Nguyễn Văn Long^*, Võ Chí Cường, Nguyễn Đô, Đinh Thị Ngọc Hạnh

Trung tâm Nghiên Cứu và Phát triển cây Hồ tiêu, 322 Trường Chinh, Hội Phú, Gia Lai.

^*Email: vanlongpleiku@gmail.com ; ĐT: 0935 493 127

 TÓM TẮT

Cây lạc dại (Arachis pintoi) là cây họ đậu đa dụng, giúp bảo vệ đất, cải thiện lý hóa và đặc biệt có khả năng cố định đạm. Nghiên cứu nhằm xác định sinh khối, hàm lượng dinh dưỡng và ảnh hưởng của việc che tủ lạc dại đến độ phì đất và năng suất hồ tiêu. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu ô lớn không lần lặp trên vườn hồ tiêu kinh doanh tại Gia Lai và Đăk Lăk, gồm 2 công th ức A+ (trồng xen lạc dại giữa các hàng tiêu) và A- (đối chứng, không trồng). Kết quả sau 2 năm thí nghiệm cho thấy tuỳ thuộc diện tích trồng xen, lạc dại đã cung cấp trung bình 5,31 tấn tươi/ha/năm (tương đương với 1,48 tấn khô/ha/năm). Thông qua việc che tủ, lạc dại trả lại cho đất trung bình khoảng 32,71 kg N + 4,19 kg P + 17,88 kg K/ha/năm. Hơn thế nữa, hàm lượng pH, OM, N, P₂O₅ và K₂O ở công thức A+ tại hai địa điểm tăng lần lượt 1,87 – 6,59%, 7,36 – 13,58%, 9,52 – 11,75%, 7,95 – 11,87% and 3,57 – 4,96%, so với công thức đối chứng (A-). Tuy nhiên, thí nghiệm chưa ghi nhận sự khác nhau về năng suất hồ tiêu giữa các công thức trên cả 2 địa điểm thí nghiệm. Kết quả nghiên cứu nên được khuyến cáo và áp dụng cho sản xuất hồ tiêu bền vững tại Việt Nam. Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc giảm lượng đạm, giảm xói mòn, duy trì ẩm độ đất nhằm phát triển bền vững ngành hồ tiêu.

Từ khoá: Hồ tiêu, cây lạc dại, trồng xen, cải tạo sức khoẻ đất.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Hồ tiêu (Piper nigrum L.) là một trong những cây trồng chủ lực, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các tỉnh Tây Nguyên. Tây Nguyên là vùng trồng hồ tiêu lớn nhất cả nước với tổng diện tích khoảng 72.700 ha chiếm khoảng 64,4% tổng diện tích cả nước (Cục Trồng Trọt, 2024). Việc đầu tư thâm canh trong thời gian qua đã làm tăng đáng kể năng suất hồ tiêu nhưng cũng dẫn đến việc lạm dụng hoá chất nông nghiệp đặc biệt là phân đạm. Bón đạm ở mức cao không những gây thất thoát, mà còn làm chua đất và tăng lượng khí thải nhà kính (Enveritas, 2023; Lungu & Dynoodt, 2008; Rose et al., 2019; Zhou et al., 2013). Enveritas (2023) đã chỉ ra rằng bón phân đạm là một trong những yếu tố sản sinh phát thải carbon cao nhất tại vùng Tây Nguyên, đóng góp khoảng 55% (tương đương 0,55 kg) trên tổng các yếu tố đầu vào (1,01 kg CO₂e/kg GBE). Bên cạnh đó, hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện tính chất lý hoá và sinh tính đất, nhưng quá trình thâm canh đã làm cho suy thoái hữu cơ trong đất (Nguyễn Đức Dũng et al., 2019).

Cây lạc dại (Arachis pintoi) là cây họ đậu, đa tác dụng trong canh tác nông nghiệp, bảo vệ đất, cải thiện lý hoá và là cây có  tính đất đặc biệt là khả năng cố định đạm (Ahmad et al., 2014; Duda et al., 2003). Nghiên cứu của Thomas and Asakawa (1993) cho thấy thân cành lá lạc dại bổ sung cho đất khoảng 51,7 kg N/ha/năm. Hàm lượng chất khô khoảng 3,21 – 7,81 tấn/ha/năm (Oelbermann, 2009; Thomas & Asakawa, 1993). Quan trọng hơn, thông qua hệ thống nốt sần tạo ra trung bình khoảng 146 kg N/ha/năm (Rose et al., 2019). Bên cạnh đạm, việc bổ sung hữu cơ từ lạc dại giúp cho đất giữ dinh dưỡng tốt hơn và tăng cường khả năng hấp thụ dinh dưỡng so với việc chỉ bón phân hoá học (Tonye & Titi-Nwel, 1995). Ngoài ra, lạc dại cũng giúp giảm khí thải nhà kính, nội dung mà ngành nông nghiệp đang hướng tới.

Tuy nhiên, nghiên cứu về trồng lạc dại trồng xen trong vườn hồ tiêu, cũng như vai trò của việc che tủ gốc tiêu bằng thân cành lá lạc dại đến độ phì đất và năng suất cây hồ tiêu còn hạn chế. Xuất phát từ lý do đó, Trung tâm NC&PT cây Hồ tiêu tiến hành nghiên cứu đánh giá hiệu quả của cây lạc dại trồng xen trong vườn tiêu tại Tây Nguyên.

II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu nghiên cứu

Cây lạc dại được nhân giống bằng hom trong bao PE (12 x 22 cm). Lạc dại được trồng trên xen giữa các hàng tiêu, khoảng cách trồng lạc dại là 15 x 15 cm. Lạc dại không được bón phân, chỉ tưới nước duy trì trong mùa nắng sau khi trồng hoặc thu hoạch. Diện tích lạc dại trồng xen tại Đăk Lăk khoảng 3.600 m², tại Gia Lai là 2.250 m².

2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Thí nghiệm được thực hiện tại xã Kdang, Gia Lai và xã Ea Ktur, Đăk Lăk từ tháng 3/2022 – tháng 3/2024. Thí nghiệm được thực hiện trên vườn tiêu Vĩnh Linh, đang kinh doanh (7 năm tuổi). Tại Gia Lai mật độ hồ tiêu là 1.600 trụ/ha (2,5 x 2,5 m), chiều cao trung bình cây tiêu là 3,7 m. Tại Đăk Lăk, mật độ trồng là 1.100 trụ/ha (3 x 3 m), chiều cao trung bình cây tiêu là 5,0 m.

2.3. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm gồm 2 công thức và bố trí theo kiểu ô lớn không lần lặp. Công thức A+: Trồng lạc dại xen giữa hàng tiêu, sử dụng thân lá lạc dại che tủ gốc và Công thức A- (Đối chứng): Không trồng và không che tủ lạc dại. Diện tích mỗi ô thí nghiệm 500 m². Các công thức được chăm sóc theo quy trình số 730/QĐ-BNN-TT của Bộ Nông nghiệp và PTNT.

Tính sinh khối và dinh dưỡng trong lạc dại: Hàng năm, sau khi kết thúc mùa mưa, toàn bộ lạc dại được cắt sát mặt đất và sử dụng để che tủ vào gốc (A+). Chọn ngẫu nhiên 8 điểm (tương ứng với 8 mẫu) giao nhau giữa các cây tiêu, dùng khung 1m² đặt trên bề mặt lạc dại, thu hoạch và cân toàn bộ khối lượng tươi. Sinh khối tươi (tấn/ha/năm) = Khối lượng tươi trung bình/m² x diện tích lạc dại trồng xen. Mẫu sinh khối tươi được sấy khô ở nhiệt độ 70⁰C và quy đổi sinh khối khô. Mẫu khô sau đó trộn đều và lấy đại diện 1 mẫu/ công thức/ địa điểm để phân tích % N, % P₂O₅ và % K₂O có trong lạc dại và sau đó quy đổi ra tổng lượng dinh dưỡng (kg/ha).

Phương pháp lấy mẫu đất: Trước thí nghiệm, mỗi địa điểm thí nghiệm lấy ngẫu nhiên 5 vị trí, mỗi vị trí tương ứng 1 cây tiêu, đào 4 điểm theo 4 hướng, kích thước hố 20 x 20 x 30 cm và cách gốc tiêu 80 cm sau đó trộn đều lấy 01 mẫu. Mẫu đất được phân tích pH_H2O, hữu cơ, đạm tổng số, lân và kali dễ tiêu.

Sau thí nghiệm: Chọn cố định 8 cây tiêu/công thức/địa điểm để lấy mẫu. Tổng số mẫu là 16 mẫu/địa điểm (8 mẫu đất công thức A+; 8 mẫu đất công thức A-). Phương pháp lấy mẫu và chỉ tiêu phân tích tương tự như trước thí nghiệm.

Năng suất hồ tiêu: Chọn ngẫu nhiên 30 cây/công thức/địa điểm, thu hoạch toàn bộ và cân năng suất tươi từng cây. Sau đó mỗi công thức lấy ngẫu nhiên 3 mẫu tiêu tươi (6 kg/mẫu) để xử lý (ẩm độ 12,5%) và quy đổi năng suất khô (kg/ha).

2.4. Phương pháp xử lý số liệu

 Xử lý và phân tích thống kê bằng phần mềm XSTAT 2023 (Lumivero, 2023). So sánh giá trị trung bình và phân hạng giữa các công thức bằng Student’s T – test và Tukey (HSD).

III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Sinh khối lạc dại tại các địa điểm thí nghiệm

            Bảng 1: Sinh khối lạc dại thu được khi trồng xen trong vườn tiêu qua các năm

Địa điểm	Sinh khối thu được từ cây lạc dại (tấn/ha)
	2022/23		2023/24		Trung bình 2 năm
	Tươi	Khô	Tươi	Khô	Tươi	Khô
Đăk Lăk	3,17 ±0,70	0,93 ±0,14	8,37 ±2,33	2,24 ±0,64	5,77 ±1,51	1,58 ±0,39
Gia Lai	3,32 ±0,42	1,07 ±0,15	6,38 ±1,20	1,67 ±0,31	4,85 ±0,81	1,37 ±0,23
Trung bình	3,25 ±0,56	1,00 ±0,14	7,38 ±1,77	1,96 ±0,47	5,31 ±1,16	1,48 ±0,31
Ghi chú: ± độ lệch chuẩn. Sinh khối lạc dại được tính trên diện tích trồng xen trong vườn tiêu.

Qua số liệu Bảng 1 cho thấy sinh khối tươi trung bình của lạc dại dao động từ 3,17 – 3,32 tấn/ha, trung bình 3,25 kg/ha trong năm 2022/23. Năm 2023/24 sinh khối tươi cao hơn so với năm trước đạt trung bình 7,38 tấn/ha. Tính trung bình cho cả 2 năm thì khối lượng thân cành lá lạc dại thu được và sử dụng để che tủ gốc là 5,31 tấn tươi/ha/năm, tương đương 1,48 tấn khô/ha/năm. Phân tích cho thấy trong thân cành lá lạc dại có trung bình khoảng 2,18% N; 0,28% P và 1,21% K (Bảng 2). Sau 2 năm thí nghiệm, lạc dại cung cấp lại cho đất thông qua che tủ trung bình khoảng 35,04 kg N, 4,48 kg P và 19,22 kg K /ha/năm tại Đăk Lăk; 30,39 kg N, 3,89 kg P và 16,55 kg K /ha/năm tại Gia Lai. Trung bình cho cả 2 địa điểm lạc dại cung cấp khoảng 32,71 kg N, 4,19 kg P và 17,88 kg K/ha/năm. So sánh với các nghiên cứu trước đây, sinh khối và lượng dinh dưỡng bổ sung hàng năm từ lạc dại trong nghiên cứu này thấp hơn. Ví dụ, Rose et al. (2019) báo cáo trồng xen lạc dại ở giữa hàng cà phê hàng năm tạo ra 4,0 – 5,0 tấn thân cành lá khô. Thông qua thân cành lá, lạc dại bổ sung cho đất khoảng 51,7 kg N, 5,0 kg P, 21,0 kg K và 35,1 kg Ca/ha/năm (Thomas & Asakawa, 1993). Sự khác nhau giữa các nghiên cứu có thể là do sự khác nhau về điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu, diện tích trồng lạc dại, đối tượng cây trồng xen và điều kiện chăm sóc.

Bảng 2: Hàm lượng dinh dưỡng có trong thân cành lá lạc dại và tổng dinh dưỡng trả lại cho đất thông qua che tủ.

Địa điểm	Năm	Dinh dưỡng trong thân cành lá (%)						Dinh dưỡng được trả lại cho đất (kg/ha)
		N		P		K		N	P	K
Đăk Lăk	2023	2,05		0,28		1,20		19,00	2,60	11,10
	2024	2,28		0,28		1,22		51,10	6,40	27,40
	TB	2,17		0,28		1,21		35,04	4,48	19,22
Gia Lai	2023	2,05		0,28		1,20		21,90	3,00	12,80
	2024	2,33		0,29		1,22		38,90	4,80	20,30
	TB	2,19		0,28		1,21		30,39	3,89	16,55
TB 2 địa điểm			2,18 ±0,15		0,28 ±0,00		1,21 ±0,01	32,71 ±15,07	4,19 ±1,75	17,88 ±7,49
Ghi chú: ± độ lệch chuẩn.

 

3.2. Biến động dinh dưỡng trong đất trước và sau thí nghiệm

Phân tích đất trước thí nghiệm cho thấy đất canh tác hồ tiêu ở mức chua, hàm lượng dinh dưỡng ở mức trung bình. Giá trị độ phì đất tại Đăk Lăk lần lượt là 4,49 (pH), 4,37% (OM), 0,17% (N), 77,56 mg/kg (P₂O₅) và 146,56 mg/kg (K₂O), số liệu tại Gia Lai lần lượt là 5,31 (pH), 6,97% (OM), 0,22% (N), 140,39 mg/kg (P₂O₅)  và 226,17 mg/kg (K₂O).

Bảng 3: Ảnh hưởng của việc trồng và che tủ lạc dại đến độ phì đất sau 2 năm thí nghiệm.

Địa điểm	Công thức	pHH2O	%OM	%N	P2O5 (mg/kg)	K2O (mg/kg)
Đăk Lăk	A+	4,91±0,11a	9,30±0,13b	0,19±0,01b	81,50±2,83b	152,38±2,92b
	A-	4,82±0,13a	8,66±0,09a	0,17±0,01a	75,50±1,77a	147,13±2,64a
Gia Lai	A+	5,98±0,12b	7,36±0,22b	0,23±0,01b	136,63±5,55b	206,13±8,66b
	A-	5,61±0,19a	6,48±0,09a	0,21±0,01a	122,13±5,28a	196,38±9,41a
Ghi chú: ± độ lệch chuẩn. Các ký tự theo sau giá trị trung bình khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê ở mức α=0,05 theo Student T-test.

Sau 2 năm thí nghiệm độ phì của đất được cải thiện so với trước thí nghiệm tại tất cả các công thức và địa điểm. So sánh giữa các công thức cho thấy việc trồng và che tủ lạc dại đã cải thiện đáng kể đến độ phì đất trên cả 2 địa điểm thí nghiệm (Bảng 3). So với đối chứng chỉ số pH, OM, N, P₂O₅ và K₂O ở công thức A+ tại Đăk Lăk tăng lần lượt 1,87%, 7,36%, 11,76%, 7,95% và 3,57%. Tương tự tại Gia Lai tăng lần lượt 6,59% (pH),13,58% (OM), 9,52% (N), 11,87% (P₂O₅) và 4,96% (K₂O) so với công thức đối chứng (A-). Phân tích thống kê cho thấy, pH đất ở Đăk Lăk không có sự khác nhau giữa các công thức, nhưng tại địa điểm Gia Lai thì ngược lại. Hàm lượng OM, N, P₂O₅ và K₂O giữa các công thức có sự khác nhau có ý nghĩa ở mức α=0,05 trên cả 2 địa điểm nghiên cứu. Điều này khẳng định sự đóng góp của lạc dại khi được trồng xen và che tủ xung quanh gốc hồ tiêu.

3.3 Ảnh hưởng của che tủ lạc dại đến năng suất hồ tiêu

Qua số liệu ở Đồ thị 1 cho thấy năng suất tiêu khô trung bình cho cả 2 vụ thu hoạch (2022/23 và 2023/24) tại Đắk Lắk đạt 3.221 kg/ha/năm (A+) và 3.316 kg/ha/năm (A-); tại Gia Lai lần lượt là 2.729 kg/ha/năm (A+) và 2.785 kg/ha/năm (A-). Phân tích thống kê cho thấy không có sự khác nhau có ý nghĩa ở mức α=0,05 về năng suất giữa các công thức trên cả hai địa điểm thí nghiệm. Điều này có thể trong thời gian thí nghiệm ngắn (2 năm) việc trồng lạc dại và sử dụng lạc dại để che tủ gốc chưa có ảnh hưởng tích cực đến năng suất hồ tiêu. Kết quả nghiên cứu cũng tương tự với nghiên cứu của Insani et al. (2020) và Correia et al. (2012) trên cây ngô, không có sự khác biệt đáng kể khi trồng xen lạc dại ở các mật độ khác nhau so với đối chứng. Tương tự, trồng xen lạc dại trên hàng cà phê giúp cung cấp dinh dưỡng, giảm cỏ dại, nhưng không ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng và năng suất cà phê (Cunha Junior et al., 2014). Điều này có thể là do sự bổ sung dinh dưỡng từ lạc dại còn ở mức thấp và thời gian nghiên cứu ngắn. Bên cạnh đó cây tiêu được cung cấp đầy đủ dinh dưỡng đặc biệt là đạm nên có thể chưa xảy ra hiện tượng thiếu hụt dinh dưỡng dẫn đến thay đổi lớn về năng suất. Tuy nhiên, việc đóng góp của lạc dại trong việc cải thiện hữu cơ cho đất, bổ sung dinh dưỡng cho cây trồng là không thể phủ nhận.

Đồ thị 1: Ảnh hưởng của che tủ lạc dại đến năng suất hồ tiêu.

IV. KẾT LUẬN

Nghiên cứu ban đầu đã xác định được lạc dại trồng xen trong vườn tiêu hàng năm tạo ra trung bình 5,31 tấn thân cành lá tươi/ha/năm, tương đương với 1,48 tấn khô/ha/năm. Thông qua việc che tủ, lạc dại cung cấp lại cho đất trung bình khoảng 32,71 kg N + 4,19 kg P và 17,88 kg K/ha/năm. Bên cạnh đó, việc sử dụng thân cành lá lạc dại để che tủ hồ tiêu đã làm tăng pH đất (1,87 – 6,59%), hữu cơ (7,36 – 13,58%), đạm tổng số (9,52 – 11,75%), lân dễ tiêu (7,95 – 11,87%) và kali dễ tiêu (3,57 – 4,96%) so với công thức đối chứng. Thí nghiệm chưa ghi nhận sự khác nhau về năng suất giữa công thức trên cả 2 địa điểm thí nghiệm. Kết quả nghiên cứu cung cấp luận cứ khoa học để có cơ sở xác định lượng đạm cần bón, giảm xói mòn đất từ đó góp phần giảm chi phí sản xuất, phát thải nhà kính phù hợp cho việc phát triển hồ tiêu bền vững. Bên cạnh đó, cần có nghiên cứu về lượng đạm được cố định thông qua hệ thống nốt sần của lạc dại và các vai trò khác của lạc dại đối với cải thiện sức khoẻ đất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu trong nước

Cục Trồng Trọt. (2024). Báo cáo sơ kết sản xuất cây trồng năm 2024; Kế hoạch sản xuất vụ đông xuân năm 2024-2025 các tỉnh vùng DHNTB, TN và ĐNB.

Nguyễn Đức Dũng, Nguyễn Xuân Lai, Trần Minh Tiến, Hồ Công Trực, Nguyễn Thu Hà, NNguyễn Viết Hiệp, Hoài, N. T. T., & Nguyễn Trần Quyện. (2019). Hiện trạng độ phì nhiêu đất trồng cà phê, hồ tiêu vùng Tây Nguyên. Tạp chí Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn, 10, 3-9. http://tapchinongnghiep.vn/tapchi/detail/4483

Tài liệu nước ngoài

Ahmad, W., Farmanullah, Shah, Z., Jamal, M., & Shah, K. A. (2014). Recovery of organic fertility in degraded soil through fertilization and crop rotation. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 13(2), 92-99. https://doi.org/10.1016/j.jssas.2013.01.007

Correia, N. M., Fuzita, W. E., & Daniel, B. (2012). Intercropping of corn with Arachis pintoi and Calopogonium muconoides and the effect on the soybean crop in rotation. Semina: Ciências Agrárias (Londrina), 33(2), 575-585. http://www.uel.br/revistas/uel/index.php/semagrarias/article/view/6476/10444

Cunha Junior, A. d., Melo, B. d., & Santos, J. C. F. (2014). Intercropping perennial legume interference on growth and yield coffee. Coffee Science, 9(1), 24-33. http://www.coffeescience.ufla.br/index.php/Coffeescience/article/view/530/pdf_54

Duda, G. P., Guerra, J. G. M., Monteiro, M. T., De-Polli, H., & Teixeira, M. G. (2003). Perennial herbaceous legumes as live soil mulches and their effects on C, N and P of the microbial biomass. Scientia Agricola, 60, 139-147. https://doi.org/10.1590/S0103-90162003000100021

Enveritas. (2023). Establishing Carbon Footprint Baselines for Robusta Coffee Production In Two Key Origins: Central Highlands, Vietnam and Southern Sumatra, Indonesia. https://pdf.usaid.gov/pdf_docs/PA0216RF.pdf

Insani, A. N., Nompo, S., & Natsir, A. (2020). Growth characteristics of the corn crop planted with mixed crop planting system with Arachis pintoi. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 492(1), 012023. https://doi.org/10.1088/1755-1315/492/1/012023

Lumivero. (2023). XLSTAT statistical and data analysis solution. https://www.xlstat.com/en/papers

Lungu, O., & Dynoodt, R. (2008). Acidification from long-term use of urea and its effect on selected soil properties. African Journal of Food, Agriculture, Nutrition and Development, 8(1), 63-76. https://doi.org/10.4314/ajfand.v8i1.19180

Oelbermann, M. (2009). The role of arachis pintoi cover crop in sequestering carbon in agroforestry systems. In Cover Crops and Crop Yields (pp. 245-264). Nova Science Publishers, Inc.

Rose, T. J., Kearney, L. J., Morris, S., Van Zwieten, L., & Erler, D. V. (2019). Pinto peanut cover crop nitrogen contributions and potential to mitigate nitrous oxide emissions in subtropical coffee plantations. Science of the Total Environment, 656, 108-117. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.11.291

Thomas, R. J., & Asakawa, N. (1993). Decomposition of leaf litter from tropical forage grasses and legumes. Soil Biology and Biochemistry, 25(10), 1351-1361. https://doi.org/10.1016/0038-0717(93)90050-L

Tonye, J., & Titi-Nwel, P. (1995). Agronomic and economic evaluation of methods of establishing alley cropping under a maize/groundnut intercrop system. Agriculture, Ecosystems & Environment, 56(1), 29-36. https://doi.org/10.1016/0167-8809(95)00634-6

Zhou, J., Xia, F., Liu, X., He, Y., Xu, J., & Brookes, P. C. (2013). Effects of nitrogen fertilizer on the acidification of two typical acid soils in South China. Journal of Soils and Sediments, 14(2), 415-422. https://doi.org/10.1007/s11368-013-0695-1