Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
Giới thiệu về cây dưa chuột, cây mồng tơi và cây cải bắp
2.1.1.1 Đặc điểm sinh trưởng phát triển của cây dưa chuột
Cây dưa chuột có rễ phát triển yếu, chỉ dài 10-15cm trong đất có thành phần cơ giới trung bình, với hệ rễ chiếm 1,5% trọng lượng cây và phân bố rộng 60-90cm Những giống có thời gian sinh trưởng dài có bộ rễ và các cơ quan trên bề mặt đất phát triển mạnh hơn Đặc biệt, ở các giống lai F1, bộ rễ phát triển mạnh mẽ và có khối lượng lớn hơn so với các giống bố mẹ Do đó, sự phát triển của bộ rễ ở giai đoạn đầu có mối tương quan chặt chẽ với năng suất cây dưa chuột sau này.
Thân dưa chuột là loại thân leo mảnh, chiều cao phụ thuộc vào giống, điều kiện ngoại cảnh và kỹ thuật chăm sóc, được chia thành ba nhóm: loại lùn (0,6-1m), loại trung bình (>1-1,5m) và loại cao (>1,5-3m, có loại lên tới 4-5m) Thân có cạnh và lông cứng ngắn, đường kính thân là yếu tố quan trọng trong đánh giá sinh trưởng; đường kính lý tưởng cho giống trung bình và giống muộn là gần 1 cm Quả chủ yếu phát triển trên thân chính, trong khi kỹ thuật tỉa cành cần giữ lại thân chính và 1-2 cành cấp 1 tùy theo điều kiện cụ thể.
Lá dưa chuột có hình trái tim và xẻ thuỳ khác nhau theo giống, với tua cuốn ở các kẽ lá Khi di chuyển từ vùng nhiệt đới ẩm đến đồng bằng, sa mạc và canh tác trong nhà kính, khả năng ra tua giảm sút Quá trình tiến hoá này kéo dài hàng ngàn năm, kết hợp với đột biến tự nhiên và phương pháp trồng trọt, đã dẫn đến sự hình thành dạng dưa chuột bụi không leo, không có tua, là đỉnh cao của sự tiến hoá của loài cucumis sativus.
Hoa dưa chuột có màu vàng và được thụ phấn nhờ côn trùng Hoa cái có thể mọc riêng lẻ hoặc thành chùm ở nách lá, tùy thuộc vào giống cây Trong khi đó, hoa đực thường mọc thành chùm với số lượng khác nhau, cũng tùy thuộc vào giống Thời gian hoa dưa chuột nở thường bắt đầu từ 5 đến 10 giờ sáng.
Hoa đực nở trước hoa cái từ 2-3 ngày và có tuổi thọ ngắn chỉ từ 1-2 ngày Hạt phấn của hoa đực có sức sống tốt nhất trong khoảng 4-5 giờ sau khi hoa nở (Phạm Mỹ Linh, 1999).
Quả dưa chuột thường thuôn dài, có từ 3 đến 5 múi, với hạt gắn vào giá noãn Hình dạng, độ dài, khối lượng và màu sắc của quả rất đa dạng, phụ thuộc chủ yếu vào giống Màu sắc phổ biến của dưa chuột là xanh, xanh vàng và vàng, trong đó màu xanh thường được ưa chuộng khi chín thương phẩm Sau thu hoạch, quả chuyển sang màu vàng được coi là nhược điểm Trong sản xuất, dưa chuột có thể gặp phải hiện tượng quả dị hình và phát triển không cân đối do biến đổi mạnh trong thời kỳ phôi thai và sự thay đổi bất thường trong quá trình hình thành hạt.
Hạt dưa chuột dạng dẹt hình oval dài 10 - 15mm, vỏ hạt nhẵn có màu trắng, vàng, đen, trung bình có từ 200-500 hạt/trái (Tạ Thu Cúc, 2007).
2.1.1.2 Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh đối với sinh trưởng và phát triển của cây dưa chuột
Dưa chuột, giống như các cây trong họ bầu bí, rất nhạy cảm với sương giá và nhiệt độ thấp dưới 0°C, đặc biệt khi nhiệt độ ban đêm xuống khoảng 3-4°C Là cây ưa nhiệt, dưa chuột cần khí hậu ấm áp và khô ráo để phát triển, với nhiệt độ lý tưởng từ 25-30°C Nhiệt độ cao hơn sẽ khiến cây ngừng sinh trưởng, và nếu nhiệt độ kéo dài từ 35-40°C, cây có thể chết Ngược lại, nhiệt độ dưới 15°C gây rối loạn quá trình trao đổi chất, làm cây sinh trưởng kém, với hiện tượng lá nhỏ, hoa đực màu nhạt và vàng úa.
Hầu hết các giống dưa chuột không chịu được rét, và khi nhiệt độ vượt quá 40°C, cây sẽ ngừng phát triển, không ra hoa cái và lá sẽ héo (Tạ Thu Cúc, 2007) Tuy nhiên, hạt dưa chuột có sức sống mạnh mẽ, có khả năng nảy mầm ở nhiệt độ thấp từ 12-13°C Để hạt có thể nảy mầm, nhiệt độ đất tối thiểu cần đạt 16°C, thời gian nảy mầm sẽ kéo dài từ 9-16 ngày Nếu nhiệt độ đất đạt khoảng 21°C, hạt sẽ nảy mầm nhanh hơn, chỉ sau 5-6 ngày.
Nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trong thời gian ra hoa của cây, theo Trần Khắc Thi (1985) Cụ thể, nhiệt độ thích hợp giúp cây ra hoa cái vào ngày thứ 26 sau khi nảy mầm.
Nhiệt độ thấp kéo dài thời gian sinh trưởng của cây, với tổng tích ôn từ khi hạt nảy mầm đến thu quả đầu tiên ở các giống địa phương là 900 °C, và kết thúc ở 1650 °C Khi nhiệt độ dưới 15 °C, cây gặp phải sự mất cân bằng giữa quá trình đồng hóa và dị hóa, dẫn đến việc phá vỡ quá trình trao đổi chất và ngừng trệ một số quá trình sinh hóa Hệ quả là toàn bộ chu trình sống của cây bị đảo lộn, khiến cây tích lũy độc tố Nếu tình trạng lạnh kéo dài, số lượng độc tố tăng cao có thể dẫn đến cái chết của các tế bào.
Nhiệt độ thấp ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây ở nhiều giai đoạn, từ sự phát triển cá thể, giới tính, đến tốc độ lớn của quả và năng suất.
Nghiên cứu về đặc điểm sinh lý liên quan đến tính chịu lạnh của dưa chuột cho thấy độ nhớt của nguyên sinh chất, sức sống tế bào và khả năng hút nước đóng vai trò quan trọng Khi nhiệt độ giảm, độ nhớt nguyên sinh chất giảm, dẫn đến giảm lượng diệp lục và khả năng hút nước Các giống dưa chuột phương Bắc cho thấy khả năng chịu lạnh tốt hơn so với các giống phía Nam châu Âu Tại Việt Nam, nghiên cứu trong điều kiện làm lạnh nhân tạo ở nhiệt độ 5-10°C trong 10 ngày cho thấy giống dưa chuột Việt Nam và Trung Quốc có sức chịu lạnh cao hơn so với giống châu Âu và châu Mỹ (Trần Khắc Thi, 1981).
Nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây, ảnh hưởng đến sự ra hoa và nở hoa Theo Phạm Mỹ Linh (1999), nhiệt độ không chỉ tác động đến sự nở hoa mà còn đến quá trình thụ tinh và thụ phấn Yoshihari Ono (1994) cũng chỉ ra rằng hoa bắt đầu nở ở một mức nhiệt độ nhất định.
Nhiệt độ lý tưởng cho sự nảy mầm của hạt phấn dưa chuột nằm trong khoảng 17-24°C, với sự mở bao phấn xảy ra ở 17°C và nhiệt độ sáng sớm là 15°C Nếu nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp so với ngưỡng này, sức sống của hạt phấn sẽ giảm, dẫn đến năng suất giống dưa chuột bị ảnh hưởng Tổng số nhiệt độ không khí trung bình cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của dưa chuột khoảng 1.500°C.
- 2.500 0 C, còn để cho quá trình tạo quả thương phẩm là 800 - 1.000 0 C
Độ dài ngày chiếu sáng trong ngày là một yếu tố quan trọng của môi trường bên ngoài, ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng, phát triển và quá trình chuyển tiếp sang giai đoạn phát dục của cây.
Giới thiệu về rau hữu cơ (organic vegetables)
2.2.1 Khái niệm về rau hữu cơ
Rau hữu cơ (RHC) xuất hiện từ những năm 1940 với khái niệm "canh tác hữu cơ" nhằm cải thiện phương pháp canh tác truyền thống trước khi có hóa chất tổng hợp trong nông nghiệp Mặc dù chưa có định nghĩa chính thức về rau hữu cơ, nhưng có thể hiểu rằng đây là sản phẩm được sản xuất theo nguyên lý của nông nghiệp hữu cơ Nông nghiệp hữu cơ không sử dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc kích thích sinh trưởng hay giống biến đổi gen.
Rau hữu cơ là sản phẩm được trồng theo tiêu chuẩn nông nghiệp hữu cơ, với các quy định khác nhau tùy theo quốc gia và khu vực Mục tiêu chung của rau hữu cơ là thúc đẩy sự cân bằng sinh thái, đa dạng sinh học và bảo tồn môi trường.
2.2.2 Các tiêu chuẩn Quốc gia về sản xuất và chế biến các sản phẩm hữu cơ
Tiêu chuẩn quốc gia về “Sản xuất, chế biến sản phẩm trồng trọt hữu cơ” được xây dựng dựa trên Tiêu chuẩn nông nghiệp hữu cơ Châu Á (Asia Regional Organic Standard) ban hành năm 2012 và Tiêu chuẩn ngành 10TCN 602-2006 Tiêu chuẩn này được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (MARD) ban hành vào ngày 30 tháng 12 năm 2006, nhằm đảm bảo chất lượng và tính bền vững trong sản xuất nông nghiệp hữu cơ.
Tiêu chuẩn TCVN 11041-2:2017 Nông nghiệp hữu cơ – Phần 2: Nông nghiệp hữu cơ được Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn (MARD) ban hành năm 2017.
* Các tiêu chuẩn Quốc gia về sản xuất và chế biến các sản phẩm hữu cơ
1 Nguồn nước được sử dụng trong canh tác hữu cơ phải là nguồn nước sạch, không bị ô nhiễm (theo quy định trong tiêu chuẩn sản xuất rau an toàn của TCVN 5942-1995)
2 Khu vực sản xuất hữu cơ phải được cách ly tốt khỏi các nguồn ô nhiễm như các nhà máy, khu sản xuất công nghiệp, khu vực đang xây dựng, các trục đường giao thông chính…
3 Cấm sử dụng tất cả các loại phân bón hóa học trong sản xuất hữu cơ.
4 Cấm sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật hóa học.
5 Cấm sử dụng các chất tổng hợp kích thích sinh trưởng.
6 Các thiết bị phun thuốc đã được sử dụng trong canh tác thông thường không được sử dụng trong canh tác hữu cơ
7 Các dụng cụ đã dùng trong canh tác thông thường phải được làm sạch trước khi đưa vào sử dụng trong canh tác hữu cơ.
8 Nông dân phải duy trì việc ghi chép vào sổ tất cả vật tư đầu vào dùng trong canh tác hữu cơ.
9 Không được phép sản xuất song song: Các cây trồng trong ruộng hữu cơ phải khác với các cây được trồng trong ruộng thông thường.
10 Nếu ruộng gần kề có sự dụng các chất bị cấm trong canh tác hữu cơ thì ruộng hữu cơ phải có một vùng đệm để ngăn cản sự xâm nhiễm của các chất hóa học từ ruộng bên cạnh Cây trồng hữu cơ phải trồng cách vùng đệm ít nhất là một mét (01m)Nếu sự xâm nhiễm xảy ra qua đường không khí thì cần phải có một loại cây được trồng trong vùng đệm để ngăn chặn bụi phun xâm nhiễm Loại cây trồng trong vùng đệm phải là loại cây khác với loại cây trồng hữu cơ Nếu việc xâm nhiễm xảy ra qua đường nước thì cần phải có một bờ đất hoặc rãnh thoát nước để tránh bị xâm nhiễm do nước bẩn tràn qua.
11 Các loại cây trồng ngắn ngày được sản xuất theo tiêu chuẩn hữu cơ trọn vẹn một vòng đời từ khi làm đất đến khi thu hoạch sau khi thu hoạch có thể được bán như sản phẩm hữu cơ.
12 Các loại cây lâu năm được sản xuất theo tiêu chuẩn hữu cơ trọn vẹn một vòng đời từ khi kết thúc thu hoạch vụ trước cho đến khi ra hoa và thu hoạch vụ tiếp theo có thể được bán như sản phẩm hữu cơ.
13 Cấm sử dụng tất cả các vật tư đầu vào có chứa sản phẩm biến đổi gen GMOs.
14 Nên sử dụng hạt giống và các nguyên liệu trồng hữu cơ sẵn có Nếu không có sẵn, có thể sử dụng các nguyên liệu gieo trồng thông thường nhưng cấm không được xử lý bằng thuốc bảo vệ thực vật hóa học trước khi gieo trồng.
15 Cấm đốt cành cây và rơm rạ, ngoại trừ phương pháp du canh truyền thống.
16 Cấm sử dụng phân người.
17 Phân động vật lấy từ bên ngoài trang trại vào phải được ủ nóng trước khi dùng trong canh tác hữu cơ.
18 Cấm sử dụng phân ủ được làm từ rác thải đô thị.
19 Nông dân phải có các biện pháp phòng ngừa xói mòn và tình trạng nhiễm mặn đất.
20 Túi và các vật đựng để vận chuyển và cất giữ sản phẩm hữu cơ đều phải mới hoặc được làm sạch Không được sử dụng các túi và vật đựng các chất bị cấm trong canh tác hữu cơ.
21 Thuốc bảo vệ thực vật bị cấm trong canh tác hữu cơ không được phép sử dụng trong kho cất trữ sản phẩm hữu cơ.
22 Chỉ được phép sử dụng các đầu vào nông dân đã có đăng ký với PGS và được PGS chấp thuận (Nguồn: TCVN 10TCN 602 – 2006).
Rau hữu cơ, được trồng bằng phương pháp hữu cơ, hầu như không chứa dư lượng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật có hại, đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người Thời gian bảo quản rau hữu cơ dài hơn rau trồng bằng phân hóa học, nhưng giá bán cao hơn từ 3-5 lần Mặc dù rau hữu cơ phát triển chậm và có ngoại quan không đẹp, để khắc phục nhược điểm này, cần phát triển các sản phẩm phân bón, đặc biệt là phân ủ hữu cơ, nhằm hỗ trợ cho nông nghiệp hữu cơ hiện đại mà vẫn cam kết không sử dụng hóa chất độc hại.
Giới thiệu về phân ủ hữu cơ (compost)
2.3.1 Khái niệm về phân ủ hữu cơ
Phân ủ hữu cơ là sản phẩm từ các tàn dư cây trồng và chất thải động vật được phân hủy bởi vi khuẩn và vi sinh vật Các nguyên liệu như lá cây, rơm, rạ và phân chuồng có thể được sử dụng để tạo ra phân ủ, với sự kết hợp khác nhau mang lại các thành phẩm khác nhau Phân ủ đạt tiêu chuẩn thường có màu nâu sẫm, tơi xốp và mùi thơm dễ chịu Việc sử dụng phân ủ hữu cơ không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn cải thiện chất đất và nâng cao chất lượng cây trồng.
2.3.2 Tác dụng của phân ủ hữu cơ
- Phân ủ hữu cơ cải thiện cấu trúc đất, làm tăng lượng không khí trong đất, làm cho đất dễ thoát nước và giảm xói mòn.
- Phân ủ hữu cơ giúp giữ ẩm cho đất tránh bị khô kiệt khi gặp hạn hán.
Phân ủ hữu cơ cải thiện cấu trúc đất, giúp cây trồng hấp thụ dinh dưỡng dễ dàng hơn Bằng cách bổ sung dinh dưỡng cho đất, phân ủ không chỉ nâng cao chất lượng đất mà còn góp phần tăng năng suất cây trồng.
Phân ủ hữu cơ giúp giảm sâu bệnh trong đất và trên cây trồng, làm cho cây khỏe mạnh hơn Nhờ đó, cây có khả năng chống chịu tốt hơn trước sâu bệnh và các điều kiện bất lợi.
Bảng 2.1 Ảnh hưởng của các loại phân khoáng và phân hữu cơ tới hàm lượng mùn trong đất (Thí nghiệm bón liên tục trong 30 năm)
Theo nghiên cứu của Nguyễn Như Hà (2010), phân ủ hữu cơ mang lại lợi ích dinh dưỡng vượt trội cho cây trồng so với phân hoá học Trong khi phân hoá học chỉ cải thiện năng suất trong vụ mùa hiện tại mà không tác động đến cấu trúc và chất lượng đất, phân ủ hữu cơ giúp cải tạo đất và cung cấp dinh dưỡng lâu dài, không bị rửa trôi Cây trồng sử dụng phân hoá học thường dễ bị sâu bệnh do phát triển nhanh và yếu hơn, trong khi cây được bón phân ủ hữu cơ mặc dù sinh trưởng chậm hơn nhưng lại mạnh mẽ và có khả năng kháng sâu bệnh tốt hơn Hơn nữa, phân ủ hữu cơ còn chứa nhiều vi sinh vật có lợi, giúp tấn công sâu bệnh một cách hiệu quả.
2.3.3 Đặc điểm, phân loại phân ủ hữu cơ
● Đặc điểm của phân ủ hữu cơ:
- Phân ủ hữu cơ có chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng cho cây từ đa lượng, trung lượng và vi lượng.
Phân ủ hữu cơ có thành phần và tỉ lệ chất dinh dưỡng không ổn định, dẫn đến hiệu quả sử dụng chậm Các chất dinh dưỡng trong phân này không thể được cây hấp thụ ngay lập tức mà cần trải qua quá trình khoáng hóa trước khi cây có thể sử dụng.
Phân ủ hữu cơ cải thiện lý hóa tính của đất, giúp đất trở nên tơi xốp, dễ thấm nước và thoát nước hiệu quả Bên cạnh đó, phân ủ còn thúc đẩy sự phát triển của hệ thống vi sinh vật trong đất, từ đó nâng cao chất lượng đất một cách bền vững.
● Phân ủ hữu cơ được chia thành 2 nhóm:
1 Phân ủ hữu cơ truyền thống
2 Phân ủ hữu cơ công nghiệp (hữu cơ khoáng, hữu cơ sinh học, phân vi sinh và hữu cơ vi sinh).
Phân hữu cơ truyền thống được sản xuất từ chất thải của con người, động vật và các phế phụ phẩm từ nông nghiệp, chăn nuôi, cũng như chế biến lâm, thủy sản Loại phân này bao gồm phân xanh, rác thải hữu cơ và than bùn, được chế biến theo phương pháp ủ truyền thống.
Phân hữu cơ công nghiệp là loại phân bón được chế biến từ các nguồn hữu cơ khác nhau, mang lại hiệu quả cao hơn so với nguyên liệu thô ban đầu Hiện nay, phân hữu cơ công nghiệp được phân loại thành 5 loại chính: phân hữu cơ, phân hữu cơ khoáng, phân hữu cơ sinh học, phân vi sinh và phân hữu cơ vi sinh (Nguyễn Như Hà, 2010).
Phân chuồng không chỉ chứa các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng như N, P, K mà còn cung cấp nhiều nguyên tố vi lượng quan trọng Cụ thể, trong 10 tấn phân chuồng có thể chứa từ 50-200 g Bo, 500-2.000 g Mn, 2-10 g Co, 50-150 g Cu, 200-1.000 g Zn và 5-25 g Mo, góp phần cải thiện chất lượng đất và sự phát triển của cây trồng.
Bảng 2.2 Hàm lượng tiêu chuẩn các nguyên tố dinh dưỡng trong nguyên liệu hữu cơ (theo IPNI)
Phân đại gia súc (Cattle feces)
Phân tươi của đại gia súc (Fresh cattle manure)
Phân của đại gia súc đã ủ
Phân gia cầm (Poultry manure)
Phân rác thải ủ ngấu (Garbage compost)
Bùn từ nước thải (Sewage sludge)
Chất thải của mía đườ16ng sau khi lọc đóng thành17 bánh
Bánh hạt thầu dầu (Castor bean cake)
Ghi chú: + kg chất dinh dưỡng trên 1 tấn hữu cơ tươi = % hàm lượng dinh dưỡng × 10;
2.3.4 Nhu cầu sử dụng phân ủ hữu cơ của một số loại cây trồng
Trong quá trình phát triển của cây trồng, các yếu tố dinh dưỡng đóng vai trò quan trọng và không thể thiếu Mỗi loại cây trồng cần những loại dinh dưỡng khác nhau ở từng giai đoạn sinh trưởng.
Nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng khác nhau tùy thuộc vào loại đất, cả về liều lượng và tỉ lệ các chất dinh dưỡng Việc lựa chọn phân bón phù hợp không chỉ quyết định năng suất và chất lượng nông sản mà còn giúp giảm chi phí sản xuất Để tối ưu hóa hiệu quả kinh tế và nâng cao thu nhập từ nông nghiệp, nông dân cần hiểu rõ vai trò của từng yếu tố dinh dưỡng và nhu cầu của cây trồng qua từng giai đoạn, từ đó sử dụng phân bón một cách hợp lý.
Việc bón phân hữu cơ cho đất thường bị bỏ qua, trong khi bà con lại tăng cường sử dụng phân hóa học để tiết kiệm thời gian, dẫn đến sự suy giảm chất hữu cơ trong đất do không được bổ sung trở lại Nhiều quy trình thâm canh hiện nay không còn sử dụng phân hữu cơ, mặc dù có nhiều nghiên cứu từ các nhà khoa học nông nghiệp chỉ ra rằng việc áp dụng phân ủ hữu cơ không chỉ cải thiện chất lượng đất mà còn nâng cao năng suất và chất lượng nông sản (Trần Xuân Thắng, 2014).
Bảng 2.3 Lượng phân ủ hữu có dùng cho một số loại cây trồng
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng phân bón hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong thâm canh cây trồng, bên cạnh phân khoáng Sự kết hợp này không chỉ giúp duy trì độ bền sức sản xuất của đất mà còn nâng cao năng suất và chất lượng nông sản.
2.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG PHÂN Ủ TRONG SẢN XUẤT RAU HỮU CƠ
2.4.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân ủ hữu cơ trong sản xuất rau trên thế giới
Rác thải sinh hoạt và phế thải từ nông công nghiệp đang trở thành thảm họa nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của xã hội Chúng không chỉ gây ô nhiễm môi trường, nguồn nước và đất, mà còn ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, động vật và cây trồng, đồng thời làm mất đi vẻ đẹp văn hóa của đô thị và nông thôn Các quốc gia phát triển như EU, Mỹ, Úc, Nhật Bản và Singapore đã triển khai hệ thống thu gom và phân loại rác thải, kể cả ở vùng nông thôn, và tái chế rác thải hữu cơ thành phân bón cho cây trồng.
Nhiều nước đang phát triển ở Châu Á như Thái Lan, Inđônêxia và Malaysia đã triển khai các chương trình giáo dục và nghiên cứu khoa học về thu gom rác thải hữu cơ tại gia đình và nơi công cộng Những nỗ lực này không chỉ góp phần làm sạch môi trường mà còn tạo ra nguồn phân hữu cơ thông qua công nghệ sinh học, phục vụ cho sản xuất nông nghiệp.
Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng, vật liệu nghiên cứu
- Phân ủ hữu cơ, cây dưa chuột, rau mồng tơi và cải bắp.
- Giống: giống dưa Chuột Ohara 868, giống rau mồng tơi địa phương và giống cải bắp C26.
Phân HC1 là loại phân hữu cơ được sản xuất từ phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ và phế phẩm rau, kết hợp với chế phẩm vi sinh vật EM từ Học viện Nông nghiệp Việt Nam Sản phẩm này đang được sử dụng tại Công ty TNHH Đầu tư và Dịch vụ Thanh Xuân.
Phân HC2 là loại phân hữu cơ được sản xuất từ việc ủ các phụ phẩm nông nghiệp như rơm rạ và phế phẩm rau củ Sản phẩm này sử dụng chế phẩm vi sinh vật Compost Maker Bio-02, một sản phẩm nghiên cứu thuộc đề tài cấp bộ của Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
- Vật tư khác: rỉ đường, dèo cắm dàn, vôi bột.
Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Thí nghiệm đã được tiến hành tại trang trại rau hữu cơ của Công ty TNHH Đầu tư và Dịch vụ Thanh Xuân, tọa lạc tại xã Thanh Xuân, huyện Sóc Sơn, Hà Nội.
Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu này so sánh ảnh hưởng của các liều lượng phân ủ hữu cơ đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của cây dưa chuột trồng trong vụ xuân hè 2018 tại Sóc Sơn, Hà Nội Kết quả cho thấy việc sử dụng phân ủ hữu cơ hợp lý không chỉ thúc đẩy sự phát triển của cây mà còn nâng cao năng suất và chất lượng quả dưa chuột Thí nghiệm đã chỉ ra rằng các liều lượng khác nhau của phân ủ hữu cơ có tác động rõ rệt đến các chỉ tiêu sinh trưởng, từ đó khẳng định vai trò quan trọng của phân ủ hữu cơ trong canh tác dưa chuột.
Nghiên cứu so sánh ảnh hưởng của liều lượng phân ủ hữu cơ đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng cây rau mồng tơi trong vụ hè thu 2018 tại Sóc Sơn, Hà Nội Kết quả cho thấy liều lượng phân hợp lý có tác động tích cực đến sự phát triển của cây, tăng cường năng suất và cải thiện chất lượng rau Việc áp dụng phân ủ hữu cơ không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn góp phần bảo vệ môi trường trong nông nghiệp.
- So sánh ảnh hưởng của liều lượng phân ủ hữu cơ tới sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của rau cải bắp trồng trong vụ đông xuân 2018-
2019 tại Sóc Sơn, Hà Nội.
Phương pháp nghiên cứu
3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm
- Phương pháp bố trí thí nghiệm: Cả 3 thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ.(RCBD) Với 4 công thức và 3 lần nhắc lại.
Diện tích mỗi thí nghiệm
- Tổng diện tích một thí nghiệm: 480 m 2
- Tổng diện tích ba thí nghiệm (gồm cả bảo vệ): 1600 m 2
3.4.2.1 Nội dung thí nghiệm 1 Ảnh hưởng của liều lượng bón phân ủ hữu cơ đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của dưa chuột, vụ xuân hè 2018.
- CT1: 12 tấn/ha phân HC1 (Lượng bón thông dụng của dân)
- CT2: 10 tấn/ha phân HC2
- CT3: 12 tấn/ha phân HC2
- CT4: 14 tấn/ha phân HC2
3.4.3.2 N 4.3.24 thí nghi4 tấ Ảnh hưởng của liều lượng bón phân ủ hữu cơ đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của rau mồng tơi vụ hè thu 2018.
- CT1: 12 tấn/ha phân HC1(Lượng bón thông dụng của dân)
- CT2: 10 tấn/ha phân HC2
- CT3: 12 tấn/ha phân HC2
- CT4: 14 tấn/ha phân HC2
3.4.3.3 Nội dung thí nghiệm 3 Ảnh hưởng của liều lượng bón phân ủ hữu cơ đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của rau cải bắp, vụ đông xuân 2018.
- CT1: 12 tấn/ha phân HC1
- CT2: 10 tấn/ha phân HC2
- CT3: 12 tấn/ha phân HC2
- CT4: 14 tấn/ha phân HC2
3.4.4 CÁC CHỉ TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP THEO DÕI
3.4.4.1 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi nội dung 1
- Thời gian từ trồng đến xuất hiện hoa đực đầu tiên (ngày)
- Thời gian từ trồng đến xuất hiên hoa cái đầu tiên (ngày)
- Thời gian từ trồng đến đậu quả đầu tiên (ngày)
- Thời gian từ trồng đến thu đợt quả đầu tiên (ngày)
- Tổng thời gian sinh trưởng: từ mọc đến thu quả đợt cuối (ngày)
+ Chỉ tiêu về đặc điểm sinh trưởng, phát triển: (mỗi công thức theo dõi 5 cây)
- Chiều dài và đường kính thân chính (cm)
- Kích thước lá : dài, rộng lá (cm)
- Diện tích lá: xác định bằng phương pháp cân nhanh
- Diện tích lá (dm 2 ) = khối lượng lá/cây/ khối lượng 1dm 2 lá
- Khối lượng lá (khối lượng tươi, và khô) (g)
- Khối lượng thân (khối lượng tươi và khô (g)
- Khối lượng rễ (khối lượng tươi và khô (g)
- Vị trí xuất hiện hoa cái đầu tiên (cm)
- Tổng số hoa đực trên cây
- Tổng số hoa cái trên cây
- Bệnh sương mai (Pseudoperonaspora cubesis)
- Bệnh phấn trắng (Pseudorperonospora cubensis Berk và Curt)
- Bệnh héo rũ (Fusarium axyorum Shl.f.nivum Bilai)
- Bệnh lở cổ rễ (Rhizoctonia solani)
Bệnh khảm lá do virus là một trong những dịch hại nghiêm trọng ảnh hưởng đến cây trồng Để đánh giá mức độ nhiễm bệnh, cần tuân thủ hướng dẫn trong QCVN 01-38: 2010/BNNPTNT, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phương pháp điều tra và phát hiện dịch hại cây trồng Việc áp dụng đúng quy trình này sẽ giúp xác định chính xác tình trạng nhiễm bệnh và đưa ra biện pháp phòng ngừa hiệu quả.
- Cấp 1: Dưới 1% diện tích lá bị hại.
- Cấp 3: 1-5% diện tích lá bị hại.
- Cấp 5: 5-25% diện tích lá bị hại.
- Cấp 7: 25-50% diện tích lá bị hại.
- Cấp 9: Trên 50% diện tích lá bị hại. Đánh giá tỷ lệ nhiễm bệnh do virus bằng cách tính % số cây bị hại:
- Khối lượng trung bình quả (g)
- Năng suất cá thể = khối lượng trung bình quả x số quả trên cây (kg/cây)
- Năng suất lý thuyết ô (NSLT) (kg/ô) = Số quả/ cây * khối lượng quả * mật độ/ô.
- Năng suất thực thu = Tổng khối lượng quả thu được thực tế sau các lần thu hoạch.
+ Cấu trúc, hình thành và chất lượng quả
Cấu trúc và hình thái quả
- Hình dạng quả (dài, thuôn dài, thẳng…)
- Độ cứng: sử dụng máy đo Wagner instruments
- Chất lượng cảm quan: hương vị, phẩm vị
- Tổng thu: Năng xuất x giá bán tại farm (Triệu đồng/ha)
- Lãi thuần: Tổng thu – Tổng chi (Triệu đồng/ha)
3.4.4.2 Các chỉ tiêu và theo dõi nội dung 2
- Ngày gieo- trồng- đến nảy mầm (ngày )
- Thời gian bắt đầu thu hoạch- kết thúc thu hoạch (ngày)
+ Chỉ tiêu về đặc điểm sinh trưởng, phát triển: (mỗi công thức theo dõi 5 cây)
- Số lá trên thân chính (lá/thân chính)
- Diện tích lá: xác định bằng phương pháp cân nhanh Diện tích lá (dm 2 ) = khối lượng lá/cây/ khối lượng 1dm 2 lá -
Khối lượng lá (khối lượng tươi, và khô) (g)
- Khối lượng thân (khối lượng tươi và khô (g)
- Khối lượng rễ (khối lượng tươi và khô (g)
+ Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm:
- Kích thước lá : dài, rộng lá
+ Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất
- Số ngon thu hoạch /1 cây
- Khối lượng trung bình ngọn (g)
- Năng suất cá thể (g/cây) = tổng khối lượng ngọn/cây
- Năng suất thực thu = Tổng khối lượng thu được thực tế sau các lần thu
- Năng suất lý thuyết (tấn/ha) = năng suất cá thể x mật độ cây/ha
+ Các chỉ tiêu về tình hình sâu bệnh hại
- Đánh giá tình hình sâu hại
- Tỷ lệ cây bị hại
- Tổng thu: Năng xuất x giá bán tại farm (Triệu đồng/ha)
Lãi thuần: Tổng thu – Tổng chi (Triệu đồng/ha)
3.4.4.3 Các chỉ tiêu và theo dõi nội dung 3
+ Thời gian sinh trưởng: (Ngày)
- Thời gian từ trồng đến trải lá
- Thời gian bắt đầu cuốn
- Tổng thời gian sinh trưởng
+ Chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển: (theo dõi 5 cây/ô)
- Số lá và kích thước lá (dài và rộng lá) (cm)
- Tỷ lệ cuốn bắp(%): Số cây cuốn bắp/tổng số cây theo dõi x 100
- Khối lượng tươi (lá ,thân, bắp, rễ), (g)
- Khối lượng khô (lá, thân, bắp, rễ ), (g)
- Diện tích lá (dm 2 ) tính theo phương pháp cân nhanh
+ Chỉ tiêu về cấu trúc và chất lượng bắp:
- Cấu trúc, hình thái bắp:
- Chiều cao, đường kính bắp (cm)
- Hình dạng bắp I: H/D; (H: chiều cao bắp; D: Đường kính bắp)
+ Đánh giá tình hình sâu hại
- Đối tượng sâu hại: Sâu xanh, sâu tơ, bọ nhảy
- Tỉ lệ cây bị hại (%)
- Mật độ sâu hại (con/m 2 )
- Cấp độ bệnh theo quy chuẩn Việt Nam 2012
Cấp 1 Cấp 3 Cấp 5 Cấp 7 Cấp 9
- Đối tượng bệnh hại: Bệnh thối nhũn, bệnh thối hạch, bệnh đốm vòng
- Hiệu quả kinh tế: tổng thu, tổng chi, lãi thuần
3.4.5 Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu được xử lý thống kê bằng EXCEL 2016, phần mềm IRRISTAT.
3.4.6 Kĩ thuật trồng và chăm sóc
3.4.6.1 Kĩ thuật trồng và chăm sóc dưa chuột
- Ngày gieo trồng; 10/3/2018- Kết thúc thu hoạch 20/5/2018
- Thời gian sinh trưởng 70 ngày
- Cày phơi ải đất tối thiểu 10 ngày trước khi trồng cây con, kết hợp bón vôi và phun chế phẩm Fusa để xử lý đất.
- Dọn sạch cỏ dại và tàn dư thực vật; làm đất tơi xốp; lên luống cao 25-30 cm, mặt luống rộng từ 1,2-1,4m Rãnh rộng 30cm.
- Bón phân lót: Rạch giữa luống rồi cho phân vào giữa lấp lại Lượng phân chuồng hữu cơ hoai mục là 500kg/sào.
- Phủ nilon đen rồi đục lỗ cấy con Khoảng cách 40 x 60 cm (có thể thưa hơn).
- Mật độ trồng 1000 cây/sào
- Tưới nước vào gốc cho cây sau khi trồng.
- Tưới nước và chăm sóc
Để đảm bảo cây phát triển khỏe mạnh, cần tưới ẩm thường xuyên từ sau khi trồng cho đến khi phân cành Trong giai đoạn nở hoa và thu hoạch, độ ẩm của đất nên duy trì ở mức 80 – 85% Phương pháp tưới hiệu quả nhất là tưới rãnh.
Sau khi trồng dưa chuột từ 25-30 ngày, tiến hành làm giàn cho cây bằng cách cắm giàn xen giữa 2 hàng dưa chuột, với ngọn cây chụm lại hình chữ A Thân dưa chuột được buộc bằng rơm nếp, hướng ngọn lên trên để phát triển tốt Khi cây có thân lá khỏe, cần thường xuyên buộc để tránh đổ và định hình cho cây leo giàn hiệu quả.
Trong quá trình bón thúc, việc làm thủ công là rất cần thiết, bao gồm cả việc làm cỏ và vơ tỉa những lá già, lá bệnh, và lá bị sương mai Đặc biệt, cần chú ý tiêu hủy những lá bị dòi đục hại nặng để bảo vệ cây trồng.
- Bón lót: phân hữu cơ ủ với lượng bón từng công thức thí nghiệm
- Bón thúc lần 1: 5kg phân Fetiplus hòa vào 3 thùng sơn 20 lít nước đem tưới gốc dưa chuột Thời điểm là khi cây có quả con.
- Bón thúc lần 2: 5 kg phân Fetiplus hòa vào 3 thùng sơn 20 lít nước đem tưới gốc dưa chuột Thời điểm là khi cây có quả to nhưng vẫn còn xanh.
Sau các đợt thu quả lại tiếp tục cung cấp dinh dưỡng cho dưa chuột nhưng các lần bón thúc 1,2.
Để phòng trừ sâu bệnh cho cây dưa chuột, nên chọn đất luân canh với các loại cây trồng khác họ Tỉa bỏ lá già và loại bỏ những lá bị sâu bệnh giúp tạo không gian thông thoáng cho ruộng, từ đó hạn chế sự phát triển của sâu bệnh Cần ngắt ổ trứng, bắt và tiêu diệt sâu non, đồng thời phát hiện sớm và nhổ bỏ những cây bị héo xanh hoặc xoăn lá do virus để tiêu hủy Ngoài ra, có thể sử dụng một số loại thuốc thảo mộc như chế phẩm gừng, tỏi và ớt để hỗ trợ phòng trừ sâu bệnh hiệu quả.
+ Thu hoạch: Dưa chuột sau trồng được 45-55 ngày có thể thu lứa một
3.4.6.2 Kĩ thuật trồng và chăm sóc cải bắp
- Ngày gieo trồng; 04/08/2018 – Kết thúc thu hoạch 18/12/2018
- Cày phơi ải đất tối thiểu 10 ngày trước khi trồng cây con, kết hợp bón vôi và phun chế phẩm Fusa để xử lý đất.
- Dọn sạch cỏ dại và tàn dư thực vật; làm đất tơi xốp; lên luống cao 25-30 cm, mặt luống rộng từ 1,2-1,4 m Rãnh rộng 30 cm
- Mồng tơi có thể gieo thẳng từ hạt hoặc trồng bằng cây con Trước khi gieo hạt hoặc trồng cây bón lót phân ủ hữu cơ hoai mục.
- Gieo thẳng từ hạt: Cây x cây là 10 x 20 cm (khoảng 450.000 cây/ha) + Làm cỏ:
Trong quá trình bón thúc, việc làm thủ công là rất cần thiết Cần thực hiện làm cỏ và đồng thời tỉa bỏ những lá già, lá bệnh, cũng như lá bị sương mai hoặc bị dòi đục lá hại nặng Những phần này cần được tiêu hủy để bảo vệ cây trồng.
- Sau khi gieo tưới 2 lần/ngày đến khi hạt nảy mầm nhô lên mặt đất tưới 1 lần/ngày, sau đó tưới rãnh 14 ngày tưới 1 lần.
- Bón lót: Phân hữu cơ ủ với lượng bón từng công thức thí nghiệm
- Bón thúc lần 1: Bón phân Fetiplus 50 kg/420m 2
- Bón thúc lần 2: Sau khi bón lần một 21 ngày, bón phân Fetiplus 50 kg/420m 2
- Áp dụng biện pháp thủ công
- Trồng cúc vạn thọ, sen cạn, …
- Sử dụng các loại bảo vệ thực vật thảo mộc sinh học khi sâu bệnh phát sinh mạnh, không thể khống chế bằng biện pháp thủ công.
3.4.6.2 Kĩ thuật trồng và chăm sóc cải bắp
- Ngày gieo trồng; 02/11/2018- Kết thúc thu hoạch 15/1/2019
- Thời gian sinh trưởng 74 ngày
- Cày phơi ải đất tối thiểu 10 ngày trước khi trồng cây con, kết hợp bón vôi và phun chế phẩm Fusa để xử lý đất.
- Dọn sạch cỏ dại và tàn dư thực vật; làm đất tơi xốp; lên luống cao 25-30 cm, mặt luống rộng từ 1,2-1,4 m Rãnh rộng 30cm
- Khoảng cách trồng 40 x 60 cm(có thể thưa hơn) Mật độ trồng 1000 cây/sào = 27.700 cây/ha
Trong quá trình bón thúc, việc làm thủ công là rất cần thiết Cần kết hợp làm cỏ và vơ tỉa những lá già, lá bệnh, lá bị sương mai và những lá bị dòi đục hại nặng để tiêu hủy chúng, nhằm bảo vệ cây trồng và nâng cao hiệu quả sản xuất.
- Tưới nước vào gốc cho cây sau khi trồng tưới rãnh, 14 ngày tưới 1 lần + Bón phân:
- Bón lót: Phân hữu cơ ủ hoai mục với lượng bón từng công thức thí nghiệm
- Bón thúc lần 1: Bón phân Fetiplus 50 kg/420m 2
- Bón thúc lần 2: Sau khi bón lần một 21 ngày, bón phân Fetiplus 50 kg/420m 2
- Áp dụng biện pháp thủ công
- Trồng cúc vạn thọ, sen cạn, …
- Ngắt ổ trứng, bắt giết sâu non, dùng vợt để bắt bướm trưởng thành.
- Một số loại thuốc thảo mộc sử dụng để phòng trừ sâu bệnh như: chế phẩm gừng, tỏi, ớt.
Khi bắp cải đạt độ cuốn chắc và đủ tuổi sinh trưởng, tiến hành thu hoạch bằng cách chặt cao, sát thân cây để dễ dàng xử lý gốc trên đồng ruộng Sau đó, loại bỏ lá ngoài và lá xanh, rửa sạch bằng nước và để ráo, rồi đóng gói để chuẩn bị đưa đi tiêu thụ.