Một số quá trình gây suy thoái đất trồng chè chủ yếu ở tỉnh Thái Nguyên

Ở Thái Nguyên, chè được trồng tập trung nhiều trên nhóm đất đỏ vàng có độ cao từ 20 – 200m so với mực nước biển, pH_KCl từ 3,8 đến 4,4 nằm trong khoảng phù hợp với yêu cầu sinh trưởng và phát triển của cây chè. Tuy nhiên, hàm lượng mùn, N, K, P trong đất thấp (ở mức nghèo và trung bình) là những yếu tố hạn chế đến năng suất chè .

Thời gian canh tác lâu năm cộng với việc người dân chưa có các biện pháp bảo vệ và cải tạo đất làm cho đất bị thoái hóa, chất lượng canh tác bị giảm sút.

Trong đó, một số quá trình chủ yếu gây suy thoái đất trồng chè ở tỉnh Thái Nguyên:

Quá trình xói mòn, rửa trôi và mất cân bằng dinh dưỡng

Thời gian canh tác diễn ra trong khoảng thời gian dài trên 50 năm cộng với kỹ thuật canh tác còn chưa phù hợp là những nguyên nhân chính làm cho đất trồng chè bị chai cứng và dễ bị xói mòn, rửa trôi. Bên cạnh các chất dinh dưỡng bị lấy đi khỏi đất bằng sản phẩm thu hoạch thì một phần lớn các chất dinh dưỡng bị mất đi do quá trình xói mòn và rửa trôi. Đặc biệt là thời gian 10 năm đầu khi cây chè đang ở giai đoạn kiến thiết cơ bản là giai đoạn đất có thể bị xói mòn nhiều nhất. Lượng dinh dưỡng mất đi do xói mòn chủ yếu là chất hữu cơ, nitơ, phốt pho, kali và các nguyên tố vi lượng.

Việc dùng phân khoáng không hợp lý dẫn đến làm mất cân đối chất dinh dưỡng cung cấp cho cây chè, làm tăng độ bạc màu và làm xấu đi thành phần lý tính của đất. Sử dụng quá nhiều phân nitơ và phốt phát đã thúc đẩy quá trình sử dụng và làm nghèo kiệt các nguyên tố dinh dưỡng khác, đặc biệt là nguyên tố vi lượng trong đất. Bên cạnh đó, còn làm cho đất bị chua hóa, tăng hàm lượng Al³⁺, Fe³⁺ và tích lũy các kim loại nặng Cd, As, Pb trong đất gây độc cho cây trồng. Khi đất trồng chè chứa nhiều Fe³⁺ sẽ làm giảm khả năng hút thu Mn, nhiều As sẽ gây thiếu hụt phốt pho cho cây, khi đất nhiều Cd và Pb sẽ làm giảm khả năng năng hút thu Ca, Mg và K.

Quá trình axit hóa đất

Quá trình axit hóa đất trồng chè do nhiều nguyên nhân khác nhau, trong đó có cả quá trình tự nhiên và nhân sinh. Sự có mặt của ion H⁺ trong đất được sinh ra từ các quá trình chủ yếu do sự phân hủy các vật chất hữu cơ và khoáng chất khác tạo thành axit hữu cơ và một phần đáng kể do Al³⁺ có khả năng thủy phân tạo ra H⁺. Bên cạnh đó, nguyên nhân gây chua đất còn do quá trình rửa trôi các kim loại kiềm, kiềm thổ, tích lũy tương đối sắt và nhôm, xảy ra mạnh trong điều kiện đất dốc và mưa nhiều. Việc sử dụng phân khoáng không hợp lý, đặc biệt là phân nitơ và phân lân cũng là nguyên nhân khác góp phần làm chua hóa đất .

Theo Dogo và cộng sự (1994), khi sử dụng quá nhiều phân khoáng liên tục trong một thời gian dài làm cho đất bị axit hóa. Lượng ion H⁺ được bổ sung vào đất trung bình từ 0,2 – 2 kg/ha/năm. Mặc dù chè là loại cây trồng thích hợp với điều kiện đất chua, nơi có hàm lượng nhôm linh động cao nhưng khi đất ở mức chua đến rất chua (pH < 4) các nguyên tố kim loại nặng trong đất đều ở mức hòa tan cực đại gây độc cho cây trồng. Ngoài ra, khi độ chua của đất tăng lên có thể dẫn đến những thay đổi đáng kể các quá trình sinh học nhạy cảm trong hệ sinh thái đất. Xạ khuẩn và vi khuẩn phát triển tốt ở điều kiện đất có phản ứng axit nhẹ đến hơi kiềm, nấm thích nghi được với sự thay đổi pH rộng (ở mức axit đến kiềm) nên những đất chua sẽ thúc đẩy sự phát triển của hệ nấm trong đất trồng chè. Đồng thời, khi đất bị axit hóa sẽ gây giảm đa dạng sinh học và tạo các mối rủi ro nhất định, có thể làm chậm quá trình khoáng hóa các bon, nitơ, phốt pho, lưu huỳnh.

Suy giảm chất hữu cơ trong đất

Đất trồng chè chủ yếu là đất dốc có độ xói mòn cao, hàm lượng dinh dưỡng nghèo đặc biệt là hàm lượng mùn và độ ẩm thấp. Hàng năm, xói mòn đã làm mất đi hàng trăm triệu tấn đất với hàm lượng mùn, dinh dưỡng  khá cao. Theo Li và Ding (1992), xói mòn làm cho đất trồng chè bị mất đi khoảng 188kg chất dinh dưỡng khoáng và 1.687kg chất hữu cơ/ha/năm. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất trồng chè có xu hướng giảm nhanh trong những năm đầu khai thác đất rừng để trồng chè do ảnh hưởng của xói mòn và tốc độ  khoáng hóa nhanh, có thể làm giảm 25 – 30% tổng số chất hữu cơ/năm. Nếu như trong quá trình trồng và canh tác chè không áp dụng các biện pháp bổ sung chất hữu cơ để bù vào lượng bị mất thì đất trồng chè sẽ trở nên thoái hóa hoặc thoái hóa nghiêm trọng sau chu kỳ khai thác 30 – 40 năm.

Theo Đặng Văn Minh (2005), tại các vùng đất rừng được chuyển đổi sang đất trồng chè ở nông trường Sông Cầu, Đồng Hỷ, Thái Nguyên, hàm lượng chất hữu cơ trong tầng đất mặt giảm nhanh sau 10 năm đầu, sau đó ổn định nhưng ở mức thấp. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất giảm mạnh đã ảnh hưởng nhiều đến các tính chất lý hóa, thể hiện rõ nhất là sự tăng dung trọng, giảm CEC, giảm khả năng giữ ẩm và độ bền cấu trúc đất.

Vì chè là cây trồng lâu năm, có giá trị kinh tế cao, với chu kỳ khai thác từ 30 – 40 năm, nên việc bổ sung làm tăng chất hữu cơ trong đất có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong bảo vệ chất lượng đất, đảm bảo ổn định các chức năng của đất.