Luận văn Thạc sĩ Sinh học thí nghiệm: Nghiên cứu một số giải pháp cải tạo và duy trì độ phì nhiêu đất đỏ bazan trồng hồ tiêu (Piper nigrum L. ) ở Tây Nguyên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:108

Thêm vào BST

Báo xấu

27
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Sinh học thí nghiệm "Nghiên cứu một số giải pháp cải tạo và duy trì độ phì nhiêu đất đỏ bazan trồng hồ tiêu (Piper nigrum L. ) ở Tây Nguyên" được nghiên cứu nhằm xác định giải pháp phù hợp nhất để cải tạo và duy trì độ phì nhiêu đất đỏ bazan trồng hồ tiêu mang lại hiệu quả tối ưu về kinh tế cũng như môi trường, sử dụng hiệu quả và bền vững quỹ đất nông nghiệp hiện có thông qua kỹ thuật canh tác và bón phân.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học thí nghiệm: Nghiên cứu một số giải pháp cải tạo và duy trì độ phì nhiêu đất đỏ bazan trồng hồ tiêu (Piper nigrum L. ) ở Tây Nguyên

i BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Trần Thị Ngọc Yến NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI TẠO VÀ DUY TRÌ ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT ĐỎ BAZAN TRỒNG HỒ TIÊU (Piper nigrum L. ) Ở TÂY NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ: SINH HỌC THỰC NGHIỆM Thành phố Hồ Chí Minh - 2021
ii BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Trần Thị Ngọc Yến NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI TẠO VÀ DUY TRÌ ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT ĐỎ BAZAN TRỒNG HỒ TIÊU (Piper nigrum L. ) Ở TÂY NGUYÊN Chuyên ngành : Sinh học thực nghiệm Mã số : 8420114 LUẬN VĂN THẠC SĨ : SINH HỌC THỰC NGHIỆM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Thị Nga Thành phố Hồ Chí Minh - 2021
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và đã được sự cho phép sử dụng số liệu của đề tài: “Nghiên cứu mức độ suy thoái, nguyên nhân và biện pháp phục hồi độ phì đối với đất trồng cà phê và hồ tiêu ở Tây Nguyên”. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Trần Thị Ngọc Yến
ii LỜI CẢM ƠN Kết quả nghiên cứu trong luận văn thuộc đề tài cấp Bộ: “Nghiên cứu mức độ suy thoái, nguyên nhân và biện pháp phục hồi độ phì đối với đất trồng cà phê và hồ tiêu ở Tây Nguyên” được chủ nhiệm bởi TS. Nguyễn Xuân Lai - nguyên Viện trưởng Viện Thổ Nhưỡng Nông Hóa. Để hoàn thành được luận văn này, bên cạnh những nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các cấp lãnh đạo, quý thầy cô, các anh, chị em đồng nghiệp và bà con nông dân. Lời đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô tại Học Viện Khoa Học và Công Nghệ đã tận tình giảng dạy và truyền đạt nhiều kiến thức quý báu cho bản thân tôi nói riêng và cho khóa cao học Sinh Học Thực Nghiệm nói chung. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS TS. Nguyễn Thị Nga, người đã tận tình giúp đỡ, định hướng cách tư duy và cách làm việc khoa học trong suốt thời gian tôi thực hiện luận văn tốt nghiệp này. Đó là những góp ý hết sức quý báu không chỉ trong quá trình thực hiện luận văn mà còn là hành trang tiếp bước cho tôi trong quá trình lập nghiệp và trưởng thành sau này. Tôi xin chân thành biết ơn sâu sắc đến TS. Lâm Văn Hà – Phó Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón và Môi trường phía Nam, là người thầy, người lãnh đạo đã tận tình chỉ bảo giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi học tập, làm việc và thực hiện luận văn. Bên cạnh đó tôi xin cảm ơn Ban giám đốc và các anh chị đồng nghiệp hiện đang công tác tại Trung tâm nghiên cứu Đất, Phân bón và Môi Trường phía Nam - nơi tôi đang công tác - đã tạo điều kiện và hỗ trợ hết mình để tôi có thể hoàn thành luận văn đúng thời hạn. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Xuân Lai – chủ nhiệm đề tài: “Nghiên cứu mức độ suy thoái, nguyên nhân và biện pháp phục hồi độ phì đối với đất trồng cà phê và hồ tiêu ở Tây Nguyên” đã tạo điều kiện
iii cho tôi tham gia thực hiện đề tài và được sử dụng một phần số liệu trong đề tài để hoàn thiện luận văn. Tôi xin cản ơn anh Nguyễn Tố Cát Triệu hiện công tác tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển cây Hồ Tiêu Tây Nguyên đã hỗ trợ tôi hết mình trong quá trình tiếp cận nhà vườn, thu thập mẫu và số liệu tại nơi thực nghiệm. Tôi xin cảm ơn chú Võ Phúc Lâm – chủ vườn tiêu thí nghiệm ở Thôn Mỹ Phú, IaBlang, Chư Sê đã tạo điều kiện và giúp đỡ nhiệt tình trong lúc tôi theo dõi, thu thập mẫu và số liệu tại nơi thực nghiệm. Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn người thân trong gia đình và bạn bè đã tin tưởng, động viên và giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian hoàn thành chương trình học vừa qua. Trong quá trình thực hiện, mặc dù đã cố gắng để hoàn thiện nhưng luận văn không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ Quý thầy cô. Xin chân thành cảm ơn! Trần Thị Ngọc Yến
iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT C/N Tỉ lệ Cacbon hữu cơ trên Nitơ tổng số CEC Dung tích hấp phụ (khả năng trao đổi Cation) CPSH Chế phẩm sinh học CT Công thức ctv Cộng tác viên ĐC Đối chứng K2O ts Kali tổng số K2O dt Kali dễ tiêu PHC Phân hữu cơ NT Thí nghiệm Nts Nitơ tổng số OC Hàm lượng cacbon hữu cơ OM Hàm lượng chất hữu cơ tổng số P2O5 ts Lân tổng số P2O5 dt Lân dễ tiêu Bộ NN &PTNT Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1a: Tính chất đất tại các điểm trước và sau thí nghiệm... .................. 37 Bảng 3.1b: Tính chất đất tại các điểm trước và sau thí nghiệm...................... 44 Bảng 3.1c: Tính chất đất tại các điểm trước và sau thí nghiệm ..................... .48 Bảng 3.1d: Tính chất đất tại các điểm trước và sau thí nghiệm...................... 52 Bảng 3.2: Ảnh hưởng của kỹ thuật canh tác đến đường kính tán hồ tiêu ...... .60 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của kỹ thuật canh tác đến chiều dài gié và số hạt /gié...62 Bảng 3.4 Ảnh hưởng của kỹ thuật canh tác đến yếu tố cấu thành năng suất. .63 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của kỹ thuật canh tác đến tỷ lệ rụng gié ...................... .65 Bảng 3.6 Ảnh hưởng kỹ thuật canh tác đến năng suất tươi của hồ tiêu ......... 67 Bảng 3.7: Ảnh hưởng kỹ thuật canh tác đến năng suất của hồ tiêu ................ 68 Bảng 3.8: Hiệu quả kinh tế của sản xuất hồ tiêu ............................................. 71
vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1. Đạm Phú Mỹ ................................................................................... 29 Hình 2.2 Lân nung chảy Văn Điển ................................................................ 29 Hình 2.3 Kali Phú Mỹ ..................................................................................... 29 Hình 2.4. Phân HCVS Trường Sinh................................................................ 30 Hình 2.5. CPSV Trichonema – Điền Trang .................................................... 30 Hình 2.6. Vôi bột Thiên Long ......................................................................... 30 Hình 2.7. Than sinh học trấu hun Sfarm ......................................................... 30 Hình 2.8 Sơ đồ thiết kế thí nghiệm ................................................................. 32 Hình 3.1. pHKCl của đất trước và sau thí nghiệm ............................................... 38 Hình 3.2. Hàm lượng chất hữu cơ của đất trước và sau thí nghiệm ................. 41 Hình 3.3. Dung tích hấp phụ của đất trước và sau thí nghiệm .......................... 43 Hình 3.4. Hàm lượng đạm tổng số của đất trước và sau thí nghiệm ................. 45 Hình 3.5. Hàm lượng lân tổng số của đất trước và sau thí nghiệm ................... 46 Hình 3.6. Hàm lượng kali tổng số của đất trước và sau thí nghiệm .................. 47 Hình 3.7. Hàm lượng lân dễ tiêu của đất trước và sau thí nghiệm .................... 49 Hình 3.8. Hàm lượng kali dễ tiêu của đất trước và sau thí nghiệm ................... 51 Hình 3.9. Hàm lượng canxi trao đổi của đất trước và sau thí nghiệm .............. 53 Hình 3.10. Hàm lượng magiê trao đổi của đất trước và sau thí nghiệm ........... 55 Hình 3.11. Hàm lượng nhôm trao đổi của đất trước và sau thí nghiệm ............ 57 Hình 3.12. Hàm lượng sắt di động của đất trước và sau thí nghiệm ................ 58 Hình 3.13. Năng suất tiêu khô......................................................................... 69 Hình 3.14. Hiệu quả kinh tế của các công thức .............................................. 72 Hình 3.15. Lợi nhuận so với đối chứng (%) ................................................... 72 Hình 3.16. Chi phí phân bón của các công thức ............................................. 73
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................iv DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................. v MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ................................................................. 1 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................. 2 3. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI................................................................................ 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 4 1.1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ CÂY HỒ TIÊU .............................................. 4 1.1.1. Cây hồ tiêu ( Piper nigrum L. ) .............................................................. 4 1.1.2. Điều kiện sinh thái của cây tiêu .............................................................. 5 1.1.3. Nhu cầu dinh dưỡng của cây hồ tiêu ...................................................... 7 1.1.3.1. Vai trò của đạm đối với cây tiêu ........................................................... 7 1.1.3.2. Vai trò của lân đối với cây tiêu ............................................................. 8 1.1.3.3. Vai trò của kali đối với cây tiêu ............................................................ 9 1.1.3.4. Vai trò của một số nguyên tố trung vi lượng ........................................ 9 1.2. ĐỘ PHÌ NHIÊU CỦA ĐẤT VÀ CÁC LUẬN ĐIỂM VỀ ĐỘ PHÌ NHIÊU CỦA ĐẤT ........................................................................................... 12 1.2.1. Độ phì nhiêu của đất ............................................................................. 12 1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước......................................................... 16 1.2.2.1. Độ phì nhiêu đất, bộ chỉ thị xác định độ phì nhiêu và yếu tố hạn chế độ phì nhiêu đất ................................................................................................ 16 1.2.2.2. Vai trò của đa dạng sinh học đất đến độ phì nhiêu đất ....................... 17 1.2.2.3. Vai trò của pH đối với độ phì nhiêu đất .............................................. 18 1.2.2.4. Vai trò của độ phì đất đến việc kiểm soát bệnh hại ............................ 19 1.2.2.5. Bệnh hại từ đất đối với hồ tiêu và cách phòng trừ .............................. 21 1.2.3. Tình hình nghiên cứu trong nước ........................................................... 24 1.2.3.1. Nghiên cứu về tình hình dinh dưỡng và thực trạng sử dụng phân bón cho hồ tiêu ................................................................................................. 24 1.2.3.2. Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến năng suất, độ phì nhiêu đất và tỷ lệ bệnh hại tiêu ................................................................................................. 25 1.3. ĐẶC ĐIỂM ĐẤT ĐAI VÀ KHÍ HẬU VÙNG TRỒNG HỒ TIÊU TÂY NGUYÊN ......................................................................................................... 26 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG, VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 28 2.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................... 28 2.2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .................................................................. 28 2.3. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU .................................................................... 30 2.4. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI ......................................................................... 31 2.5.1 Phương pháp xây dựng các nghiệm thức thí nghiệm.............................. 31
2.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................. 34 2.5.2. Phương pháp phân tích mẫu đất trước và sau thí nghiệm ...................... 34 2.5.3. Phương pháp xử lý phân tích các chỉ tiêu của các mẫu đất đã thu thập 35 2.5.4. Phương pháp xử lý thống kê số liệu nghiên cứu.................................... 36 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 37 3.1. ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC BÓN PHÂN ĐẾN CHẤT LƯỢNG ĐẤT ĐỎ BAZAN TRỒNG HỒ TIÊU. ........... 37 3.1.1. Độ chua của đất trước và sau thí nghiệm ............................................... 37 3.1.2. Hàm lượng chất hữu cơ trước và sau thí nghiệm ................................... 40 3.1.3. Khả năng trao đổi cation trước và sau thí nghiệm ................................. 42 3.1.4. Hàm lượng đạm tổng số trước và sau thí nghiệm .................................. 45 3.1.5. Hàm lượng lân tổng số trước và sau thí nghiệm ....................................... 46 3.1.6. Hàm lượng kali tổng số trước và sau thí nghiệm ................................... 47 3.1.7. Hàm lượng lân dễ tiêu trước và sau thí nghiệm ..................................... 49 3.1.8 Hàm lượng kali dễ tiêu trước và sau thí nghiệm ..................................... 50 3.1.9. Hàm lượng canxi trao đổi trước và sau thí nghiệm ............................... 53 3.1.10. Hàm lượng magiê trao đổi trước và sau thí nghiệm ............................ 55 3.1.11. Hàm lượng nhôm trao đổi trước và sau thí nghiệm ............................. 56 3.1.12. Hàm lượng sắt di động trước và sau thí nghiệm .................................. 57 3.2. ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC BÓN PHÂN ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT HỒ TIÊU.............................................................................................. 60 3.2.1. Ảnh hưởng của biện pháp kỹ thuật canh tác bón phân đến khả năng sinh trưởng phát triển và năng suất hồ tiêu ...................................................... 60 3.2.2. Ảnh hưởng của biện pháp kỹ thuật canh tác bón phân đến hiệu quả kinh tế của sản xuất hồ tiêu .............................................................................. 71 3.2.3. Tương quan giữa năng suất hồ tiêu với tính chất hóa học đất ............... 74 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................... 76 4.1 KẾT LUẬN............................................................................................. 76 4.2. KIẾN NGHỊ .............................................................................................. 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 78 PHỤ LỤC ......................................................................................................... 83
1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Theo tài liệu Đất Việt Nam (Hội Khoa học Đất Việt Nam, 2000) cả nước có 2.425.288 ha đất nâu đỏ bazan [1], [2]. Đất đỏ tập trung nhiều nhất ở vùng Tây Nguyên khoảng 1,4 triệu ha phân bố ở các tỉnh như Gia Lai, Đắk Lắk, Lâm Đồng,… Trong đó, Gia Lai là tỉnh có diện tích đất đỏ bazan lớn nhất khoảng 0,76 triệu ha. Đất đỏ với đặc trưng là màu mỡ, tơi xốp, có độ phì nhiêu tự nhiên cao cho nên rất thích hợp trồng nhóm cây lâu năm có giá trị kinh tế cao đặt biệt là hồ tiêu. Hồ tiêu là cây công nghiệp có giá trị kinh tế cao, đem lại nhiều lợi nhuận cho người trồng trọt. Giá tiêu trong giai đoạn 2010- 2017 đạt ở mức cao, dao động khoảng 180 – 220 nghìn đồng /kg, năm 2015 giá tiêu đạt mức đỉnh cao 230 nghìn đồng/ kg (theo Hiệp hội Hồ Tiêu Việt Nam). Vì vậy, diện tích hồ tiêu trong giai đoạn 2010 -2017 tăng rất nhanh, từ 51.500 ngàn ha (năm 2010) lên đến 152.668 ha (năm 2017), năng suất và sản lượng cũng tăng cao. Tổng kim ngạch xuất khẩu của hồ tiêu năm 2019 là 758 triệu USD (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2019). Bên cạnh những thành tựu đã đạt được, sản xuất hồ tiêu của nước ta cũng đang đối mặt với nhiều khó khăn và thách thức. Trong những năm gần đây cây tiêu mang lại giá trị kinh tế khá cao, đặc biệt trên địa bàn khu vực các tỉnh Tây Nguyên và Đông Nam Bộ, điều này đã góp phần làm tăng nhanh diện tích trồng tiêu trên cả nước. Diện tích hồ tiêu bị chết tăng nhanh và xuất hiện ở toàn bộ các tỉnh vùng Tây Nguyên. Theo Cục Bảo vệ thực vật, đến cuối năm 2015, diện tích hồ tiêu bị chết đã lên tới 10.300 ha, chiếm 13% tổng diện tích hồ tiêu của vùng Tây Nguyên, chưa kể diện tích hồ tiêu đã bị nhiễm bệnh và có thể chết bất cứ khi nào. Năm 2018 Gia Lai có diện tích hồ tiêu 16.278 ha, diện tích hồ tiêu bị chết là 5.547 ha (Theo Cục bảo
2 vệ thực vật năm 2018). Đến năm 2019 diện tích hồ tiêu giảm chỉ còn 10.731 ha (Theo số liệu thống kê của hiệp hội hồ tiêu Việt Nam năm 2019). Trên cơ sở kết quả rà soát, tổng hợp của các địa phương thì diện tích hồ tiêu bị thiệt hại trên 70% tại huyện Chư Sê là 1.234,856 ha/5.442 hộ. Sau nhiều năm chăm sóc bón phân đã làm cho pH của đất giảm mạnh gây ra quá trình chua hóa đất làm mất cân bằng và giảm đi sự đa dạng dinh dưỡng khoáng cho cây, đồng thời làm giảm hiệu suất sử dụng phân bón và tăng khả năng hòa tan của một số nguyên tố vi lượng dẫn đến dư thừa có thể gây độc cho cây trồng. Không chỉ vậy, quá trình chua hóa còn tạo môi trường thuận lợi làm gia tăng số lượng và mật độ vi sinh vật gây hại vùng rễ, gây thiệt hại năng suất, chất lượng nông sản và tính bền vững trong canh tác. Ngoài ảnh hưởng kinh tế, việc đất canh tác bị thoái hóa và mất đi độ phì nhiêu vốn có là điều rất đáng quan tâm và lo ngại, cần có biện pháp kịp thời để cải tạo phục hồi cũng như duy trì độ phì nhiêu của đất canh tác. Vì vậy, đề tài: “Nghiên cứu một số giải pháp cải tạo và duy trì độ phì nhiêu đất đỏ bazan trồng hồ tiêu (Piper nigrum L.) ở Tây Nguyên.” được thực hiện. 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Mục tiêu chung Xác định giải pháp phù hợp nhất để cải tạo và duy trì độ phì nhiêu đất đỏ bazan trồng hồ tiêu mang lại hiệu quả tối ưu về kinh tế cũng như môi trường, sử dụng hiệu quả và bền vững quỹ đất nông nghiệp hiện có thông qua kỹ thuật canh tác và bón phân. 2.2 Mục tiêu cụ thể Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật canh tác bón phân đến chất lượng đất, khả năng sinh trưởng phát triển và
3 năng suất hồ tiêu. Từ đó tìm ra nghiệm thức sử dụng hợp lý phân bón cho cây hồ tiêu để cải tạo và duy trì độ phì nhiêu đất và canh tác bền vững hồ tiêu trên đất đỏ bazan ở Tây Nguyên. 3. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 3.1 Ý nghĩa khoa học Đóng góp một số giải pháp cải tạo phục hồi và duy trì độ phì nhiêu đất đỏ bazan trồng hồ tiêu ở huyện Chư Sê, Gia Lai nói riêng, Tây Nguyên nói chung. 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Cải tạo độ phì nhiêu của đất đỏ bazan, tăng hiệu quả kinh tế và duy trì độ phì nhiêu đất nâu đỏ bazan trong chiến lược sử dụng, bảo vệ tài nguyên đất bền vững. Bổ sung kỹ thuật sử dụng phân bón hợp lý cho nông dân vừa ít tốn chi phí sản xuất, nâng cao năng suất hồ tiêu mà vừa duy trì độ phì nhiêu đất đỏ bazan trồng hồ tiêu.
4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ CÂY HỒ TIÊU 1.1.1. Cây hồ tiêu ( Piper nigrum L. ) Cây hồ tiêu hay (còn gọi là cây tiêu) có tên khoa học là Piper nigrum L., thuộc họ Piperaceae, bộ Piperales. Loại cây này nguồn gốc mọc hoang dại trong rừng ở phía Tây vùng Ghats, thuộc miền Nam Ấn Độ [1], [2], [3], [4]. Họ hồ tiêu (Piperaceae) gồm những loài cây thân cỏ đứng hoặc leo bò trên vách đá hay bám trên các cây thân gỗ khác nhờ rễ bám. Thân cây hồ tiêu có cấu tạo gồm nhiều bó mạch libe mộc, có kích thước khá lớn nên có khả năng vận chuyển nước và muối khoáng từ đất lên rất mạnh, do vậy khi thiếu nước hoặc bị nấm bệnh… thì cây hồ tiêu héo rất nhanh [2]. Lá hồ tiêu có kích thước: dài 10 - 25cm, rộng 5 - 10cm tuỳ thuộc vào giống [3]. Ở nách lá có mầm ngủ, từ các mầm ngủ này có thể phát sinh thành các cành lươn, cành vượt (cành tược) hoặc cành quả hay còn gọi cành ác (cành cho trái), tuỳ từng giai đoạn phát triển của cây. Cành tược nếu được buộc vào trụ thì sau sẽ trở thành thân chính [5], song nếu không được buộc nó sẽ vươn dài, treo lơ lửng và trở thành dây ăn hại vì thế cần phải tỉa bỏ hoặc có thể dùng để nhân giống rất là tốt. Các loài phổ biến được sử dụng nhiều trong đời sống hàng ngày có cây hồ tiêu, lá lốt, rau càng cua, cây trầu không, nhưng có giá trị nhất là cây hồ tiêu. Từ thế kỷ XIII, hồ tiêu đã được canh tác và sử dụng rộng rãi trong bữa ăn hàng ngày. Trong nhiều năm, Ấn Độ là nước trồng tiêu nhiều nhất thế giới, tập trung ở bang Kerela và Mysore. Sau đó, cây tiêu được trồng phổ biến sang nhiều nước khác ở Đông Nam Á và Nam Á như Indonesia, Malaysia, Thái Lan và Srilanka.
5 Ở Đông Dương, cây tiêu mọc hoang dại được tìm thấy từ trước thế kỷ XVI nhưng đến thế kỷ XIX mới được canh tác tương đối qui mô ở vùng Hà Tiên - Việt Nam và vùng Kampot – Campuchia. Từ cuối thế kỷ XIX, cây tiêu bắt đầu được phổ biến sang trồng ở châu Phi, châu Mỹ, Madagascar, Brazil là các nước có diện tích và sản lượng hồ tiêu đáng kể. 1.1.2. Điều kiện sinh thái của cây tiêu Theo các tài liệu nghiên cứu trước đây cho thấy, cây hồ tiêu có nguồn gốc ở nhiệt đới, do vậy yêu cầu nhiệt độ trong suốt thời gian sinh trưởng tương đối cao. Cây hồ tiêu có thể trồng được ở khu vực 20 độ vĩ Bắc đến 20 độ vĩ Nam, nơi có nhiệt độ từ 25 – 35°C [2], [5], [6], [7]. Nhiệt độ thích hợp cho cây tiêu từ 18 - 27°C. Khi nhiệt độ không khí cao hơn 40°C và thấp hơn 10°C đều ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng cây tiêu. Cây tiêu sẽ ngừng sinh trưởng ở nhiệt độ 15°C kéo dài. Nhiệt độ 6 - 10°C trong thời gian ngắn làm nám lá non, sau đó lá trên cây bắt đầu rụng. Cây tiêu ưa thích điều kiện khí hậu nóng ẩm. Lượng mưa trong năm cần từ 1500 – 2500mm phân bố tương đối điều hòa. Lượng mưa thích hợp cho sinh trưởng và phát triển của cây hồ tiêu là từ 1000 - 3000mm, phân bố đều trong 9 tháng/năm và mùa khô nhưng không quá 3 tháng (giai đoạn này hồ tiêu chín và để ra hoa tập trung) [6]. Tiêu cũng cần một giai đoạn hạn tương đối ngắn sau vụ thu hoạch để phân hóa mầm hoa tốt và ra hoa đồng loạt vào mùa mưa năm sau. Cây tiêu cần ẩm độ không khí lớn từ 70 – 90%, nhất là vào thời kỳ ra hoa. Độ ẩm cao làm hạt phấn dễ dính vào nuốm nhị và làm cho thời gian thụ phấn kéo dài do nuốm nhị trương to khi có độ ẩm. Tuy vậy cây tiêu rất kỵ mưa lớn làm đọng nước ở rễ gây úng.
6 Cây hồ tiêu nguyên thuỷ là một loại cây mọc dưới tán lá rừng, đó là loại cây thích bóng rợp ở một mức độ nhất định khi trồng xen với cây khác. Hồ tiêu cần được che bóng trong 1 - 2 năm đầu, trong điều kiện trồng thuần cần che bóng nhẹ cho cây hồ tiêu, nhất là khi trồng với trụ chết bằng cột đúc bê tông hay trụ xây bằng gạch [2], [5], [6], [7]. Trong giai đoạn cây con cần che bóng rợp cho tiêu, còn trong giai đoạn trưởng thành thì cây tiêu phát triển xum xuê nên tự che bóng cho nhau. Đối với cây choái sống cần chú ý rong tỉa tán che của cây choái hợp lý để cung cấp đầy đủ ánh sáng cho vườn tiêu. Cây tiêu ưa thích môi trường lặng gió, hoặc gió nhẹ. Gió nóng, gió lạnh, bão đều không hợp với cây tiêu. Do vậy khi trồng tiêu tại những vùng có gió lớn, việc thiết lập các hệ đai rừng chắn gió cho cây tiêu là điều không thể thiếu được. Cây tiêu trồng được trên nhiều loại đất khác nhau như đất đỏ phát triển trên đá bazan, đất đỏ vàng phát triển trên sa phiến thạch, diệp thạch, đất cát xám trên đá granit, đất phù sa, đất sét pha cát... miễn là đạt các yêu cầu cơ bản sau. + Đất dễ thoát nước, có độ dốc dưới 5%, không bị úng ngập dù chỉ úng ngập tạm thời trong vòng 24 giờ. + Tầng canh tác dày trên 70cm, mạch nước ngầm sâu hơn 2m. + Đất giàu mùn, thành phần cơ giới nhẹ đến trung bình, pHKCl từ 5 - 6. Tuy nhiên một loại đất thích hợp cho việc trồng hồ tiêu phải là đất có tầng mặt dày (độ dày tầng canh tác > 60cm); có mạch nước ngầm phải sâu trên 2m; đất tơi xốp, thành phần cơ giới từ nhẹ đến trung bình có khả năng thấm và thoát nước tốt, tránh bị úng ngập trong mùa mưa; đất có nhiều chất hữu cơ (hữu cơ > 2,0%) và giàu dinh dưỡng (Nts > 0,15%), hàm
7 lượng kali và magiê khá, CEC ở mức 20 - 30meq/100g; đất có phản ứng từ chua đến trung tính (pH= 4,5 - 6,5) và cây hồ tiêu không chịu được độ mặn 0,3% [2], [5], [6], [7]. Hồ tiêu thích hợp trên đất tơi xốp, giàu mùn và dinh dưỡng, có khả năng thoát nước tốt, khả năng giữ ẩm cao. Hồ tiêu chủ yếu trồng thuần trên đất thịt trong rừng có hàm lượng hữu cơ, N và K cao, lân và độ bão hòa bazo ở mức trung bình. Trên đất vườn nhà thường được trồng xen với cây dừa, cau trên đất thịt đỏ hoặc đất đá ong thường có độ chua pH từ 5 – 6,2. Trên đất đá ong, thông thường hàm lượng hữu cơ, các chất dinh dưỡng như kali thấp và cation trao đổi thấp và Fe, Al cao dễ cố định P và khả năng giữ nước kém. Đạm thường mất do thấm sâu ở những vùng có lượng mưa cao. Thiếu vi lượng cũng thường phổ biến ở những vùng này. 1.1.3. Nhu cầu dinh dưỡng của cây hồ tiêu Cây trồng cần dinh dưỡng để sinh trưởng, phát triển và cho năng suất. Cây hút chất dinh dưỡng có sẵn trong đất, ngoài ra cần phải được cung cấp thêm qua phân bón để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cây. Cây cần 3 yếu tố dinh dưỡng chính là đạm, lân, kali và một số các chất khác như canxi, magie, lưu huỳnh, kẽm, đồng, mangan, bo v.v... 1.1.3.1. Vai trò của đạm đối với cây tiêu Trong cây, đạm tham gia vào các thành phần diệp lục cơ quan quang hợp của cây axit amin, protein, ancaloit và các hợp chất khác. Đạm có vai trò chủ yếu trong việc kích thích sự tăng trưởng của cây tiêu, giúp cây đâm nhiều chồi, nhánh, cành quả, làm cho lá có màu xanh đậm. Ngoài ra chất đạm còn góp phần cho cây tiêu ra nhiều hoa, tăng kích thước và độ chứa protein của trái tiêu.
8 Trong đất, đạm tồn tại ở 3 dạng chính: đạm vô cơ, đạm hữu cơ dễ phân giải và đạm hữu cơ khó phân giải. Đạm tổng số trong đất bao gồm cả 3 dạng trên. Đạm dễ tiêu trong đất giúp vi sinh vật phân giải đạm hoạt động mạnh hơn, nhờ vậy chất hữu cơ mau được khoáng hóa và trở nên hữu dụng cho tiêu. Cây hồ tiêu cần đạm suốt quá trình từ khi cây còn non đến lúc trưởng thành cho ra hoa quả [5], [6]. Chất đạm cần cho cây tiêu cả 2 giai đoạn kiến thiết cơ bản (cây non) và kinh doanh (cây trưởng thành cho thu hoạch). Nhu cầu đạm của cây tiêu phân bố đều trong năm do vậy phải bón đạm nhiều lần trong năm. Hiện tượng thiếu đạm trên cây tiêu thể hiện cây sinh trưởng chậm lại, ít ra cành, chồi, lá trở nên xanh nhạt và vàng. Trước tiên các lá ở dưới thấp hóa vàng nhạt nhưng lá ở tầng trên của trụ tiêu vẫn còn giữ được màu xanh tương đối. Khi cây bị thiếu đạm nặng nề, toàn bộ lá của trụ tiêu có màu vàng tới màu vàng đậm đặc trưng và đầu ngọn lá bị khô chết. Lá rụng trong trường hợp cây bị ảnh hưởng thiếu đạm nghiêm trọng. Tuy nhiên, bón quá nhiều đạm, cây hồ tiêu sẽ ra nhiều lá mà ít hoa quả, cây yếu khả năng chống chọi với sâu bệnh kém, cây hồ tiêu chậm cho thu hoạch, phẩm chất hạt giảm [6]. 1.1.3.2. Vai trò của lân đối với cây tiêu Lân tham gia trong quá trình trao đổi chất, tích lũy hydrrat carbon, chất béo, protit. Cây tiêu hấp thu lân không nhiều nhưng lân cũng là một yếu tố không kém phần quan trọng. Ngoài ra lân còn giúp cho cây con ra rễ sớm và mạnh, nhờ nó mà cây hồ tiêu hấp thụ được nhiều chất dinh dưỡng khác và có khả năng chống hạn [6]. Đối với cây trưởng thành nguyên tố lân ảnh hưởng rõ đến sự sinh sản, giúp cây ra nhiều hoa, quá trình thụ phấn thụ tinh tốt. Cây tiêu cần lân nhiều vào giai đoạn cây non và đầu thời kỳ ra hoa.
9 Triệu chứng thiếu lân rõ ràng ít khi xuất hiện và rất khó nhận biết trên các vườn tiêu. Trong trường hợp nghiêm trọng thể hiện ở sự sinh trưởng còi cọc của cây. Điều này không rõ lắm ở đỉnh sinh trưởng các dây thân, nhưng các cành ngang bị ảnh hưởng nặng nề hơn và cây rất ít ra cành ngang thứ cấp. Phiến lá của các lá trưởng thành trở nên xanh xám đục, chuyển sang màu đồng, dày cứng và thỉnh thoảng có các đốm chết ở đầu lá, sau đó lá bị rụng. 1.1.3.3. Vai trò của kali đối với cây tiêu Kali tham gia vào hoạt tính của nhiều enzim, đóng vai trò to lớn trong quá trình tổng hợp protein và các chất hữu cơ trong cây. Cây tiêu hấp thu rất nhiều kali. Nguyên tố kali giúp cây cứng cáp, vững chắc, chịu đựng được với các điều kiện khí hậu khó khăn, chống chọi với sâu bệnh. Kali làm giảm sự thoát hơi nước của cây và như vậy giúp cây chống được hạn. Ngoài ra kali còn làm tăng phẩm chất hạt tiêu tăng hàm lượng dầu trong hạt tiêu, tăng tỷ lệ đậu quả. Cây tiêu non và cây tiêu trưởng thành đều cần kali. Nhu cầu kali cao trong giai đoạn nuôi quả và quả chín. Triệu chứng thiếu kali có thể nhận biết được ở các lá trưởng thành. Mép đầu lá chuyển vàng và xuất hiện các đốm chết hoại màu xám, giòn. Vết hoại chết thường có hình chữ V ở mép đầu lá. Đây là hiện tượng “cháy đầu ngọn lá”. Nếu vừa thiếu Lân vừa thiếu Kali thì lá ít đi và dễ bị rụng khi còn nhỏ [6]. 1.1.3.4. Vai trò của một số nguyên tố trung vi lượng Ngoài các nguyên tố đạm, lân, kali cây tiêu cũng cần một số các nguyên tố trung vi lượng khác như canxi, ma nhê, lưu huỳnh, kẽm, bore, molipden... Canxi (Ca) ảnh hưởng tốt tới môi trường đất, làm đất bớt chua, tăng khả năng hoạt động của vi sinh vật hữu ích trong đất. Canxi có ảnh hưởng tốt tới
10 sự phát triển của đọt cây, rễ cây, sự cấu tạo của hoa và di chuyển chất khô từ thân lá qua trái tiêu. Hiện tượng thiếu canxi thấy được trên các lá đã thành thục, phần dưới trụ tiêu thường bị ảnh hưởng nghiêm trọng hơn phần tán phía trên cao. Trên lá xuất hiện các vệt úa vàng từ một bên hay cả 2 bên phiến lá gần phía cuống lá hoặc ở đoạn giữa lá. Các vệt úa vàng này đi dần vào phía trong gân chính, tiếp theo sau đó là sự hoại tử. Các vết hoại tử rất nhỏ có thể xuất hiện rải rác giữa các gân lá, ở mặt trên hay mặt dưới lá. Lá rụng rước khi các vết hoại tử này phát triển mạnh. Magie (Mg) cũng là một yếu tố dinh dưỡng rất quan trọng đối với cây tiêu. Hiện tượng thiếu Magie xuất hiện trước tiên trên các lá già và phát triển dần lên các lá non hơn. Thiếu Magie, phiến lá trở nên úa vàng trong khi các gân chính vẫn xanh. Vệt vàng thường xuất hiện từ trung tâm của một nửa đầu phiến lá rồi lan dần ra mép lá và phía cuống lá. Vùng phiến lá gần cuống lá thường vẫn giữ được màu xanh. Thiếu nặng lá rụng đồng loạt, trên cây còn các cành các cành trơ trụi và một ít lá non hơn không bị ảnh hưởng. Lưu huỳnh (S) là yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng phát triển của cây trồng. Đến nay lưu huỳnh được nhiều nhà nông học xem là yếu tố dinh dưỡng quan trọng thứ tư sau N, P, K. Thiếu lưu huỳnh ảnh hưởng đến sự tổng hợp protein, gây ra giảm diệp lục tố, làm chậm hoặc ngăn cản sự ra hoa và do đó làm giảm năng suất cây trồng. Thiếu Kẽm (Zn) thì phần phiến lá gần cuống cong lại, bạc màu giữa các gân lá, kích thước lá nhỏ dần lại nhưng không thay đổi hình dạng. Các triệu chứng này sẽ không xảy ra trên các lá non mới mọc nếu ta phun dung dịch sulfat kẽm (ZnSO4) [6].