Đinh Thị Ngọc Hạnh, Võ Chí Cường, Nguyễn Đô, Nguyễn Văn Long
Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Cây Hồ Tiêu
- Đặt vấn đề
Cây cà phê là cây trồng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam sau lúa gạo, đóng góp lớn cho sự phát triển kinh tế xã hội, đặc biệt là vùng Tây Nguyên. Hiện nay, tổng diện tích cà phê đạt khoảng 710,66 nghìn ha, năng suất đạt 28,2 tạ/ha, cho sản lượng hơn 1,84 triệu tấn. Nước ta hiện là nước xuất khẩu cà phê đứng thứ 2 trên thế giới sau Braxin và đứng thứ nhất về xuất khẩu cà phê Robusta (ICO, 2021). Cà phê Việt Nam đã xuất khẩu tới hơn 80 quốc gia và vùng lãnh thổ, năm 2021 xuất khẩu đạt trên 3,07 tỷ USD (Niên giám thống kê, 2021) và năm 2022 xuất khẩu đạt khoảng 4,06 tỷ USD. Tây Nguyên là vùng có diện tích cà phê lớn nhất nước, chiếm 91,2% về diện tích và 93,2% về sản lượng (Cục trồng trọt, Bộ NN&PTNT, 2022).
Việc thâm canh cà phê đã góp phần nâng cao năng suất, tăng sản lượng xuất khẩu và nâng cao đời sống tinh thần của người dân. Để tạo ra 1 tấn cà phê nhân thì lượng phân bón hóa học trung bình cần bón cho cây cà phê là 45,24kg N, 6,56kg P2O5 và 51,25kg K2O (Bo et al., 2017). Do đó, để duy trì mức năng suất nhất định, cần phải áp dụng lượng phân bón cao. Tuy nhiên, việc bón phân hoá học với lượng cao và lạm dụng phân bón dẫn đến hiện tượng suy thoái về sinh, lý và hoá tính đất. Trong đó sự chua hoá đất đang là vấn đề nghiêm trọng trong sản xuất thâm canh cà phê tại Tây Nguyên.
- Thực trạng chua hoá đất canh tác cà phê
pH của đất là một chỉ số quan trọng về sức khỏe của đất, ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến sự phát triển của cây trồng, độ phì của đất và hệ vi sinh vật đất (Lauber et al., 2009). Thực tế đất canh tác cà phê tại Tây Nguyên đang đối mặt với vấn đề chua hoá nghiêm trọng. Điều này ảnh hưởng đến năng suất và sản lượng cà phê đồng thời sâu bệnh hại có chiều hướng phát triển. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng đất canh tác cà phê ở Tây Nguyên được đánh giá từ chua đến rất chua, pHKCl của đất dao động từ 3,4 đến 4,9 (Anh 2015; Dung et al., 2019; Ha, 2016; Hong, 2017). Trong khi pH tối ưu cho cà phê sinh trưởng và phát triển là 5,0-5,5 (Forestier, 1969; Bộ NN&PTNT, 2013).
Nghiên cứu cho thấy sau 25 năm thâm canh cà phê, pH của đất giảm trung bình 1,37 đơn vị, từ 5,00 giảm xuống còn 3,63 (Dung et al., 2019; Ha, 2016). Kết quả nghiên cứu này tương tự như nghiên cứu trên vườn cà phê thâm canh tại Trung Quốc, pH đất giảm 1,8 đơn vị, từ 6,3 (cà phê 4 năm tuổi) xuống 4,5 (cà phê 26 tuổi) (Zhao và cộng sự, 2018). Thực tế, kết quả phân tích 196 mẫu đất trồng cà phê tại Gia Lai từ năm 2020-2022 của Trung tâm NC&PT cây Hồ tiêu (được trình bày ở Bảng 1) cho thấy đất được xếp loại rất chua, pHKCl trung bình của đất là 4,1.
Bảng 1: pH và thành phần dinh dưỡng trong đất canh tác cà phê tại Gia Lai
|
Năm |
Số mẫu |
pHKCl |
OM (%) |
N (%) |
P2O5 (mg/100g đất) |
K2O (mg/100g đất) |
|
2020 |
19 |
4.2 |
5.1 |
0.2 |
12.7 |
16.3 |
|
2021 |
56 |
4.1 |
6.3 |
0.2 |
23.6 |
20.9 |
|
2022 |
121 |
4.0 |
5.4 |
0.2 |
39.9 |
18.8 |
|
TB |
196 |
4.1 |
5.6 |
0.2 |
25.4 |
18.7 |
3. Nguyên nhân chua hóa đất
Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến chua hoá đất trong đó việc thâm canh cao và lạm dụng phân bón hoá học là một trong những nguyên nhân chủ chốt. Quá trình bón phân đạm vào đất sẽ xảy ra các phản ứng hoá học và giải phóng H+ như sau:
Đạm amonsunphat: NH4+ +2O2 = H2O + NO3– + 2H+
Đạm amonnitrat : NH4NO3 + O2 = H2O + 2NO3– + 2H+
Đạm ure: CO(NH2)2 + 4O2 = H2O + 2NO3– + CO2 + 2H+
Sự tích luỹ H+ trong đất sau nhiều năm thâm canh cà phê dẫn đến pH đất bị giảm. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng với tỷ lệ bón hàng năm là 180 kg N/ha đã làm cho pH đất giảm 0,87 đơn vị (Lungu & Dynoodt, 2008). Nghiên cứu của Cai et al. (2014) chỉ ra rằng bón 300 kg N ha/năm đã tạo ra 21,4 kmol H+ ha/năm, trong khi các cation trao đổi trong đất giảm. Thực tế, ba loại phân đạm trên được sử dụng phổ biến tại Tây Nguyên, và tỷ lệ bón dao động từ 350-500kg N ha/năm (Byrareddy et al., 2019) trong các hệ thống canh tác cà phê. Do đó, quá trình chua hóa đất là không thể tránh khỏi.
Bên cạnh bón nhiều phân hoá học; việc hạn chế bón vôi, bón phân hữu cơ và việc bón nhiều phân giàu lưu huỳnh (S) bao gồm Amoni sunfat (SA), NPK (16-16-8+13S) (Ha, 2016; Hồng, 2017) cũng góp phần làm giảm pH đất. Khảo sát tại 4 tỉnh ở Tây Nguyên cho thấy hơn 90% nông dân bón vôi và phân hữu cơ ở mức thấp, ngược lại 43,6-67,9% số người được phỏng vấn xác nhận rằng bón phân tổng hợp vượt quá khuyến cáo (Dũng et al., 2019).
- Tác hại của chua hoá đất
Sự chua hóa đất do thâm canh cà phê lâu năm ảnh hưởng đến tính chất hóa lý tính của đất và sinh trưởng của cà phê. Nghiên cứu trên các vườn cà phê 15-20 năm tuổi ở Lâm Đồng cho thấy độ phì đất (OM, CEC) giảm, trong khi Al3+, Fe3+ và SO42- trao đổi tăng (Ha, 2016). Ngoài ra, so sánh các đặc tính hóa lý của đất giữa vườn cây trẻ và vườn cà phê 20 năm tuổi cho thấy, mặc dù năng suất cây trồng và các chất dinh dưỡng đa lượng (N, P, K) tăng; nhưng pH của đất, cation bazơ (Ca, Mg, K and Na) và CEC đều giảm. Điều này dẫn đến mất cân bằng dinh dưỡng đất, giảm khả năng giữ nước và dinh dưỡng của đất, ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của cây trồng và thất thoát chất dinh dưỡng.
Bên cạnh đó, lân là một trong những nguyên tố đa lượng cần thiết cho cây cà phê, mặc dù hàm lượng lân trong đất rất cao nhưng do đất chua, lân bị cố định bởi các ion sắt, nhôm di động, cây trồng khó sử dụng được nguồn lân này. pH giảm sẽ làm tăng hàm lượng Al3+, Fe3+ và Mn2+ trong dung dịch đất gây ngộ độc cây, giảm sự phát triển của bộ rễ và làm giảm sự hoạt động của hệ động thực vật trong đất, đặc biệt là những vi sinh vật có lợi. Đây cũng là điều kiên thuận lợi cho nhiều loại nấm bệnh tấn công và gây hại.
- Một số giải pháp cải thiện độ chua đất trồng cà phê
Để đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt, giữ ổn định năng suất và sản lượng thì việc cải thiện độ chua đất là cần thiết. Một số giải pháp cải thiện độ chua đất:
|
Hình 1: Bón vôi để cải tạo độ chua đất cho vườn cà phê |
– Bón phân cân đối và hợp lý cho cà phê, tốt nhất nên kiểm tra chất lượng đất để xác định liều lượng bón phân phù hợp. Không nên lạm dụng phân bón hoá học đặc biệt các loại phân chua sinh lý, tăng cường sử dụng phân hữu cơ và các phụ phế phẩm nông nghiệp.
– Bón vôi hoặc than sinh học để cải thiện nhanh pH đất. Đây là giải pháp mang lại hiệu quả nhanh và đang được người trồng cà phê áp dụng. Tuỳ theo pH đất mà xác định lượng vôi bón cho phù hợp. Thông thường nên bón trung bình 1-1,5 tấn vôi/ha/năm sẽ giảm độ chua của đất.
– Xen canh hoặc tạo thảm thực vật trên vườn cà phê để hạn chế được xói mòn, rửa trôi và tận dụng nguồn tàn dư thực vật cung cấp lượng hữu cơ trong đất cải thiện tính chất lý hóa của đất và độ chua.
Tài liệu tham khảo
Anh, L. T., Thuy, N. T., Thanh, N. D., & Nam, H. Q. (2015). Đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất bazan canh tác các loại cây trồng chính ở tỉnh Đắk Lắk. Tạp chí Các Khoa học về Trái đất. https://doi.org/10.15625/0866-7187/37/2/7366
Anh , L. T. (2015). Nghiệm thu cấp nhà nước đề tài “Nghiên cứu tổng hợp thoái hóa đất, hoang mạc hóa ở Tây
Nguyên và đề xuất giải pháp sử dụng đất bền vững” thuộc Chương trình Tây Nguyên 3 . http://ig-vast.ac.vn/vi/tin-tuc/nghiem-thu-cap-nha-nuoc-de-tai—-nghien-cuu-tong-hop-thoai-hoa-dat–hoang-mac-hoa-o-tay-nguyen-va-de-xuat-giai-phap-su-dung-dat-ben-vung—-thuoc-chuong-trinh-tay-nguyen-3-231.html
Anh , L. T., & Thuy, N. T. (2017). Đánh giá chất lượng đất bazan theo các loại hình sử dụng đất khu vực Bảo Lộc – Di Linh, tỉnh Lâm Đồng. Tạp chí Các Khoa học Trái đất và Môi trường. https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4117
Bo, N. V., Hong, T., Hong, T. X., Binh, D. T., Trang, V. H., Tien, T. M., Linh, T. H.(2017). Bón phân cây cà phê. NXB Nông nghiệp Hà Nội
Bộ NN&PTNT. (2013). Quyết định số 273/QĐ-TT-CCN ngày 03/7/2013 về việc Ban hành quy trình tái canh cà phê vối của Bộ NN&PTNT. https://thuvienphapluat.vn/van-ban/linh-vuc-khac/quyet-dinh-273-qd-tt-ccn-2013-quy-trinh-tai-canh-ca-phe-voi-212568.aspx
Bộ NN&PTNT. (2021). Báo cáo tổng kết kết quả hoạt động nông nghiệp, nông thôn năm 2021 và triển khai kế
hoạch năm 2022.
Byrareddy, V., Kouadio, L., Mushtaq, S., & Stone, R. (2019). Sustainable Production of Robusta Coffee under a
Changing Climate: A 10-Year Monitoring of Fertilizer Management in Coffee Farms in Vietnam and Indonesia. Agronomy, 9(9). https://doi.org/10.3390/agronomy9090499
Cong, H. V., Duc, T. D., & Bon, L. T. (1992). Đất đồi Việt Nam (trang. 278). NXB Nông nghiệp Hà Nội.
Dung, N. D., Lai, N. X., Truc, H. C., Tien, T. M., Ha, N. T., Hiep, N. V., Hoai, N. T. T., & Quyen, N. T. (10/2019). Hiện trạng độ phì nhiêu đất trồng cà phê, hồ tiêu vung Tây Nguyên. Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
Forestier, J. (1969). Culture du caféier Robusta en Afrique centrale.
Ha, L. V. (2016). Nghiên cứu một số tính chất hóa học đất đỏ bazan trồng cà phê ở cao nguyên Di Linh, Lâm Đồng. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam. https://tapchi.vaas.vn/vi/tap-chi/7159/so-01-62-nam-2016
Hong, T. (2017). Sự thay đổi độ phì đất nâu đỏ bazan trồng cà phê tại Tây Nguyên. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam. https://tapchi.vaas.vn/vi/tap-chi/su-thay-doi-do-phi-dat-nau-do-bazan-trong-ca-phe-o-tay-nguyen
ICO. (2021). Sản lượng cà phê toàn cầu. Tổ chức Cà phê Quốc tế. https://www.ico.org/prices/po-production.pdf
Khanh, L. D. (2015). Nghiên cứu tuyến trùng hại cây hồ tiêu, cà phê và các giải pháp khoa học công nghệ phòng
trừ hiệu quả ở các vùng sản xuất trọng điểm.
Khoa, L. Đ., Ha, P. V., Dan, C. T., Long, H. H., & Nuong, N. K. (2014). Nghiên cứu đánh giá thực trạng cà phê tái canh tại vùng Tây Nguyên. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam. https://tapchi.vaas.vn/vi/tap-chi/nghien-cuu-danh-gia-thuc-trang-ca-phe-tai-canh-tai-vung-tay-nguyen
Lauber, C. L., Hamady, M., Knight, R., & Fierer, N. (2009). Pyrosequencing-based assessment of soil pH as a predictor of soil bacterial community structure at the continental scale. Applied and Environmental Microbiology, 75(15), 5111-5120. https://doi.org/10.1128/AEM.00335-09
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.
Martins Neto, F. L., Peralta-Antonio, N., De Paula Pimenta, M., Pinto Coelho Evangelista, J. S., & Silva Santos,
- H. (2020). Đặc điểm hóa học của đất trên các đồn điền cà phê được bón phân liên tục bằng phân hữu cơ và phân xanh. Truyền thông trong khoa học đất và phân tích thực vật, 51(6), 829-838.
Phát triển cà-phê Việt Nam chất lượng cao gắn với tăng trưởng xanh và bền vững. https://nhandan.vn/phat-trien-ca-phe-viet-nam-chat-luong-cao-gan-voi-tang-truong-xanh-va-ben-vung-post742561.html
Sách niêm giám thống kê 2021 (trang 555). https://www.gso.gov.vn/wp-content/uploads/2022/08/Sach-Nien-giam-TK-2021-1.pdf
Tôn Nữ Tuần Nam, 2019. Độ chua đất và sự hấp thu dinh dưỡng của cây trồng. Báo Nông nghiệp Việt Nam. https://nongnghiep.vn/do-chua-dat-va-su-hap-thu-dinh-duong-cua-cay-trong-d252799.html
Van, N. V., Quy, T. D., Khanh, L. D., Khai, L. Q., Thuy, N. T., & Toan, T. T. (2015). Những nguyên nhân gây suy thoái và rút ngắn chu kỳ kinh doanh của các vườn cà phê ở Tây Nguyên. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam- 57(9).
Xuất khẩu cà phê điểm sáng cho nhiều thách thức. Tổng Cục thống kê. https://www.gso.gov.vn/tin-tuc-khac/2023/02/xuat-khau-ca-phe-diem-sang-trong-nhieu-thach-thuc/
Zhao, Q., Xiong, W., Xing, Y., Sun, Y., Lin, X., & Dong, Y. (2018). Long-Term Coffee Monoculture Alters Soil Chemical Properties and Microbial Communities. Sci Rep, 8(1), 6116. https://doi.org/10.1038/s41598-018-24537-2