng suất bình quân đạt 2,22 tấn/ha và thấp nhất là Gia Lai 2,01 tấn/ha [6], [13]. Tây Nguyên là vùng trọng điểm trồng cà phê vối của Việt Nam với một đặc trưng khí hậu thời tiết hàng năm có mùa khô kéo dài từ 4 đến 6 tháng. Do đó, ngoài 11
  23. các yếu tố kỹ thuật canh tác khác, phân bón và nước tưới cho cà phê trong mùa khô là một yêu cầu bức thiết hiện nay để đảm bảo giữ được năng suất, sản lượng và ngày càng nâng cao chất lượng cà phê của Việt Nam trên thị trường thế giới. 1.1.4. Tình hình sản xuất cà phê ở Đắk Lắk Đắk Lắk là tỉnh có điều kiện thời tiết khí hậu thuận lợi, đất đai màu mỡ, rất phù hợp cho cây cà phê sinh trưởng phát triển và được coi là thủ phù cà phê của Việt Nam. Năm 2012, diện tích trồng cà phê của toàn tỉnh đạt 200.200 ha trong đó cà phê kinh doanh là 190.300 ha, năng suất trung bình 2,56 tấn/ha, với sản lượng đạt 487.700 tấn, là tỉnh có trồng cà phê lớn nhất cả nước chiếm 33 % về diện tích và 38% tổng sản lượng [79], [63]. Cà phê là mặt hàng xuất khẩu chủ lực của tỉnh, hàng năm giá trị cà phê nhân xuất khẩu đóng góp trên 80% tổng giá trị kim ngạch xuất khẩu toàn tỉnh [73]. Trong những năm gần đây, ngành cà phê của tỉnh Đắk Lắk cũng như các tỉnh Tây Nguyên đã có sự phát triển vượt bậc góp phần đưa Việt Nam trở thành quốc gia có năng suất và sản lượng xuất khẩu cà phê vối cao nhất thế giới nhờ sự áp dụng thành công nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất cà phê trong đó có kỹ thuật sử dụng phân bón. Phân tích số liệu về diện tích, năng suất và sản lượng cà phê Đắk Lắk (bảng 1.7), một trong những tỉnh có diện tích lớn nhất cả nước từ 2006 đến 2012 chúng tôi thấy có rất nhiều sự thay đổi đặc biệt là về năng suất. Năm 2006, năng suất cà phê bình quân toàn tỉnh đạt khá cao 2,49 tấn/ha, đến năm 2007 năng suất giảm xuống một cách đột ngột còn 1,82 tấn/ha kéo theo sản lượng đạt thấp nhất trong 7 năm gần đây. Đến năm 2008, năng suất tăng lên đáng kể so với năm 2007 và giảm dần vào năm 2009, năm 2010 năng suất bình quân đạt 2,21 tấn/ha và năm 2012 đạt cao nhất 2,56 tấn/ha [79]. Về diện tích, từ năm 2006 đến 2010 diện tích cà phê toàn tỉnh tăng nhẹ dần đi vào ổn định và có xu hướng giảm trong những năm tiếp theo. Từ năm 2011 đến năm 2012 diện tích cà phê trồng mới bắt đầu tăng trở lại và có xu hướng kéo dài trong một vài năm tới do giá cà phê trên thế giới ngày một tăng cao và khá ổn định. Chính vì vậy, muốn giữ vững và nâng cao hơn nữa năng suất, sản lượng và chất 12
  24. lượng cà phê của tỉnh Đắk Lắk, quan trọng hàng đầu là biện pháp sử dụng kỹ thuật bón phân hợp lý để thâm canh. Bảng 1.7: Diện tích, năng suất và sản lượng cà phê Đắk Lắk (2006 - 2012) Diện tích KD Năng suất Sản lượng Năm ( ha) (tấn/ha) (tấn) 2006 174.700 2,49 435.000 2007 178.900 1,82 325.600 2008 182.400 2,28 415.900 2009 174.100 2,19 381.300 2010 174.900 2,21 386.500 2011 178.100 2,25 400.700 2012 190.300 2,56 487.700 Nguồn: UBND tỉnh Đắk Lắk và Sở NN&PTNT Đắk Lắk năm 2012 [79] Theo kết quả phân loại đất của Viện Quy hoạch Thiết kế Nông nghiệp (bảng 1.8) tỉnh Đắk Lắk có 133.484 ha đất rất thích nghi và thích nghi và 48.476 ha đất ít thích nghi để phát triển trồng cà phê [84]. Tuy nhiên, theo Bộ NN&PTNT và Viện quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp, diện tích cà phê được trồng trên đất ít thích nghi của Đắk Lắk vẫn có lợi thế cạnh tranh so với các vùng khác trong cả nước nên vẫn có thể duy trì một phần diện tích ít thích nghi này để phát triển trồng mới cà phê. Mặt khác, thực tế phát triển ngành nông nghiệp của tỉnh Đắk Lắk trong nhiều năm qua cho thấy cà phê vẫn là cây trồng có khả năng cạnh tranh tốt nhất. Vì vậy, quy hoạch phát triển cà phê của tỉnh đến năm 2015 và 2020 là duy trì diện tích cà phê ở những vùng thích hợp, giảm dần diện tích cà phê già cỗi ở những khu vực không thích nghi, thiếu nước tưới và cơ sở hạ tầng không thuận lợi. Đối với diện tích cà phê già cỗi, sâu bệnh ở những khu vực thích nghi, cần thay thế bằng giống mới có năng suất cao và khả năng chống sâu bệnh tốt bằng hình thức trồng mới sau khi cải tạo đất hoặc tái canh cà phê. 13
  25. Bảng 1.8: Quy hoạch sản xuất cà phê đến năm 2020 Chỉ tiêu Năm 2010 Năm 2012 Năm 2020 Diện tích (ha) 183.300 200.200 170.000 Diện tích kinh doanh (ha) 174.900 190.300 160.000 Năng suất (tấn/ha) 2,21 2,56 2,70 Sản lượng (tấn) 387.200 487.200 432.000 Nguồn: Tỉnh ủy Đắk Lắk [72] và UBND tỉnh Đắk Lắk [78] Trong giai đoạn hiện nay, sản xuất cà phê bền vững tại Đắk Lắk nói riêng và Tây Nguyên nói chung là điều kiện tiên quyết để nâng cao hiệu quả, chất lượng và giá bán sản phẩm trên thị trường thế giới. Để được cấp chứng nhận sản xuất cà phê bền vững, các hộ nông dân và cơ sở sản xuất cà phê phải áp dụng nghiêm ngặt quy trình sản xuất, từ khâu sử dụng phân bón, vệ sinh vườn cây, trồng cây che bóng, thu hái, phơi sấy và chế biến. Hiện nay, loại hình sản xuất cà phê bền vững trên thế giới được áp dụng ở Đắk Lắk là loại hình sản xuất cà phê theo tiêu chuẩn bộ quy tắc 4C, Utz certified, sản xuất cà phê rừng mưa (Rainforest Alliance) và thương mại công bằng (Fair Trade). Tính đến cuối năm 2010, tổng diện tích cà phê vối sản xuất theo chứng chỉ bền vững ở Đắk Lắk đạt 30.241 ha, sản lượng đạt 387.181 tấn chiếm tỉ lệ tương ứng là 16% về diện tích và 24% về sản lượng trong sản xuất cà phê của toàn tỉnh [81], [82]. Người dân tham gia sản xuất cà phê có chứng chỉ bền vững theo quy trình của các công ty, hợp tác xã đã được cấp giấy chứng nhận không những đạt năng suất cao (cao hơn 45% so với năng suất chung) mà giá bán trên thị trường cao hơn so với sản xuất cà phê thông thường do chất lượng bảo đảm. Năm 2010, giá xuất khẩu cà phê 4C là 1.605 USD/ tấn, cà phê Utz certifiedlà 1.625 USD/tấn, cao hơn mức giá xuất khẩu bình quân tương ứng là 126 và 146 USD/ tấn. Các đơn vị tiến hành sản xuất và xuất khẩu sản phẩm cà phê bền vững nhiều nhất tỉnh Đắk Lắk bao gồm các công ty: Đakman, Vinacafe Buôn Ma Thuột, Simeco ; Tỉ trọng sản phẩm xuất khẩu có chứng chỉ bền vững so với tổng sản lượng của các công ty tương ứng là 33%, 17% và 9% [81], [82]. 14
  26. Bảng 1.9: Sản xuất cà phê chứng chỉ bền vững tại Đắk Lắk Diện tích Sản lượng DTBQ NSBQ Chỉ tiêu Số hộ (ha) (tấn) (ha/hộ) (tạ/ha) 4C 8.530 13.800 45.711 1,62 33 Utz certified 11.346 14.098 39.672 1,24 28 Rainforest Alliance 1.400 2.100 6.153 1,50 29 Fair trade 137 243 900 1,77 37 Tổng số 21.413 30.241 92.436 1,41 31 So với toàn tỉnh (%) 12 16 24 139 145 Nguồn: Văn phòng 4C [81] và UTZ certified & Solidaridad Việt Nam [82] Hiện nay sản xuất cà phê bền vững của tỉnh Đắk Lắk chủ yếu mới được triển khai ở số ít vùng trồng cà phê tập trung như ở các huyện CưMgar, Krông pak và thành phố Buôn Ma Thuột với khoảng 15 đến 20% số hộ nông dân tham gia; Tính đến cuối năm 2013 sản xuất cà phê bền vững của Đắk Lắk với tổng số người tham gia 40.959 người với diện tích 61.458 ha và sản lượng đạt 271.153 tấn [80], tăng gấp hơn 2 lần so với năm 2010. Mặc dù vậy, quá trình sản xuất cà phê bền vững của tỉnh còn gặp nhiều khó khăn khi thực hiện ở cấp nông hộ là quy mô sản xuất nhỏ và thiếu điều kiện phục vụ cho sản xuất như kỹ thuật chăm sóc, thu hái, chế biến, vốn và lao động. Chính vì vậy, với chức năng là cơ quan quản lý nhà nước cao nhất trong ngành nông nghiệp, Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn cần tham mưu cho Ủy ban nhân tỉnh Đắk Lắk có những chính sách hỗ trợ cho người trồng cà phê và những công ty sản xuất, chế biến cà phê trên địa bàn tỉnh để mở rộng và phát triển mạnh sản xuất cà phê theo hướng bền vững; Đây sẽ là hướng phát triển cà phê tốt nhất đem lại năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao cho tỉnh Đắk Lắk nói riêng và Tây Nguyên nói chung trong tương lai. 1.2. Ảnh hưởng các yếu tố sinh thái đến sinh trưởng, phát triển cây cà phê Bản đồ phân bố sản xuất cà phê trên thế giới cho chúng ta thấy không phải bất cứ nơi nào trên thế giới có đất tốt, tầng đất dày, khả năng thâm canh cao cũng có thể trồng được cà phê và cho chất lượng cà phê thơm ngon. Cà phê là cây trồng 15
  27. nhiệt đới, có nguồn gốc xuất sứ từ Châu Phi và là loại cây có những yêu cầu về điều kiện sinh thái rất khắt khe. Yếu tố khí hậu có ảnh hưởng rất mạnh mẽ và có tính chất quyết định đến năng suất, đặc biệt là chất lượng, hương vị cà phê. Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng chính đến sinh trưởng và phát triển cây cà phê như: + Nhiệt độ Cây cà phê thích hợp với nhiệt độ ôn hòa. Tuy nhiên trong thực tế sản xuất, cây cà phê có thể sinh trưởng và phát triển trong điều kiện biên độ nhiệt độ ngày đêm lớn từ 8oC đến 38oC. Ngưỡng nhiệt độ thích hợp nhất cho quá trình sinh trưởng, phát triển và ra hoa đậu quả từ 19oC đến 26oC, vượt quá ngưỡng này cao hay thấp đều hạn chế quá trình sinh trưởng phát triển của cây cà phê gây ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm. Mỗi giống cà phê thích ứng với ngưỡng nhiệt độ thích hợp khác nhau, khả năng chống chịu với sự thay đổi nhiệt độ của các giống cà phê được xếp theo thứ tự như sau: Cà phê mít > cà phê chè > cà phê vối. Biên độ nhiệt độ ngày đêm cao có tác dụng thúc đẩy hoạt động quang hợp, tích lũy chất khô vào ban ngày, hạn chế tiêu hao vật chất vào ban đêm và có ảnh sâu sắc đến năng suất và phẩm chất cà phê [55]. Sự chênh lệch về nhiệt độ giữa các tháng trong năm cũng như biên độ nhiệt độ ngày đêm có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cà phê nhất là hương vị. Đặc biệt vào giai đoạn hạt cà phê được hình thành và tích lũy chất khô thì sự chênh lệch nhiệt độ ngày đêm càng lớn thì chất lượng cà phê càng cao và ngược lại. Trong số các giống cà phê thì cà phê chè có phản ứng đối với sự thay đổi về nhiệt độ mạnh hơn so với các giống khác [69]. + Nước và ẩm độ không khí Cây cà phê cần lượng nước rất lớn trong quá trình sinh trưởng và phát triển, đặc biệt trong điều kiện thâm canh cao. Cà phê là cây lâu năm, số lượng cành lá lớn, tán lá rộng, vì vậy muốn có năng suất cao, ổn định thì cây cà phê phải to khỏe, có nhiều cành hữu hiệu, lá xanh tốt, ít sâu bệnh hại Do vậy, ngoài lượng nước cần thiết cho quá trình sinh trưởng, phát triển, kiến tạo sản phẩm là hạt cà phê nhân thì lượng nước thất thoát do sự thoát hơi nước qua lá, bốc hơi, rửa trôi cũng rất lớn. Các vùng trồng cà phê hàng năm cần một lượng mưa hoặc nước tưới tối thiểu 1.200 mm và phân bố đều từ 9 đến 10 tháng trong năm nhưng cũng cần có 16
  28. khoảng thời gian khô hạn từ 2 đến 3 tháng để cây có thể phân hóa mầm và ra hoa tập trung. Sau quá trình phân hóa mầm hoa, cây cà phê cần có một lượng nước nhất định do mưa hoặc tưới tương đương với 40 mm thì quá trình nở hoa, thụ phấn sẽ diễn ra thuận lợi, hoa nở đều và tập trung, còn nếu lượng nước mưa hoặc tưới quá ít sẽ gây ảnh hưởng lớn đến sự ra hoa và đậu quả không tập trung dẫn đến năng suất vườn cây không ổn định. Sau khi ra hoa, thụ tinh, thụ phấn cây cà phê cần được cung cấp nước thường xuyên và liên tục để đảm bảo đủ ẩm cho cây sinh trưởng, phát triển, nuôi quả và lặp lại chu kỳ sinh trưởng ra cành, lá mới để tạo năng suất cho vụ sau. Chính vì vậy, bổ sung đầy đủ nước cho cây cà phê trong giai đoạn này có tính chất quyết định góp phần nâng cao năng suất và sản lượng cà phê [64]. Đối với cây cà phê ẩm độ trung bình hàng năm tốt nhất trên 75%. Ẩm độ không khí cao sẽ làm giảm sự mất nước qua quá trình bốc hơi nước, tuy nhiên nếu ẩm độ không khí quá cao cũng tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều đối tượng sâu bệnh hại phát triển, ngược lại nếu ẩm độ không khí quá thấp làm cho quá trình bốc thoát hơi nước tăng lên rất mạnh, sẽ làm cho cây thiếu nước và héo, đặc biệt là trong những tháng mùa khô có nhiệt độ cao và tốc độ gió lớn. + Ánh sáng Mặc dù cây cà phê có nguồn gốc từ vùng rừng rậm Châu Phi, nơi có khí hậu mát mẻ, mưa nhiều song cây cà phê vẫn có khả năng thích ứng với những khu vực có cường độ ánh sáng cao, ánh sáng trực xạ. Thực tế cho thấy, giai đoạn từ những năm 1946 đến 1950, các nước trồng cà phê ở Châu Mĩ đã thử nghiệm không trồng cây che bóng cho vườn cây cà phê chè và kết quả năng suất tăng cao gấp 3 đến 5 lần so với những vườn cà phê có trồng cây che bóng [15]. Những năm trước đây, đa số diện tích trồng cà phê của các đơn vị quốc doanh trên địa bàn các tỉnh Tây Nguyên nói chung và Đắk Lắk nói riêng thường trồng cây che bóng và cây chắn gió cho vườn cà phê. Hiện nay, thực tế sản xuất của người dân ngày càng có điều kiện chăm sóc đầy đủ hơn cho vườn cà phê về nước tưới, phân bón, phòng trừ sâu bệnh hại và các biện pháp kỹ thuật thâm canh khác nên người dân đã giảm mật độ trồng cây che bóng, thậm chí rất nhiều nơi đã bỏ hẳn không trồng cây che bóng nhằm đưa năng suất vườn cây lên mức tối đa. Hệ quả của việc làm này đã làm cho vườn cà phê 17
  29. giảm tuổi thọ nhanh chóng do mức độ khai thác triệt để, bị chết cháy nếu gặp hạn hán lâu ngày hoặc bị sâu bệnh phá hại hàng loạt khi gặp dịch bệnh hoặc điều kiện thời tiết bất thuận [34], [36]. + Độ cao Đối với các loại cà phê được trồng phổ biến trên thế giới, mỗi loại có yêu cầu về độ cao so với mặt nước biển tối ưu khác nhau. Cây cà phê chè là cây ưa điều kiện khí hậu mát mẻ, cường độ chiếu sáng vừa phải nên thích hợp trồng ở những vùng có độ cao từ 800 m đến 2.000 m so với mặt nước biển. Cà phê vối và cà phê mít ưa nóng ẩm, ánh sáng dồi dào nên thích hợp trồng ở những vùng có độ cao dưới 800 m so với mặt nước biển. Nếu những vùng có độ cao lơn hơn 1.000 m so với mặt nước biển không nên trồng cà phê vối bởi nó sẽ ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng [55]. 1.3. Đất trồng cà phê Cây cà phê có thể trồng được trên nhiều loại đất khác nhau, từ đất có thành phần cơ giới nặng như đất thịt đến đất có thành phần cơ giới nhẹ như đất cát có tầng đất dày và đất không bị ngập úng. Các loại đất được hình thành trên các loại đá mẹ khác nhau: đất phát triển trên đá bazan, gơnai, granit, phiến sét, đá vôi, dung nham và tro núi lửa đều có thể trồng được cà phê với điều kiện các loại đất này có tầng đất dày, kết cấu tốt, tới xốp, thoáng khí, đủ ẩm và đủ dinh dưỡng để cây cà phê có thể sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao, chất lượng tốt [55]. Việt Nam có hơn 2,4 triệu ha đất đỏ bazan nằm trên nhiều vùng khí hậu khác nhau và chủ yếu được quy hoạch để phát triển cây cà phê như các vùng Phủ Quỳ - Nghệ An, Khe Sanh, Hướng Hóa - Quảng Trị, miền Đông Nam Bộ và nhiều nhất thuộc các tỉnh Tây Nguyên. Đắk Lắk là tỉnh có diện tích đất đỏ bazan trồng cà phê rất lớn nhất cả nước và cà phê là một trong những cây trồng chủ lực của tỉnh đem lại giá trị sản xuất nông nghiệp trên đơn vị diện tích rất cao. Tổng diện tích đất trồng cà phê của tỉnh năm 2009 là 182 ngìn ha, chiếm 34% diện tích trồng cà phê của cả nước và 38% diện tích cà phê của vùng Tây Nguyên [84]. Cà phê được trồng trên đất bazan chiếm 91% tổng diện tích canh tác cà phê, so với toàn vùng Tây Nguyên và cả 18
  30. nước, tỉ lệ này tương ứng là 74 - 75%. Lợi thế này đã giúp Đắk Lắk hình thành và phát triển vùng cà phê tập trung, chuyên canh lớn nhất ở Việt Nam. Chất lượng đất sản xuất cà phê có vai trò quan trọng, quyết định năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất cà phê. Cà phê được trồng trên loại đất rất thích nghi và thích nghi cho năng suất cao gấp 1,3 đến 1,6 lần so với loại đất ít thích nghi, trong khi đó giá thành sản xuất chỉ bằng 73 đến 88%. Theo kết quả phân loại đất trồng cà phê theo mức độ thích nghi, dựa vào 4 yếu tố loại phát sinh đất, độ dốc, độ cao và độ dày tầng đất của Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp [84]; Đắk Lắk là tỉnh có tỉ lệ diện tích đất rất thích nghi và thích nghi cho sản xuất cà phê cao nhất Tây Nguyên và cả nước, trong đó diện tích đất rất thích nghi chiếm 60% tổng diện tích của cả vùng Tây Nguyên. Như vậy, nhờ sở hữu nguồn tài nguyên đất đai màu mỡ, chất lượng tốt cùng với khí hậu thuận lợi và trình độ kĩ thuật canh tác của nông dân khá cao nên Đắk Lắk trở thành vùng phát triển cà phê tập trung và hiệu quả nhất ở Việt Nam, tạo nền tảng để nâng cao lợi thế cạnh tranh sản phẩm cà phê trên thị trường quốc tế. 1.3.1. Tính chất lí học của đất Các nhà khoa học trong nước và thế giới nghiên cứu về đất trồng cà phê thống nhất cho rằng đối với cây cà phê thì lí tính đất quan trọng hơn hóa tính đất, lí tính có ý nghĩa quan trọng hơn nguồn gốc địa chất và hóa tính đất. Các vùng trồng cà phê có chất lượng tốt trên thế giới phụ thuộc rất nhiều vào độ cao so với mực nước biển, biên độ chênh lệch nhiệt độ ngày đêm và lý tính đất bởi nó ảnh hưởng lớn đến chất lượng cà phê. Thực tế cho thấy, đối với hóa tính đất có thể thay đổi được bằng cách bón phân, cải tạo đất nhưng lí tính đất thì cần phải có một thời gian rất dài và rất khó thay đổi. Đất tốt nhất để trồng cà phê là đất có tầng canh tác dày, tầng đất sâu tối thiểu từ 70 cm trở lên, đất tơi xốp, mực nước ngầm ở độ sâu tối thiểu là 100 cm, độ xốp 64%, dung trọng 0,9 - 1,0 g/cm3 và tỉ trọng bằng 2,54 [69]. + Dung trọng và độ xốp Xác định chỉ tiêu dung trọng và độ xốp của đất trồng cà phê để đánh giá độ tơi xốp của đất, theo Vũ Cao Thái, (1985) [67] đất nâu đỏ bazan trên các vườn cà phê sinh trưởng và phát triển tốt, cho năng suất cao thì ở tầng đất mặt (từ 0 đến 20 cm) có trị số 19
  31. trung bình của dung trọng là 0,88 g/cm3, tỉ trọng là 2,54 g/cm3, độ tơi xốp là 64,25%. Theo Nguyễn Tri Chiêm và Đoàn Triệu Nhạn, (1974) [9] đất bazan được xem là loại đất lý tưởng nhất để trồng cà phê với tầng đất canh tác dày, độ tơi xốp cao từ 60 đến 65%, dung trọng thấp từ 0,8 đến 1,0 g/cm3, có tượng đoàn lạp thể bền vững, thoát nước nhanh, thoáng khí và giữ ẩm rất tốt. + Đoàn lạp bền trong nước Đoàn lạp bền trong nước là một chỉ tiêu chỉ ra mức độ bền vững, ổn định của kết cấu đất khi gặp những tác động cơ giới như làm đất, mưa to, gió lớn, rửa trôi Theo Hoàng Thanh Tiệm và cộng sự, (1999) [69] thì trên đất đỏ bazan tại tầng đất mặt từ (0 đến 20 cm) ở các vườn cà phê sinh trưởng và phát triển tốt thì lượng đoàn lạp có cấp hạt lớn hơn 0,25 mm đạt trung bình 66,05%, ngược lại ở các vườn cà phê sinh trưởng và phát triển kém thấp hơn 59,34%. + Thành phần cơ giới và độ tầng dày Thành phần cơ giới đất giữ vai trò quan trọng trong việc giữ nước, giữ phân và cung cấp chất dinh dưỡng cho cây sinh trưởng và phát triển. Đối với cây trồng lâu năm nói chung và cây cà phê nói riêng có nhu cầu dinh dưỡng trong mọi thời kỳ trong năm thì đất sét pha thịt là thích hợp nhất. Theo Tôn Nữ Tuấn Nam và Trương Hồng, (1999) [47] thì tỉ lệ sét vật lý cao nhất ở đất nâu đỏ hình thành trên đất bazan, tỉ lệ sét thấp nhất trên đất xám phát triển trên đá granit. Loại đất tốt để trồng cà phê là loại đất phải có tầng canh tác dày, tầng sâu tối thiểu 70 cm, đất tơi xốp, nước ngầm ở độ sâu tối thiểu là 100 cm. Theo Tôn Nữ Tuấn Nam và Trương Hồng, (1999) [47] các vườn cà phê cho năng suất cao trên 5 tấn nhân/ha/năm đều có độ dầy tầng đất mặt lớn hơn 1 m. Đất nâu đỏ và nâu vàng phát triển trên đất bazan có tầng đất mặt trung bình dày trên 70 cm rất thích hợp cho việc trồng và phát triển cây cà phê. 1.3.2. Tính chất hóa học của đất Đất có nguồn gốc khác nhau có tính chất hóa học khác nhau, các chỉ tiêu hóa tính ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng, phát triển và cho năng suất của cây trồng nói chung và cây cà phê nói riêng gồm: Hàm lượng hữu cơ trong đất, hàm lượng đạm, lân, kali tổng số và dễ tiêu trong đất. Theo Phạm Kiếm Nghiệp, (1985) đất 20
  32. trồng cà phê ở Việt Nam thích hợp tốt khi hàm lượng dinh dưỡng tổng số trong đất từ 0,10 - 0,20 % N; 0,10 - 0,12 % P2O5; 0,10 - 0,12 % K2O và hàm lượng chất hữu cơ trong đất lớn hơn 2% [54]. So với nhiều loại đất khác, hàm lượng các chất dinh dưỡng khoáng trong đất bazan thường không cao, hàm lượng lân và kali dễ tiêu thấp nhưng đất bazan có chứa hàm lượng các nguyên tố vi lượng rất cần thiết cho cây cà phê để tạo ra sản phẩm cà phê chất lượng cao như: Bo, Fe, Zn, Cu. Kết quả nghiên cứu về tiêu chuẩn đất thích hợp cho cà phê của Nguyễn Tri Chiêm và Đoàn Triệu Nhạn, (1974) [9] cho thấy năng suất cà phê có liên quan chặt chẽ với hàm lượng chất hữu cơ, đạm tổng số, kali và lân dễ tiêu. Tóm lại, các tác giả đều thống nhất rằng đất tốt nhất để trồng cà phê là đất có tầng canh tác dày, thoát và giữ ẩm tốt, tơi xốp, độ chua nhẹ, giàu hữu cơ, hàm lượng các chất dinh dưỡng dễ tiêu cao. 1.4. Vai trò của đạm, lân, kali và những nghiên cứu trong, ngoài nước về liều lượng và cách bón đối với cây cà phê Hàng năm, cây cà phê giai đoạn kinh doanh ngoài nhu cầu dinh dưỡng cần thiết để cây sinh trưởng, phát triển và nuôi quả còn cần một lượng dinh dưỡng nhất định để bù đắp phần cành lá già do cắt tỉa, tạo tán cho cây hay bị khô già cỗi rụng theo chu trình tự nhiên. Việc phân tích thành phần các chất dinh dưỡng như N, P, K, một số chất trung và vi lượng khác trong đất, lá và các bộ phận khác của cây là cơ sở khoa học quan trọng để xác định chính xác nhu cầu dinh dưỡng của cây. Căn cứ vào đó chúng ta có thể bổ sung dinh dưỡng kịp thời và phù hợp với nhu cầu của cây góp phần nâng cao năng suất, chất lượng và đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người trồng cà phê. Theo Lương Đức Loan và Lê Hồng Lịch, 1997 [35] các yếu tố đạm, lân, kali là những yếu tố phân bón quan trọng nhất đối với cây cà phê, trong đó đạm ảnh hưởng trực tiếp đến số cành hữu hiệu; Lân tham gia kích thích phát triển mầm hoa, hình thành các đốt trên cành; Kali cần thiết cho sự tạo quả và cải thiện chất lượng sản phẩm. Sự thiếu hụt một hoặc vài yếu tố dinh dưỡng nào đó, tùy theo mức độ nhất định sẽ ảnh đến sự sinh trưởng, phát triển và khả năng cho năng suất, chất lượng của cây cà phê. 21
  33. Cũng như các cây trồng khác, lượng dinh dưỡng mà cây cà phê hút từ đất hoặc qua lá không chỉ phục vụ cho yêu cầu tạo ra sản phẩm chính là nhân cà phê mà còn phục vụ sự sinh trưởng, phát triển tạo cành, ra lá của cây cà phê. Theo tính toán của Iyenngar và Awatranami, (1975) [95], một ha cây cà phê chè nếu cho năng suất chất khô bình quân là 5kg/cây/năm thì nhu cầu dinh dưỡng cần 375 kg N, 37,5 kg P2O5 và 450 kg K2O/ha/năm. Theo De Geus, (1967) [15] cho rằng một cây cà phê thành thục hàng năm lấy đi từ đất khoảng 100 g N; 13,6 g P2O5; 120 g K2O; 48,6 g CaO và 16,4 g MgO nhưng phần lớn lại trả lại cho đất do quá trình tạo hình, tỉa cành và rụng lá hàng năm. Theo Tôn Nữ Tuấn Nam và Trương Hồng, (1999) [47] thì một tấn cà phê nhân Robusta (kể cả vỏ quả khô) trong điều kiện canh tác tại Đắk Lắk đã lấy đi của đất 40,83 kg N; 4,97 - 5,58 kg P2O5; 49,60 kg K2O; 8,20 kg CaO; 3,38 kg MgO và 4,22 kg S. Cũng theo Tôn Nữ Tuấn Nam và Trương Hồng nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy N và K có tác dụng rất tốt trong việc chữa trị bệnh khô cành khô quả cây cà phê, có mối tương quan nghịch giữa bệnh này và tỉ lệ N, K trong lá cà phê, bệnh giảm khi hàm lượng đạm và kali trong lá lần lượt đạt 2,5% và 1,5%. Đối với cây cà phê cho năng suất cao, trên 90% lượng N, P, K và Mg hấp thu từ đất cung cấp cho quả, nhưng đối với canxi thì chỉ 39% cung cấp cho quả, tất cả các lá trên cây đang mang quả đều giàu kali và hầu hết các bộ phận của cây hóa gỗ đều khô kiệt lân [23]. Như vậy, mầm hoa, lá non và quả non thường giàu dinh dưỡng đặc biệt là hàm lượng lân và Mg, lá non giàu dinh dưỡng hơn lá già, ngoại trừ canxi; Cành giàu lân hơn lá già và rễ; Trong hạt cà phê nhân hàm lượng đạm cao hơn kali nhưng trong vỏ quả khô thì hàm lượng kali lại gấp 2 lần đạm. Nhiều nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước về phân bón cà phê cũng cho thấy đạm và kali là hai nguyên tố được cây cà phê sử dụng nhiều nhất cho nhu cầu sinh trưởng, phát triển, ra hoa đậu quả và năng suất cà phê đặc biệt là trong thời kỳ mang quả. Đạm và kali có tác dụng rất tốt trong việc chữa trị bệnh khô cành khô quả của cà phê giai đoạn cây cà phê cho quả và có mối tương quan nghịch giữa bệnh này với tỉ lệ đạm và kali ở trong lá cà phê, bệnh khô cành khô quả giảm khi hàm lượng đạm và kali trong lá cây cà phê lần lượt là 2,5% và 1,5% [43], [44]. 22
  34. 1.4.1. Đạm đối với cây cà phê Đạm tham gia vào thành phần của rất nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng quyết định các hoạt động sinh lý, sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây trồng như: axit nucleic, các axit amin, protein, tham gia vào cấu trúc nguyên sinh chất, một số gốc hữu cơ khác. Đây là những thành phần cơ bản cấu tạo nên tế bào, tạo nên bộ máy quang hợp. Đạm có mặt trong chất kích thích sinh trưởng (auxin, cytokinin) nên phân đạm có khả năng kích thích sinh trưởng thân, cành, lá, tạo nên bộ khung tán giúp cho quá trình quang hợp mạnh, tạo nên chất hữu cơ tích luỹ vào hạt, tăng năng suất cà phê. Theo Srivastava, (1980) [105] thì đạm là một thành phần quan trọng trong diệp lục quyết định đến hoạt động quang hợp của cây và là một trong những nguyên tố quan trọng để hình thành nên những cơ quan chủ yếu của thực vật nói chung và cây cà phê nói riêng. Các kết quả nghiên cứu ở trong và ngoài nước đều cho thấy khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cà phê luôn có phản ứng thuận và rất rõ đối với nguyên tố đạm. Cây cà phê cần đạm nhiều nhất vào giai đoạn mùa mưa để nuôi quả và tạo cành lá mới dự trữ cho năm sau, thiếu đạm sẽ gây ra hiện tượng có màu hơi vàng xuất hiện từ lá non, cây sinh trưởng và phát triển chậm, các lóng phát triển kém, ít cành hữu hiệu cho quả dẫn đến năng suất kém. Trong cây cà phê, đạm có thể di chuyển từ lá già đến lá non nhưng không có sự di chuyển ngược lại từ lá non đến lá già, do vậy nếu thiếu đạm thì lá sẽ có màu vàng và lá già sẽ rụng sớm. Triệu chứng vàng lá này thường xuất hiện ở những vườn cà phê cho năng suất cao, sai quả, thiếu hệ thống cây che bóng, phân bón không đủ hoặc ngay cả những vườn bón đầy đủ phân bón nhưng vẫn có biểu hiện thiếu đạm tạm thời (hiện tượng khô cành khô quả), những vườn cà phê bị hiện tượng này thường rất khó phục hồi và cho năng suất rất kém trong năm sau [61]. Đáp ứng đầy đủ nhu cầu đạm cho cây cà phê là điều rất quan trọng đối với quá trình sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao. Cây cà phê trong giai đoạn còn non cần nhiều đạm cho sự phát triển cành lá và thân cây, đối với cây cà phê bước vào thời kỳ kinh doanh còn cần thiết để nuôi quả và tái tạo cành lá cho vụ sau. Theo Đoàn Triệu Nhạn, (1982) [51] khi hàm lượng N trong lá cà phê vối đạt từ 23
  35. 1,5% đến 2,2% tức là cây cà phê có hiện tượng thiếu đạm và cần phải bổ sung gấp cho cây; Nguyễn Tri Chiêm, (1993) [10] cho rằng nếu hàm lượng đạm trong lá của cây cà phê vối ở giai đoạn kinh doanh đạt từ 2,8% đến 3,5% vào đầu mùa mưa thì năng suất cà phê có thể đạt 4 tấn nhân/ha, nhưng ngược lại nếu hàm lượng đạm trong lá quá cao lại làm giảm năng suất cà phê. Tương tự, kết quả điều tra trên các vườn cà phê ở Buôn Ma Thuột, Đắk Lắk của Nguyễn Văn Sanh, (1991) [57] cho thấy: Những vườn cà phê được bón quá nhiều đạm so với kali theo tỉ lệ N/K20 từ 3,5 đến 5 thì cây cà phê phát triển mạnh về cành và lá, lá có màu xanh đậm nhưng năng suất cà phê nhân lại thấp. Theo Lương Đức Loan, (1997) [34] việc bón từ 45 kg đến 135 kg N/ha đã làm tăng 25% số cặp cành và tăng 16% khối lượng rễ cây cà phê con. Theo nghiên cứu của Yoneyama và Yoshida, (1978) [106] thì cây trồng nói - - + chung đồng hóa đạm dưới dạng NO3 , NO2 và NH4 cũng như dưới dạng một số amin và một số gốc hữu cơ khác. Kết quả nghiên cứu của Martin, (1988) [99] cho rằng bón đạm ở dạng sulphat amon (SA) sẽ làm chua đất và ảnh hưởng xấu đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây cà phê chè trong thời kỳ kiến thiết cơ bản, nhưng theo Tôn Nữ Tuấn Nam, (1993) [42] thì bón phân sulphat cho cây cà phê có thể cải thiện được kích cỡ hạt hơn so với khi bón urê, song nếu bón liên tục trong nhiều năm có thể làm cho đất chua. 1.4.2. Lân đối với cây cà phê Lân đóng vai trò quan trọng trong đời sống tế bào, là thành phần chủ yếu của chất nucleoproteit trong đó nó liên kết chặt chẽ với đạm. Vì vậy, khi cây sinh trưởng và phát triển, quá trình tăng trưởng sẽ hình thành nhiều tế bào mới, mô mới cần phải có thêm nhiều nucleoproteit nên cây rất cần lân. Những hợp chất phức tạp tham gia vào quá trình hô hấp và quang hợp đều có chứa lân, lân xúc tiến sự ra rễ giúp cây hút khoáng, đặc biệt lân rất nhạy cảm với cây cà phê con giai đoạn kiến thiết cơ bản. Cây trồng nói chung và cây cà phê nói riêng hoạt động là nhờ các hợp chất cao năng như: ADP, ATP những hợp chất này đều chứa lân giúp cây hút nước, khoáng và trao đổi vận chuyển nguyên liệu lên lá để tham gia vào quá trình sinh tổng hợp protein, acid nucleic, gluxít, lipit Lân là thành phần tất yếu của 24
  36. aminoacit tạo điều kiện tăng cường hình thành các loại vitamin làm cho phẩm chất hạt giống tốt khi bón đủ lân. Thiếu lân khi cây hút đạm vào thì bị tích lũy trong lá dưới dạng đạm khoáng chưa chuyển thành dạng protit và đó là môi trường dinh dưỡng thuận lợi cho việc phát triển của nhiều loại nấm bệnh gây hại cho cây cà phê. Thiếu lân cây cà phê phát triển kém, còi cọc, chậm lớn, lá cứng đờ, màu sắc xạm lại, không ánh kim, thân mỏng, rễ kém phát triển, đặc biệt cây thụ phấn, thụ tinh kém hạt lép và hay rụng hoa quả sớm [8]. Theo De Geus, (1967) [15] cây cà phê non ở thời kỳ vườm ươm có phản ứng rất mạnh đối với lân, thiếu lân rễ phát triển rất chậm, gỗ không hình thành đầy đủ và sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến giai đoạn tiếp theo của cây cà phê. Giai đoạn này tỉ lệ N : P : K được cho là thích hợp nhất 1: 2 : 1, có nghĩa là cần chú ý đến lân nhiều hơn đạm và kali. Theo Phan Thị Hồng Đạo, (1986) [16] tiến hành thí nghiệm trộn 2% lân Văn Điển vào bầu đất ươm cây cà phê cho kết quả: cây cà phê con giai đoạn vườn ươm sau 5 tháng có khối lượng chất khô của bộ rễ non tăng 95% và phần thân lá trên mặt đất tăng 60% so với đối chứng không bón lân. Theo nghiên cứu của Nguyễn Khả Hòa, (1995) [20]: Lân làm tăng khả năng sinh trưởng, phát triển cây cà phê một cách rõ rệt, mức tăng năng suất cao nhất là khi bón lân ở liều lượng 200 kg P2O5/ha/năm làm tăng năng suất lên 143% so với khi không bón lân. Đất bazan thường giàu lân tổng số nhưng lại nghèo lân dễ tiêu, các kết quả nghiên cứu của cho thấy việc giải phóng lân dễ tiêu từ lân tổng số là rất cao nhờ việc bón bổ sung them phân chuồng hay vùi chất xanh thực vật sẽ cải thiện đáng kể lượng lân hữu cơ trong vườn cà phê. Triệu chứng thiếu lân thường xuất hiện ở các lá già, trên cành mang quả, lúc đầu xuất hiện ở một phần của lá thường từ đầu lá, lá có màu vàng sáng, đần chuyển sang màu hồng rồi đỏ đậm hoặc nâu tía dọc theo gân chính, sau đó lan sang toàn bộ lá và rụng. Theo chẩn đoán dinh dưỡng của Nguyễn Văn Sanh, (1997) [58] bón phân lân vào tháng 5 đến tháng 7 cho thấy hàm lượng lân tích lũy trên lá cây cà phê là cao nhất. Theo Wrigly, (2008) [99] thì hiện tượng thiếu lân thường xuất hiện ở các vườn cà phê sai quả, năng suất cao; trong điều kiện hạn hán, đất mặt khô hoặc trên 25
  37. đất sét pha thịt màu đỏ bị ngập nước tạm thời do mưa quá nhiều. Hàm lượng lân trong lá cây cà phê chỉ đạt từ 0,05 - 0,07% khi đó cây cà phê sẽ thiếu lân trầm trọng cần phải bổ sung ngay. 1.4.3. Kali đối với cây cà phê Mặc dù kali là một trong ba nguyên tố mà cây trồng cần nhiều nhất nhưng nghiên cứu về kali còn rất ít bởi kali rất linh động. Kali không tham gia vào cấu tạo thành phần cấu trúc hay hợp chất của thực vật, nhưng kali cần thiết trong hầu hết các tiến trình thiết yếu nhằm giữ vững đời sống của cây trồng. Hoạt động quang hợp và hô hấp xảy ra là do tiến trình hoạt động của các men và enzym, kali đóng vai trò then chốt trong sự hoạt hóa hơn 60 enzym trong cây. Nhờ có tính di động cao nên kali có chức năng vận chuyển các sản phẩm quang hợp về cơ quan tích lũy như quả, hạt, thân, củ, do vậy làm tăng năng suất, phẩm chất nông sản, tăng độ lớn của hạt và giảm rụng quả do thiếu dinh dưỡng. Kali làm tăng áp suất thẩm thấu nhờ vậy tăng khả năng hút nước của rễ, điều khiển hoạt động của khí khổng giúp cây quang hợp được cả trong điều kiện thiếu nước. Kali đóng vai trò quan trọng trong sự phân chia tế bào. Do tác động đến quá trình quang hợp và hô hấp nên kali ảnh hưởng đến việc trao đổi đạm và protit. Kali làm tăng lượng nước liên kết trong tế bào có tác dụng điều hòa không khí cho sự xâm nhập CO2 và thoát hơi nước nên khi đủ kali có tác dụng chống lại điều kiện khắc nghiệt như khô hạn, giá lạnh. Kali tăng cường tạo thành bó mạch, độ dài, số lượng, bề dày của giác mô nên chống được đổ ngã. Theo Lê Văn Căn, (1978) [8], kali có tác dụng điều hòa mọi quá trình trao đổi chất và các hoạt động sinh lý, điều chỉnh đặc tính lý hóa học của keo nguyên sinh chất. Kali giúp qúa trình quang hợp diễn ra bình thường, tăng cường sự vận chuyển hydrat cacbon từ lá sang các bộ phận khác, giúp hoạt hóa các men và tăng khả năng tổng hợp protein. Thiếu kali cây không thể sử dụng nước và các dưỡng chất khác từ đất hay từ phân một cách hữu hiệu và khả năng chống chịu kém đối với tác hại của môi trường như khô hạn, thừa nước, nhiều gió, nhiệt độ thất thường. Thiếu kali lá cây thường bị uốn cong rũ rượi, lá khô dần từ ngoài rìa dọc theo mép lá chạy vào gân lá, cây chậm phát triển, quả chín chậm, phẩm chất nông sản kém, hạt nhỏ. 26
  38. Trình Công Tư, (1996) [75] cho rằng kali rất ít ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển của cây cà phê ở thời kì kiến thiết cơ bản nhưng đối với cây cà phê ở giai đoạn kinh doanh kali lại có tác dụng mạnh đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cà phê. Theo De Geus J.G, (1973) [90] cây cà phê cần nhiều kali đặc biệt là thời kỳ phát triển mạnh của quả và giai đoạn quả chín. Ở giai đoạn này, hàm lượng kali trong lá cà phê có thể giảm đáng kể nên bón kali thường được tiến hành vào đầu mùa mưa, chia làm 2 hay nhiều lần. Hàng năm 1 ha cà phê sinh trưởng bình thường cũng lấy đi ít nhất là 145 kg K2O. Nghiên cứu của Forestier. F, (1969) [93] trên cà phê chè cho rằng: Thiếu kali thường xuất hiện trên lá già từ lá thứ 3, 4 trở vào mà không xuất hiện trên lá non. Nếu thiếu kali trầm trọng thì quả rụng nhiều, cành mảnh khảnh dễ khô và chết, lượng kali vừa phải là bón từ 150 - 300 kg K2O/năm/ha sẽ ổn định năng suất cà phê khoảng 3 - 4 tấn nhân/ha. Trình Công Tư, (1996) [75] khi theo dõi tỉ lệ cây bị sâu đục thân và rệp vảy xanh tấn công trên cà phê cho thấy bón kali từ 25 - 75 kg K2O/ha có thể giảm tỉ lệ cây bị sâu đục thân từ 3,4% xuống 0,6% và cây bị rệp vảy xanh giảm từ 5,9% xuống 1,8%. Lê Ngọc Báu, (1997) [3] khi điều tra trên các nông hộ sản xuất cà phê có năng suất bình quân > 5 tấn nhân/ha ở các tỉnh Tây Nguyên (Gia Lai, Đắk Lắk, Kon Tum) cho rằng mức bón kali mà người dân thường sử dụng là khá cao từ 400 - 500 kg K2O/ha gấp từ 2 đến 2,5 lần so với quy trình. Một số thí nghiệm khác được thực hiện ở Tây Nguyên khi bón kali tăng gấp 2 đến 3 lần so với quy trình thì năng suất không còn tương quan thuận với lượng bón kali bón vào nữa, nhưng cũng không ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây cà phê. 1.4.4. Liều lượng bón đạm, lân và kali cho cà phê + Ngoài nước Tại Brazil, khi nghiên cứu về phân bón cho cà phê chè trong giai đoạn kinh doanh, Malavolta (1991) [101] cho rằng: Lượng phân đạm, lân và kali bón hàng năm cho 1 ha cà phê chè là: 200 - 300 kg N, 50 kg P2O5 và 200 - 300 kg K2O; lượng phân bón trên được chia làm 3 - 4 lần bón trong mùa mưa. Tác giả cho rằng, nhu cầu các chất dinh dưỡng của cây cà phê tăng lên qua từng năm và tăng cao nhất vào 27
  39. năm thứ 3 và 4, đặc biệt là đạm và kali. Như vậy, có thể thấy N và K2O là 2 nguyên tố được cây cà phê dùng nhiều nhất cho nhu cầu sinh trưởng và phát triển, đặc biệt là trong thời kỳ mang quả. Tại Ấn Độ, nghiên cứu của Ramaiah P. K, (1985) [103] về phân bón cho cà phê giai đoạn kinh doanh kết luận: Để đạt năng suất trên 1 tấn cà phê nhân/ha/năm, người ta bón cho cà phê lượng phân bón 160 kg N, 120 kg P2O5 và 160 kg K2O; Trường hợp năng suất cà phê dưới 1 tấn nhân/ha số lượng phân bón cần thiết là 140 kg N, 90 kg P2O5 và 120 kg K2O. Theo tính toán của Iyengar và Awatramani, (1975) [95] về sử dụng phân bón cho cà phê cho thấy: Yêu cầu dinh dưỡng của cây cà phê chè cần 375 kg N + 37,5 kg P2O5 + 450 kg K2O/ha/năm trên cơ sở tốc độ tăng khối lượng chất khô hàng năm là 5kg/cây thì hàm lượng dinh dưỡng trung bình của cành, lá, quả khi phân tích tương ứng là: 2,5% N, 0,11% P2O5 và 2,49% K2O. Nghiên cứu của De Geus, (1967) [15] kết luận: cây cà phê non (thời kỳ kiến thiết cơ bản), tỉ lệ bón phân N : P : K thích hợp nhất là 1: 2 : 1 có nghĩa là cần chú ý đến lân nhiều hơn đạm và kali. Đối với cà phê sinh trưởng và phát triển bình thường trong giai đoạn kinh doanh hàng năm lấy đi từ đất ít nhất là 145 kg K20; Kali là nguyên tố cây cà phê cần nhiều nhất trong thời kỳ phát triển của quả, đặc biệt vào giai đoạn thành thục và quả chín. Nghiên cứu của Forestier. F, (1969) [94] trên cây cà phê vối cho rằng hàm lượng kali thích hợp trong lá cà phê là 2,0% - 2,2% vào đầu mùa mưa và 1,9% - 2,1% vào giữa mùa mưa; hàm lượng canxi trong lá cà phê thay đổi tùy theo tuổi cây, tuổi cây càng cao thì hàm lượng can xi trong lá càng lớn, biến động từ 1% - 2% và khoảng thích hợp nhất là từ 1,2% - 1,6%. + Trong nước Cà phê là cây dài ngày, thời gian từ khi thụ phấn thụ tinh đến khi thu hoạch quả kéo dài từ 8 đến 9 tháng, đặc biệt là trong điều kiện thời tiết ở các tỉnh Tây Nguyên thường xảy ra thiếu nước nghiêm trọng vào mùa khô. Mặt khác, đặc điểm sinh lý của cây cà phê vối cần phải có thời gian khô hạn ít nhất từ 2 đến 3 tháng sau khi thu hoạch để cây thực hiện quá trình phân hóa mầm hoa và ra hoa tập trung, vậy 28
  40. chúng ta nên bón đạm, lân và kali vào lúc nào? Số lượng bao nhiêu để cây cà phê vừa đạt năng suất cao, chất lượng tốt cho hiệu quả kinh tế cao nhất là vấn đề hấp dẫn nhiều nhà khoa học và đến nay cũng chưa thống nhất. Theo quy trình kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch cà phê vối 10 TCN 478-2001 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành theo quyết định số 06/2002/QĐ - BNN ngày 9/01/2002 [5] và Quy trình tái canh cà phê vối ban hành theo quyết định số 273 /QĐ - TT - CCN ngày 3/7/2013 của Cục trưởng Cục Trồng trọt [7] lượng phân bón trên đất bazan cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên nền phân hữu cơ 10 tấn phân chuồng hoai mục bón 2 năm bón một lần với mục tiêu năng suất 3 tấn nhân/ha là 260 kg N + 95 kg P2O5 + 240 kg K2O. Nghiên cứu của Tôn Nữ Tuấn Nam và Trương Hồng, (1999) [47] cho rằng đối với cà phê ở giai đoạn kinh doanh đối với đất tốt cần bón 2 - 3 năm bón một lần từ 10 - 15 tấn phân chuồng hoai mục, khi vườn cây đã ổn định muốn đạt năng suất 3 tấn nhân/ha trên đất bazan cần bón từ 220 - 250 kg N, 80 - 100 kg P2O5 và 200 - 230 kg K2O và trường hợp năng suất vượt ngưỡng thì cứ một tấn cà phê bội thu cần bón thêm 70 kg N, 20 kg P2O5 và 70 kg K2O. Y Kanin H’Dơk và Trình Công Tư, (2007) [29] cho rằng mức bón phân N, P2O5 và K2O cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất so với không bón lần lượt là: bón 300 kg N/ha (tăng 59,5% năng suất, lãi 13,37 triệu đồng), bón 150 kg P2O5 kg/ha (tăng 50% năng suất, lãi 13,47 triệu đồng) và bón 400 kg K2O/ha (tăng 62,5% năng suất, lãi 16,32 triệu đồng). Nguyễn Xuân Trường và cộng sự, (2000) [75] đề xuất lượng phân bón cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh và phục hồi như sau: phân hữu cơ bón định kỳ 1 - 2 năm/lần, lượng bón 20 - 30 tấn/ha; Phân vô cơ (kg phân nguyên chất/ha, năng suất 2 - 4 tấn nhân/ha) trên đất bazan bón: 280 - 400 kg N; 180 - 200 kg P2O5; 260 - 400 kg K2O và trên đất khác (năng suất 2 tấn nhân/ha): 320 - 450 kg N, 200 - 220 kg P2O5 và 300 - 450 kg K2O. Nguyễn Thị Quý Mùi, (2001) [41] đề xuất lượng phân bón cho cà phê thời kỳ kinh doanh và phục hồi như sau: Phân xanh, phân chuồng bón 12 - 15 tấn/ha; 29
  41. phân vô cơ (kg phân nguyên chất/ha), cà phê kinh doanh: 200 N + 150 P2O5 + 200 K2O và cà phê phục hồi: 150 - 200 N, 100 - 150 P2O5 và 150 - 200 K2O. Tôn Nữ Tuấn Nam và cộng sự, (2003) [49] cho rằng liều lượng phân bón 300 - 350 kg N; 80 - 100 kg P2O5 và 300 - 350 kg K2O trong điều kiện có bón 14 - 15 tấn phân chuồng/ha 2 năm bón một lần có thể đảm bảo năng suất cà phê vối từ 4,5 đến 5 tấn nhân/ha; Các liều lượng phân bón cao hơn có thể làm tăng năng suất cà phê nhân nhưng không có hiệu quả kinh tế trong điều kiện giá cà phê nhân đạt 10.000 đồng/kg. Theo lương Đức Loan, (1997) [34] hệ số sử dụng các loại phân khoáng của cà phê có liên quan đến tỉ lệ bón đạm, lân, kali và chất hữu cơ được bón vào trong đất trồng cà phê. Nếu bón từ 200 - 400 kg N + 100 - 200 kg P2O5 + 200 - 400 kg K2O với tỉ lệ 2 : 1 : 2 trên nền phân hữu cơ 10 tấn (2 năm bón một lần) thì hệ số sử dụng phân đạm tăng từ 45,7 lên 51,6%; Lân tăng từ 22,9 lên 25,1% và kali tăng từ 47,3 lên 52,8%. Ngược lại cũng bón với lượng phân theo tỉ lệ như trên ở trên nền không có phân hữu cơ thì hệ số sử dụng phân bón lại giảm; đạm giảm từ 44,3 xuống 43,6%, lân giảm từ 20,6 xuống 19,2% và kali giảm từ 45,8 xuống 44,2%. Theo Lê Hồng Lịch và cộng sự, (2005) [31] đề xuất lượng phân bón cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh (mức năng suất 3,5 đến 4 tấn nhân/ha) như sau: 200 kg SA, 520 kg urê, 700 kg lân nung chảy, 500 kg kali clorua. Có thể tăng hoặc giảm 10 - 15 % lượng phân cho mỗi tấn cà phê nhân tăng hoặc giảm. Nếu dùng các loại phân hỗn hợp NPK để bón cho cà phê như: Con Cò, Đầu Trâu 16 - 8 - 16, Việt Nhật 16 - 8 - 14, Con Trâu, nên bón với lượng từ 1,5 đến 2 tấn/ha/năm. Nguyễn Tiến Sĩ, (2009) [60] cho rằng nếu bón lượng phân 320 kg N + 120 kg P2O5 + 350 kg K2O/năm cho 1 ha cà phê vối giai đoạn kinh doanh trồng trên đất đỏ bazan ở Đắk Nông đã đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng của cây cà phê, cho năng suất đạt 3,76 tấn nhân/ha, lợi nhuận đạt 70 triệu đồng/ha/năm. Điều tra hiện trạng sử dụng phân bón của nông dân trồng cà phê trong tỉnh Đắk Lắk tác giả Trương Hồng và cộng sự, (2000) [24] nhận định: Lượng phân bón hóa học mà nông dân sử dụng để bón cho cà phê rất cao, mức món đạm từ 180 đến 1.410 kg N, lân từ 25 đến 600 kg P2O5 và kali từ 64 đến 720 kg K2O/ha; mức trung 30
  42. bình là: 501 kg N, 271 kg P2O5 và 311 kg K2O/ha. Theo nghiên cứu của Y Kanin H’Drơk, 2002 [27] trên nền phân bón 300 kg N + 300 kg K2O, bón phân lân từ 0 - 200 kg P2O5/ha/năm cho cà phê vối có tác dụng làm tăng số cặp lá/cành, làm giảm tỉ lệ nhiễm rệp xanh, cành khô, mức độ rụng quả nên tăng năng suất, nhưng hiệu quả và năng suất cao nhất ở mức 150 kg P2O5/ha; trên mức đó năng suất có tăng nhưng không chắc chắn. Bón phân cho cà phê chỉ dựa vào tỉ lệ chất dinh dưỡng trong đất không cho kết quả chắc chắn nên cần phải nghiên cứu chẩn đoán dinh dưỡng qua lá để đề xuất quy trình bón phân hợp lý cho cà phê và áp dụng rộng rãi cho sản xuất. Lê Hồng Lịch, (2008) [32] khi nghiên cứu sử dụng phân lân hợp lý cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan ở Đắk Lắk kết luận: Trên nền 100 kg P2O5 /ha, bón từ 200 kg đến 350 kg N/ha làm tăng năng suất từ 14,5 đến 24,2 % và đã xác định được tổ hợp phân bón thích hợp cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh ở Đắk Lắk là 300 kg N + 100 kg P2O5 + 300 kg K2O và 350 kg N + 100 kg P2O5 + 350 kg K2O kg/ha/năm. Theo điều tra của Lê Quang Chiến, (2011) [11], lượng phân đạm, lân và kali sử dụng thực tế cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh tại huyện CưMgar của các hộ nông dân tham gia sản xuất cà phê chứng chỉ Rainforest cũng rất cao (494 kg N - 147 kg P2O5 - 339 kg K2O kg/ha/năm); So với lượng phân do Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên (WASI) khuyến cáo sử dụng thì lượng phân này vượt: 244 kg N - 47 kg P2O5 - 109 kg K2O. Tuy năng suất của cà phê chứng chỉ Rainforest cũng khá cao đạt 3,1 tấn nhân/ha nhưng với năng suất này thì lượng phân sử dụng như trên vẫn quá cao, đặc biệt là phân đạm và dẫn tới hiệu quả sản xuất kinh doanh kém. Thí nghiệm về bón phân cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh tại huyện CưMgar của Trần Công Tiến, (2009) [66] trong 2 năm 2007 và 2008 cho rằng bón phân với liều lượng 300 kg N - 100 kg P2O5 - 300 K2O ha/năm đạt năng suất trung bình 3,23 tấn nhân/ha. Theo điều tra khảo sát của Đỗ Thị Nga, (2012) [53] và tác giả thì lượng phân bón thực tế sử dụng ở hộ nông dân với lượng phân bón khuyến cáo của các cơ quan 31
  43. nhà nước có thể nhận thấy nông dân sản xuất cà phê vẫn lạm dụng phân bón quá mức cần thiết để tăng năng suất cà phê. Thực tế, lượng phân đạm, lân và kali được sử dụng bón cho cà phê ở các nông hộ cao hơn mức khuyến cáo từ 12 đến 66%. Điều này đã làm cho mức chi phí về phân bón hóa học bình quân trên 1 ha cà phê tăng thêm 16% và giá thành 1 tấn sản phẩm cà phê nhân tăng thêm 5%. Nguyễn Văn Quảng và cộng sự, (2013) [56] điều tra tình hình sử dụng phân bón cho cà phê vối của người dân 5 huyện tại Lâm Đồng cho thấy trung bình là 478,77 kg N + 351,45 kg P2O5 và 250,82 K2O ha/năm. Điều tra của Trương Hồng và cộng sự, (2013) [26] lượng phân bón đa lượng mà nông dân sử dụng cho cà phê của 5 tỉnh Tây Nguyên trung bình: 389 kg N - 158 kg P2O5 - 324 K2O ha/năm; riêng Đắk Lắk nông dân bón: 382 kg N - 197 kg P2O5 - 312 K2O ha/năm. 1.4.5. Số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali cho cà phê + Ngoài nước Malavolta. E, (1988) [100] khi nghiên cứu số lần và liều lượng bón phân đạm cho cà phê chè tại Brazil kết luận: Nếu công thức không bón phân là 100% thì khi bón 200 kg N (bón một lần) làm năng suất tăng 115%, nhưng nếu bón 2 lần, năng suất tăng 150%, bón 4 lần, năng suất tăng đến 200%. Điều này cho thấy nếu cung cấp phân đạm kịp thời và đúng lúc thì làm tăng năng suất rõ rệt và hiệu quả của đầu tư cao, giá thành sản phẩm hạ thấp, sản xuất có lãi. Malavolta. E, (1991) [101] dẫn theo Carvajal (1984): Sau thời kỳ nghỉ để phân hóa mầm hoa thì lân là yếu tố dinh dưỡng mà cây cà phê cần sớm nhất trong một chu kỳ ra hoa, đậu quả, nuôi trái. Vào thời kỳ trước ra hoa và ra hoa, cây cà phê hút lân nhiều nhất chiếm đến 50% lượng lân của cả năm; đạm cũng cần với một lượng lớn nhưng đối với kali trong giai đoạn này chỉ cần một lượng đều đặn không có nhu cầu cao như các giai đoạn khác trong năm. Trong một năm, cây cà phê kinh doanh trải qua 4 thời kỳ sinh trưởng và phát triển, ứng với mỗi thời kỳ sinh trưởng và phát triển ấy cây cà phê cần một lượng dinh dưỡng khác nhau như: Thời kỳ nghỉ sinh trưởng cần (20% đạm, 12% lân và 19% kali), thời kỳ tiền nở hoa và nở hoa cần (34% đạm, 42% lân và 25% kali), thời kỳ quả phát triển (26% đạm, 32% lân và 31% kali) và thời kỳ quả chín cần (20% đạm, 14% lân và 25% kali). Như vậy, tất cả 32
  44. các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây cà phê đều cần thiết phải cung cấp dinh dưỡng, kể cả thời kỳ nghỉ sinh trưởng. + Trong nước Theo Phan Quốc Sủng, (1987) [64] đề xuất công thức bón phân cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh 3 lần vào các thời điểm như sau: Tháng 4 - 5 bón: 35% đạm + 30% kali Tháng 6 - 7 bón: 40% đạm + 40% kali + 40% lân Tháng 10 - 11 bón: 25% đạm + 30% kali + 60% lân Tôn Nữ Tuấn Nam và Trương Hồng, (1999) [47] đề xuất bón phân vô cơ cho cà phê làm 4 đợt theo tỉ lệ và thời điểm như sau: Đợt 1 (mùa khô khi tưới nước): 15% đạm Đợt 2 (tháng 5): 25% đạm + 30% kali + 50% lân Đợt 3 (tháng 6 - 7): 30% đạm + 35% kali Đợt 4 (tháng 9 - 10): 30% đạm + 35% kali + 50% lân Theo Trương Hồng, (1999) [22], nếu bón phân đạm cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh 4 lần trong năm, một lần vào mùa khô và 3 lần vào mùa mưa sẽ cho năng suất cao nhất. Vũ Cao Thái, (1999) [68] cũng chỉ ra rằng bón 4 lần đạm trong năm cho cây cà phê theo tỉ lệ đầu mùa khô 5-15%, đầu mùa mưa 25-30%, giữa mùa mưa 30-35% và cuối mùa mưa 25-30% sẽ cho năng suất cao nhất. Nguyễn Xuân Trường và cộng sự, (2000) [75] đề xuất bón phân vô cơ cho cà phê theo tỉ lệ và thời điểm như sau: Đầu mùa mưa: 25 - 30% đạm + 25 - 30% lân + 20 - 25% kali Giữa mùa mưa: 30 - 35% đạm + 20 - 25% lân + 30 - 35% kali Cuối mùa mưa: 25 - 30% đạm + 20 - 25% lân + 30 - 35% kali Đầu mùa khô: 5 - 15% đạm + 15 - 20% lân + 5 - 10% kali Theo quy trình kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch cà phê vối 10 TCN 478-2001 của Bộ NN&PTNT ban hành theo quyết định số 06/2002/QĐ-BNN ngày 9/01/2002 [5] và Quy trình tái canh cà phê vối Ban hành theo quyết định số 273 /QĐ-TT-CCN ngày 3/7/2013 của Cục trưởng Cục Trồng trọt [7] lượng phân bón 33
  45. trên đất bazan cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh được chia làm 4 lần trong năm như sau: Lần 1: giữa mùa khô kết hợp với tưới nước: bón 100% phân SA Lần 2: đầu mùa mưa: 30% phân urê, 30% phân kali và 100 % phân lân Lần 3: giữa mùa mưa: 40% phân urê, 30% phân kali Lần 4: cuối mùa mưa: 30% phân urê, 40% phân kali Nguyễn Thị Quý Mùi, (2001) [41] cho rằng mỗi năm nên bón 3 lần phân cho cà phê vào đầu, giữa và cuối mùa mưa với các tỉ lệ phân bón như sau: tháng 3 - 4 bón (35% N + 35% K2O), tháng 6 - 7 bón (40% N + 45% P2O5 + 40% K2O), tháng 10 - 11 bón (25% N + 55% P2O5 + 25% K2O). Theo Lê Hồng Lịch và cộng sự, (2005) [31]: Tùy theo điều kiện thời tiết của từng vùng mà có thể bón phân vào các thời điểm khác nhau chia làm 4 đợt như sau: - Đợt 1: Tháng 1 - 2 (khi tưới đợt 2) bón 200 kg SA - Đợt 2: Tháng 4 - 5 bón (180 kg urê + 350 kg lân +160 kg kali) - Đợt 3: Tháng 6 - 7 bón (180 kg urê + 350 kg lân +170 kg kali) - Đợt 4: Tháng 8 - 9 bón (160 kg urê + 170 kg kali) ha/năm. Nghiên cứu của Nguyễn Văn Minh, (2011) [37] về thời điểm bón phân đạm, lân và kali cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên nền phân bón 250 kg N + 100 kg P2O5 + 250 K2O ha/năm và 10 tấn phân chuồng tại xã Quảng Hiệp, huyện CưMgar, tỉnh Đắk Lắk cho rằng: Bón đạm làm 5 lần/năm (2 lần mùa khô và 3 lần mùa mưa) tăng năng suất cà phê 28% so với bón 3 lần/năm; Bón lân 3 lần/năm (1 lần mùa khô và 2 lần mùa mưa) cho năng suất cao hơn bón 1 lần/năm là 30% và bón kali làm 4 lần/năm (2 lần mùa khô và 2 lần mùa mưa) cho năng suất cà phê nhân tăng lên 29% so với bón 2 lần/năm. Nguyễn Văn Minh, (2011) [38] nghiên cứu về thời điểm và phương pháp bón đạm, lân và kali cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh với lượng phân bón 300 kg N - 100 kg P2O5 - 300 K2O ha/năm tại xã Eakao, thành phố Buôn Ma Thuột kết luận: Bón phân đạm làm 5 lần/năm (2 lần mùa khô và 3 lần mùa mưa) làm tăng năng suất cà phê nhân lên đến 37% so với bón 3 lần/năm; Bón lân 3 lần/năm (1 lần mùa khô và 2 lần mùa mưa) cho năng suất cao hơn bón 1 lần/năm là 30% và bón 34
  46. kali làm 4 lần/năm (2 lần mùa khô và 2 lần mùa mưa) cho năng suất cà phê nhân tăng lên 32% so với bón 2 lần/năm. 1.5. Vai trò của kẽm, bo và những nghiên cứu trong, ngoài nước về kẽm và bo đối với cây cà phê Các nguyên tố vi lượng có vai trò quan trọng để hoạt hóa các enzyme xúc tác cho quá trình trao đổi chất của cây trồng nói chung và cà phê nói riêng. Đối với cà phê trồng lâu năm trên đất nâu đỏ bazan thường bị thiếu một số nguyên tố trung và vi lượng như: Lưu huỳnh, can xi, magiê, kẽm, bo Tuy nhu cầu các nguyên tố này không cao như các nguyên tố đa lượng nhưng nếu thiếu cây trồng sẽ bị rối loạn trao đổi chất và nếu thiếu nghiêm trọng cây biểu hiện ra trạng thái bên ngoài và ảnh hưởng đến năng suất khá rõ. Ví dụ như thiếu lưu huỳnh sẽ sinh ra bệnh bạc lá, cây mất màu xanh không thực hiện quang hợp năng suất giảm sút là điều không tránh khỏi. Magiê là thành phần cấu tạo của diệp lục nên vai trò của magiê rất quan trọng trong quang hợp hình thành gluxit, magiê có tác dụng kích thích sự thu hút lân của cây cà phê, tham gia vào thành phần của enzym để hoạt hóa các chất có liên quan tới hô hấp và chuyển hóa năng lượng. Thiếu magiê lá cà phê thường có vệt vàng hoặc bị sọc trắng, vệt xuất hiện ở giữa lá rồi lan dần ra viền lá tạo thành những vệt nối đuôi nhau như chuỗi hạt và thường xuất hiện trên lá già trước [99]. 1.5.1. Kẽm đối với cây cà phê Cây hấp thu kẽm qua rễ dưới dạng các ion Zn2+, khi thiếu kẽm có thể phun kẽm cho cây cà phê qua lá bằng dung dịch sulphate kẽm ZnSO4 hoặc oxit kẽm ZnO với nồng độ 1%. Cần chú ý khi phun bổ sung kẽm cho cây cà phê cần tiến hành đúng phương pháp, vệ sinh sạch sẽ tránh lẫn tạp chất nếu không sẽ có tác hại rất lớn. Bổ sung kẽm cho cây bằng phương pháp bón vào đất không được khuyến cáo bởi vì kẽm thường bị cố định trong đất. Thiếu kẽm lá bị cong queo, ngọn rụt lại, tạo thành từng chùm lá bé trên cành non, gân lá còn xanh nhưng phiến lá bị vàng, cây sinh trưởng chậm lại, quá trình tổng hợp các chất phospho, protein bị rối loạn. Tôn Nữ Tuấn Nam và cộng sự, (1998) [46] khi nghiên cứu ảnh hưởng của bo và kẽm đến cà phê vối ở Đắk Lắk cho thấy cung cấp ZnSO4 cho vườn cây có thể chữa trị bệnh xoắn lá, rụt ngọn, làm giảm tỉ lệ rụng quả, tăng năng suất cà phê trong nhiều 35
  47. trường hợp có thể cải thiện kích cỡ hạt. Từ đó tác giả đề nghị hàng năm cần cung cấp một lượng kẽm nhất định bằng cách phun qua lá là tốt nhất. Nguyễn Tiến Sĩ, (2009) [60] nghiên cứu cung cấp kẽm cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan tại Đắk Nông cho rằng: Việc cung cấp kẽm cho cà phê bằng cách phun qua lá hoặc bón vào đất đã làm tăng phẩm cấp hạt cà phê nhân, hiệu quả kinh tế và năng suất tăng từ 4,42% đến 14,02% so với đối chứng. Hai công thức bón kẽm thích hợp cho cà phê là bón vào đất (25 kg ZnSO4/ha/năm) và phun qua lá (ZnSO4 với nồng độ 0,4%) cho năng suất cao hơn, phẩm cấp nhân tốt hơn, tỉ lệ rụng quả thấp hơn và hiệu quả kinh tế cũng cao hơn so với các công thức bón hoặc phun kẽm khác. Về ảnh hưởng của kẽm đến tỉ lệ hạt cà phê nhân trên sàng 18 (>7,1 mm), các công thức phun kẽm trên lá và bón vào đất đã làm tăng tỉ lệ hạt cà phê nhân trên sàng từ 1,1 đến 4,1% so với đối chứng nhưng không có sự khác biệt rõ rệt giữa các công thức phun trên lá hoặc bón kẽm vào đất. Theo Oliveir and De Hag, (1981) [102], pha kẽm với đạm dùng để phun qua lá cho cà phê chè làm tăng năng suất cà phê rõ rệt. 1.5.2. Bo đối với cây cà phê Bo là nguyên tố vi lượng rất quan trọng với cây trồng, ảnh hưởng đến hoạt động của một số enzym, nó có khả năng tạo phức với các hợp chất polyhydroxy khác nhau. Bo có tác dụng tăng khả năng thấm ở màng tế bào, làm cho việc vận chuyển hydrat carbon dễ dàng, liên quan đến quá trình tổng hợp protein, liqnin, thiết yếu đối với sự phân chia tế bào và quá trình thụ phấn ở cây, nó ảnh hưởng tới sự hút và sử dụng canxi của cây. Hàm lượng bo rất khác biệt giữa các loại cây, cây một lá mầm thường thấp hơn các cây hai lá mầm. Trong cây, hàm lượng bo trong lá thường cao hơn thân và giảm dần theo thời gian sinh trưởng. Triệu chứng thiếu bo thường bắt đầu xuất hiện ở các bộ phận non của cây, ban đầu đỉnh sinh trưởng chùn lại, dần chết khô, các lá non thường bị biến dạng, gấp nếp và mỏng với màu xanh lợt đến mất màu, trên bề mặt lá thường có những đốm nhỏ màu vàng trắng. Trong một số trường hợp đỉnh sinh trưởng bị chết làm cây mọc thêm nhiều chồi bên giống như cây bụi, xuất hiện nhiều vết rạn nứt trên thân và cuống quả. Thiếu bo làm hoa kém phát triển, sức sống hạt phấn kém, tầng rời ở cuống và quả không phát triển 36
  48. đầy đủ nên quả non dễ bị rụng, sự phát triển của rễ bị ảnh hưởng, rễ cây nhỏ, mỏng, đầu rễ thường bị chết hoại. Hàm lượng bo tổng số trong đất có sự khác biệt đáng kể giữa các loại đất, đất chua phát triển trên đá phún xuất và đất có kết cấu thô hàm lượng hữu cơ thấp thì nghèo Bo, đất phát triển trên đá phiến sét và đất kiềm có bo tổng số cao. Bo là nguyên tố dễ bị rửa trôi, chính vì thế ở các vùng đất có khí hậu ẩm ướt, nóng ẩm mưa nhiều hàm lượng bo thấp hơn so với vùng đất khô hạn và bán khô hạn. Những vùng đất bị ảnh hưởng mặn của nước biển có thể có hàm lượng bo cao. Cấu trúc đất, loại khoáng sét, pH và chất hữu cơ trong đất là những yếu tố ảnh hưởng đến bo hữu hiệu trong đất. Ở những vùng khô hạn, đất mặn, nước thải lượng bo trong đất thường khá cao nên có thể gây độc cho cây trồng. 1.5.3. Bón kẽm và bo cho cà phê + Ngoài nước Jean Niconas Wintgens, (2004) khi nghiên cứu hàm lượng các chất dinh dưỡng trung và vi lượng trong lá cà phê chè cho rằng với nguyên tố Zn nếu trong lá có hàm lượng nhỏ hơn 7,0 ppm khi đó cây cà phê bị thiếu kẽm và cần bổ sung gấp cho cây bằng cách phun qua lá hoặc bón vào đất. Ngược lại nếu hàm lượng kẽm trong lá lớn hơn 20 ppm khi đó cây bị hiện tượng thừa kẽm, có thể gây ảnh hưởng ngược lại về năng suất cũng như chất lượng cà phê. Hàm lượng kẽm đủ nằm trong khoảng 10 đến 15 ppm [96] . Khi nghiên cứu thang dinh dưỡng các chất vi lượng trên lá cà phê vối giai đoạn kinh doanh ở Compilation, tác giả Willson. K.C, (1987) [108] cho rằng hàm lượng Zn trong lá được chia làm 4 mức như sau: Thiếu 70 ppm. Jean Niconas Wintgens, (2004) khi nghiên cứu hàm lượng các chất dinh dưỡng trung và vi lượng trong lá cà phê chè kết luận với nguyên tố bo, nếu hàm lượng trong lá nhỏ hơn 30 ppm là thiếu và lớn hơn 100 ppm là thừa, hàm lượng vừa đủ từ 40 đến 100 ppm. Đối với các chất vi lượng, chúng ta cần đặc biệt chú ý đến liều lượng khi bổ sung cho cây cà phê tránh hiện tượng dư thừa vừa không đem lại hiệu quả kinh tế, đôi khi còn có tác dụng ngược lại [96]. 37
  49. Yonara Poltronieri, Herminia E P Martines and Paulo R Cecon, (2011) [107] khi nghiên cứu ảnh hưởng của kẽm đến năng suất và chất lượng cà phê nhân trong 2 năm 2006 - 2007 và 2007 - 2008 đối với cà phê chè tại Brazil cho rằng: phun ZnSO4 nồng độ 0,4% cho cà phê chè đã làm tăng năng suất so với đối chứng 29% (năm thứ nhất 2006 - 2007), tăng 23% sau 2 năm và mối tương quan giữa kẽm và năng suất cà phê nhân là rất chặt (r = 0,98). Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của hấp thu kẽm trong đất trồng cà phê chè tại Brazil các tác giả Andrade S.A.L, Silveira A.P.D and Mazzafera. P, (2010) [87] cho rằng: nếu bón ZnSO4 vào đất trồng cà phê 4 mức (0, 100, 300 và 900 ppm) thì hàm lượng kẽm tổng số trong đất tương ứng là (2,3; 64,9; 183,3 và 381 ppm). + Trong nước Nghiên cứu của Tôn Nữ Tuấn Nam và Bùi Văn Khánh, (2002) [48] xác định liều lượng kẽm cho cà phê chè catimor trên đất bazan thí nghiệm tại Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên với mức phun kẽm ZnSO4 trên lá nồng độ 0,4% và các mức bón vào đất từ 20 đến 100 kg ZnSO4 trên nền phân bón đối chứng theo quy trình của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thực hiện trong năm 2000 và 2001 kết luận: Công thức bón 40 kg ZnSO4/ha/năm cho năng suất cao nhất đạt 1,81 tấn nhân/ha, tăng 15,3% so với đối chứng; các mức bón ZnSO4 cao hơn 40kg/ha/năm cho năng suất cao hơn đối chứng nhưng thấp hơn 1,81 tấn nhân/ha. Đối với chất lượng cà phê nhân: Khi bón ZnSO4 mức 80 kg/ha/năm cho tỉ lệ hạt trên sàng 16 (đường kính 6,3 mm) cao nhất đạt 74,5%; bón ZnSO4 mức 100 kg/ha/năm cho khối lượng 100 hạt cao nhất đạt 16,5 g và công thức bón ZnSO4 ở mức 80 kg/ha/năm cho tỉ lệ tươi/nhân thấp nhất là 5,63 trong khi đó công thức đối chứng không bón kẽm là 6,22 [48]. Tôn Nữ Tuấn Nam, (1996) [45] khi nghiên cứu triệu chứng biến dạng lá non của cà phê vối cho thấy: Sau 2 năm xử lý với các công thức bón borax 20 kg/ha, bón ZnSO4 20 kg/ha, bón ZnSO4 + borax 20 kg/ha, phun ZnSO4 0,4%, phun boric axít 0,3%, phun nutrazin 0,4% và công thức đối chứng không xử lý. Kết quả cho thấy công thức phun ZnSO4 0,4% cho tỉ lệ cây có lá biến dạng thấp nhất 3,57%; 38
  50. công thức phun nutrazin 0,4% cho tỉ lệ bệnh tương đối thấp 8,92%; trong khi đó các công thức bón vào đất đều đạt hiệu quả thấp, biến động từ 17,85 đến 33,14% [45]. Vũ Thị Thùy Dương, (2008) [14] dẫn theo Trần Công Tấu & Trần Công Khanh khi nghiên cứu về hàm lượng kim loại nặng ở tầng đất mặt trong một số loại đất ở Việt Nam cho rằng: Đất feralit phát triển trên đá bazan có hàm lượng kẽm tổng số đạt 81 ppm/100g đất; Đất xám phát triển trên granite ở Miền Trung có hàm lượng kẽm tổng số đạt 11,6 ppm/100g đất. Theo Nguyễn Thế Đặng, (2008) [17] dẫn theo Vũ Cao Thái khi nghiên cứu hàm lượng trung bình các nguyên tố vi lượng trong một số loại đất Việt Nam đã kết luận hàm lượng kẽm trong đất nâu đỏ bazan là 99 ppm/100g đất. Bùi Huy Hiền và cộng sự, (2007) [19] nghiên cứu về hiệu quả của phân bón trung và vi lượng đối với cà phê vối tại Đắk Lắk trong 4 năm từ 1999 đến 2002 kết luận: bón thiếu kẽm hoặc bo làm năng suất cà phê giảm tương ứng là 9,57 và 10,77% so với đối chứng; bón thiếu kẽm có ảnh hưởng năng suất từ năm thứ 3 và bón thiếu bo có ảnh hưởng năng suất từ năm thứ 4. Trương Hồng, (2012) [25] khi nghiên cứu về hàm lượng các nguyên tố vi lượng trong lá cà phê vối cho rằng hàm lượng Zn trong lá cà phê vối biến thiên từ 10 - 15 ppm và hàm lượng bo trong lá dao động từ 30 - 35 ppm. Nghiên cứu của Nguyễn Công Vinh và Lê Xuân Ánh, (2007) [83] về ảnh hưởng của bo đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng cà phê catimor trên đất nâu đỏ phát triển trên đá bazan vùng Phủ Quỳ - Nghệ An kết luận: Trên nền bón phân 200 kg N + 100 kg P2O5 + 200 kg K2O/ha/năm và bón thêm 5 kg bo/ha năng suất tăng 16%, phun 5 kg bo/ha năng suất tăng 34% và bón 10 kg bo/ha năng suất tăng 29% so với đối chứng không bón hoặc phun bo. 39
  51. CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu - Cây cà phê vối (Coffea canephora Pierre) giai đoạn kinh doanh 11 năm tuổi trồng trên đất bazan (ferralsols). Mọi chế độ chăm sóc ngoài yếu tố thí nghiệm như: làm cỏ, tưới nước, tỉa cành tạo tán, phòng trừ sâu bệnh được thực hiện đồng nhất theo quy trình kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch cà phê vối 10 TCN 478-2001 ban hành theo quyết định số 06/2002/QĐ-BNN ngày 9/01/2002 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn [5]. - Cây cà phê trong các thí nghiệm là cây thực sinh và vườn cà phê không có cây che bóng, năng suất bình quân trong 3 năm liên tục từ 2009 - 2011 là 3,0 tấn/ha. 2.1.2. Địa điểm nghiên cứu Các thí nghiệm được bố trí tại vườn cà phê thuộc xã Eak’pam, huyện CưMgar, tỉnh Đắk Lắk. Tọa lạc ở vị trí địa lí 12o47’31’ N và 108o04’35’ E có độ dốc <5%, độ cao trung bình so với mặt biển là 500 m và cũng là huyện có diện tích trồng cà phê lớn nhất tỉnh Đắk Lắk (37.000 ha). 40
  52. 2.2. Nội dung nghiên cứu 2.2.1. Nghiên cứu về liều lượng bón đạm và kali cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan - Ảnh hưởng của liều lượng đạm và kali đến hàm lượng một số chất trong đất và lá cà phê. - Ảnh hưởng của liều lượng đạm và kali đến quá trình quang hợp, sinh trưởng và phát triển của cây cà phê. - Ảnh hưởng của liều lượng đạm và kali đến năng suất, tỉ lệ hạt cà phê nhân xuất khẩu. - Đánh giá hiệu quả kinh tế và hiệu suất đầu tư phân bón khi tăng liều lượng đạm và kali cho cà phê vối. 2.2.2. Nghiên cứu về cách bón (số lần và tỉ lệ) đạm, lân và kali cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan - Ảnh hưởng của số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali đến hàm lượng một số chất trong đất và lá cà phê. - Ảnh hưởng của số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali đến quá trình quang hợp, sinh trưởng và phát triển của cây cà phê. - Ảnh hưởng của số lần và tỉ lệ bón đạm, lân và kali đến năng suất, tỉ lệ hạt cà phê nhân xuất khẩu. - Đánh giá hiệu quả kinh tế và hiệu suất đầu tư phân bón khi bón đạm, lân, kali với số lần và tỉ lệ khác nhau. 2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đối với cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan - Hàm lượng một số chất trong đất thí nghiệm. - Ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đến quá trình tích lũy dinh dưỡng khoáng trong lá cà phê. - Ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đến quá trình quang hợp, khả năng sinh trưởng và phát triển cây cà phê. - Ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đến năng suất, tỉ lệ hạt cà phê nhân xuất khẩu. 41
  53. - Đánh giá hiệu quả kinh tế và hiệu suất đầu tư phân bón khi phun ZnSO4 và Rosabor với nồng độ khác nhau cho cà phê. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Bố trí thí nghiệm - Các thí nghiệm bón phân đa lượng (đạm, lân và kali) và phun phân vi lượng (ZnSO4 và Rosabor) cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trồng trên đất bazan được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (Randomized Complete Block design - RCB) ba lần nhắc lại, diện tích mỗi ô cơ sở trong ba thí nghiệm là 180 m2 (20 cây cà phê), giữa các ô được ngăn bằng tấm nylon từ mặt đất xuống độ sâu 30 cm. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu liều lượng bón đạm và kali cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan Theo quy trình kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch cà phê vối 10 TCN 478-2001 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành theo quyết định số 06/2002/QĐ-BNN ngày 9/01/2002 [5] và Quy trình tái canh cà phê vối ban hành theo quyết định số 273 /QĐ-TT-CCN ngày 3/7/2013 của Cục trưởng Cục Trồng trọt [7] lượng phân đạm, lân và kali bón cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan là: 260 kg N + 95 kg P2O5 + 240 kg K2O (ha/năm). Chúng tôi đề xuất các công thức bón tăng lượng đạm, kali và lân không đổi (95 kg P2O5) trên nền phân chuồng 10 tấn/ha được bón năm 2011, đối chứng bón theo quy trình của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cụ thể như sau: Công thức K1(đ/c) K2 K3 K4 K5 N1(đ/c) N1K1 N1K2 N1K3 N1K4 N1K5 N2 N2K1 N2K2 N2K3 N2K4 N2K5 N3 N3K1 N3K2 N3K3 N3K4 N3K5 N4 N4K1 N4K2 N4K3 N4K4 N4K5 N5 N5K1 N5K2 N5K3 N5K4 N5K5 42
  54. Trong đó: - N1: đối chứng bón 260 kg N K1: đối chứng bón 240 kg K2O - N2: tăng 10%, bón 286 kg N K2: tăng 10%, bón 264 kg K2O - N3: tăng 20%, bón 312 kg N K3: tăng 20%, bón 288 kg K2O - N4: tăng 30%, bón 338 kg N K4: tăng 30%, bón 312 kg K2O - N5: tăng 40%, bón 364 kg N K5: tăng 40%, bón 336 kg K2O Đây là thí nghiệm 2 nhân tố, 5 mức bón đạm và kali khác nhau gồm 25 công thức, bố trí 3 lần lặp lại với tổng cộng là 75 ô cơ sở ( diện tích 1,35 ha), thực hiện trong 2 năm liên tục từ 2012 đến 2013. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu về cách bón (số lần và tỉ lệ) đạm, lân và kali cho cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan Theo quy trình của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn [5] và Cục Trồng trọt [7] lượng phân vô cơ bón cho cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan là (260 kg N + 95 kg P2O5 + 240 kg K2O) và 10 tấn phân chuồng được bón năm 2011 được bón theo số lần và tỉ lệ như sau: Đạm bón 4 lần (1 lần mùa khô và 3 lần mùa mưa); lân bón 1 lần mùa mưa và kali bón 3 lần trong mùa mưa, tỉ lệ giữa các lần bón như sơ đồ. Chúng tôi đề xuất 2 cách bón với số lần và tỉ lệ bón khác nhau, đối chứng là bón với số lần và tỉ lệ theo quy trình của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn như sau: Tỉ lệ bón CT1 (đ/c) CT2 CT3 Số lần bón N K P N K P N K P (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) Lần 1: giữa mùa khô 20 0 0 20 20 50 15 15 50 Lần 2: cuối mùa khô 0 0 0 0 0 0 15 15 0 Lần 3: đầu mùa mưa 25 30 10025 20 50 20 20 50 Lần 4: giữa mùa mưa 30 30 0 30 30 0 25 20 0 Lần 5: cuối mùa mưa 25 40 0 25 30 0 25 30 0 Tổng số lần bón 4 3 1 4 4 2 5 5 2 43
  55. Trong đó bón lần 1 giữa mùa khô vào cuối tháng 2, bón lần 2 cuối mùa khô vào đầu tháng 4 sau mỗi lần tưới. Thời gian bón trong mùa mưa vào cuối tháng 5, 7 và 9 sau khi mưa. Đây là thí nghiệm 1 nhân tố gồm 3 công thức thí nghiệm về số lầ và tỉ lệ bón, bố trí 3 lần lặp lại với tổng cộng là 9 ô cơ sở (diện tích 1.620 m2), thực hiện trong 2 năm liên tục 2012 - 2013. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đối với cây cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ của ZnSO4 và Rosabor đối với cà phê vối giai đoạn kinh doanh trên đất bazan được thực hiện trên nền phân bón và cách bón theo đúng quy trình của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (260 kg N + 95 kg P2O5 + 240 kg K2O) và 10 tấn phân chuồng được bón năm 2011, chúng tôi đề xuất các công thức phun kết hợp ZnSO4 và Rosabor với nồng độ như sau: Công thức Zn0(đ/c) Zn1 Zn2 Zn3 B0(đ/c) B0Zn0 B0Zn1 B0Zn2 B0Zn3 B1 B1Zn0 B1Zn1 B1Zn2 B1Zn3 B2 B2Zn0 B2Zn1 B2Zn2 B2Zn3 B3 B3Zn0 B3Zn1 B3Zn2 B3Zn3 Trong đó: CT Zn0 Phun nước lã (đ/c) CT B0 Phun nước lã (đ/c) CT Zn1 ZnSO4 nồng độ 0,3% CT B1 Rosabor nồng độ 0,15% CT Zn2 ZnSO4 nồng độ 0,4% CT B2 Rosabor nồng độ 0,20% CT Zn3 ZnSO4 nồng độ 0,5% CT B3 Rosabor nồng độ 0,25% Đây là thí nghiệm 2 nhân tố với 4 mức nồng độ ZnSO4 và Rosabor khác nhau gồm 16 công thức, bố trí 3 lần lặp lại với tổng cộng là 48 ô cơ sở (8.640 m2). ZnSO4 và Rosabor được hòa trong nước, mỗi lần phun 1.500 lít nước thuốc/ha chia 44
  56. làm 5 lần (2 lần trong mùa khô phun sau mỗi đợt tưới vào đầu tháng 2 và cuối tháng 4 và 3 lần trong mùa mưa phun vào cuối tháng 5, 7 và 9) phun vào buổi chiều muộn thực hiện trong 2 năm liên tục 2012 - 2013. Các loại phân bón được sử dụng trong các thí nghiệm có tên gọi và thành phần như sau: - Phân đạm: urê [CO(NH2)2]: 46% - Phân lân: Lân Văn Điển (FMP, Thermo phosphate):15-17% P2O5; 28-34% CaO; 15-18% MgO; 24-30% SiO2. - Phân kali: Kali clorua (50-61% K2O). - Kẽm: ZnSO4.H2O trong đó có chứa: 36,31% Zn và 17,88% S. - Bo: Rosabor: Hàm lượng B (11%). - Phân chuồng: Phân trâu, bò hoai mục nông dân mua trên thị trường. 2.3.2. Phương pháp theo dõi + Các chỉ tiêu theo dõi: - Hàm lượng N, P, K, Ca, Mg, Zn, B trong đất và trong lá cây cà phê. - Hàm lượng diệp lục a, b, tổng số, carotenoit, cường độ quang hợp, cường độ thoát hơi nước, độ mở khí khổng, nồng độ CO2 trong gian bào. - Các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển. - Năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất cà phê. - Tỉ lệ hạt cà phê nhân trên sàng. - Hiệu quả kinh tế và hiệu suất đầu tư phân bón đối với cây cà phê. + Phương pháp lấy mẫu: Mẫu đất và mẫu lá được lấy trước khi tiến hành thí nghiệm và sau khi bón đạm, lân, kali hoặc phun ZnSO4 và Rosabor 15 đến 20 ngày ở mỗi đợt bón hoặc phun theo từng thí nghiệm được chia làm 4 lần (1 lần trong mùa khô sau lần tưới thứ hai vào tháng 4; 3 lần trong mùa mưa vào cuối tháng 5, 7 và 9 đối với thí nghiệm 1); 5 lần (2 lần trong mùa khô vào cuối tháng 2 và đầu tháng 4; 3 lần trong mùa mưa vào cuối tháng 5, 7 và 9 đối với thí nghiệm 2 và 3) . 45