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 từ 10-15cm trong đất có thành phần cơ giới trung bình, và hệ rễ chiếm 1,5% trọng lượng cây, phân bố rộng khoảng 60-90cm Đối với các giống có thời gian sinh trưởng dài, 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 (Lã Đình Mỡ, 1999).
Thân dưa chuột là loại thân leo mảnh, nhỏ, 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 đến 2-3m, có loại 4-5m) Thân có cạnh và lông cứng ngắn, đường kính thân là chỉ tiêu quan trọng đánh giá sinh trưởng; đường kính lý tưởng cho giống trung bình và giống muộn là gần 1 cm Trên thân chính có khả năng phân cành cấp 1 và cấp 2, với quả chủ yếu ra trên thân chính Kỹ thuật tỉa cành cần lưu giữ thân chính và 1-2 cành cấp 1 tùy theo điều kiện cụ thể.
Lá dưa chuột có hình dạng trái tim với các xẻ thuỳ khác nhau tùy thuộc vào giống, và ở các kẽ lá có tua cuốn 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 hóa này đã diễn ra trong hàng ngàn năm, kết hợp với sự đột biến tự nhiên và phương pháp trồng trọt, dẫn đến sự phát triển của giống dưa chuột bụi không leo, không hình thành tua, được xem là đỉnh cao 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 trên nách lá, tùy thuộc vào giống, trong khi hoa đực thường mọc thành chùm với số lượng khác nhau Thời gian nở hoa bắt đầu từ 5-10 giờ sáng, với hoa đực nở trước hoa cái từ 2-3 ngày Tuổi thọ của hoa đực ngắn, chỉ từ 1-2 ngày, và hạt phấn có sức sống tốt nhất trong khoảng 4-5 giờ sau khi hoa nở (Phạm Mỹ Linh, 1999).
Quả dưa chuột thường có hình dáng thuôn dài với 3 - 5 múi và hạt gắn vào giá noãn Sự khác biệt về hình dạng, độ dài, khối lượng và màu sắc của quả chủ yếu phụ thuộc vào giống Màu sắc phổ biến của dưa chuột bao gồm xanh, xanh vàng và vàng, trong đó màu xanh khi chín thương phẩm thường được ưa chuộng Tuy nhiên, sau thu hoạch, quả chuyển sang màu vàng có thể là nhược điểm Trong quá trình sản xuất, dưa chuột có thể gặp hiện tượng quả dị hình và phát triển không cân đối do sự biến đổi mạnh trong thời kỳ phôi thai, dẫn đến sự thay đổi không bình 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 là 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 Nếu nhiệt độ vượt quá 35-40°C, cây sẽ ngừng sinh trưởng và có thể chết Nhiệt độ dưới 15°C gây rối loạn quá trình đồng hóa và dị hóa, dẫn đến sự phát triển kém, với các biểu hiện như đốt ngắn, lá nhỏ và hoa đực màu nhạt, vàng úa.
Hầu hết các giống dưa chuột bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi nhiệt độ, khi nhiệt độ xuống dưới 5°C sẽ làm chết cây, trong khi nhiệt độ lên tới 40°C sẽ khiến cây ngừng sinh trưởng và không ra hoa cái Tuy nhiên, hạt dưa chuột có sức sống mạnh mẽ, có thể nảy mầm ở nhiệt độ thấp từ 12-13°C Để hạt nảy mầm hiệu quả, nhiệt độ đất tối thiểu cần đạt 16°C, với thời gian nảy mầm từ 9-16 ngày Nếu nhiệt độ đất ở khoảng 21°C, hạt sẽ nảy mầm nhanh hơn, chỉ trong 5-6 ngày.
Nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trong thời gian ra hoa của cây, theo nghiên cứu của Trần Khắc Thi (1985) Cụ thể, nhiệt độ thích hợp sẽ 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 hoạch đầu tiên ở các giống địa phương là 900 0 C và kết thúc ở 1650 0 C Khi nhiệt độ dưới 15 0 C, cây sẽ mất cân bằng giữa quá trình đồng hóa và dị hóa, dẫn đến sự phá vỡ quá trình trao đổi chất và ngừng trệ một số quá trình sinh hóa Hậu quả là toàn bộ chu trình sống bị đảo lộn, khiến cây tích lũy độc tố Nếu tình trạng lạnh kéo dài, số lượng độc tố gia tăng sẽ gây chết tế bào.
Nhiệt độ thấp có ảnh hưởng đáng kể đến sự sinh trưởng của cây, tác động từ giai đoạn phát triển cá thể cho đến giới tính, tốc độ lớn của quả và năng suất của từng cây.
Đặc điểm sinh lý ảnh hưởng đến khả năng chịu lạnh của dưa chuột bao gồm độ nhớt của nguyên sinh chất, sức sống tế bào và khả năng hút nước Khi nhiệt độ giảm, độ nhớt nguyên sinh chất và lượng diệp lục giảm, dẫn đến khả năng hút nước kém hơn Các giống dưa chuột phương Bắc cho thấy khả năng chịu lạnh tốt hơn so với giống phía Nam châu Âu Nghiên cứu tại Việt Nam cho thấy, trong điều kiện làm lạnh nhân tạo ở nhiệt độ 5-10 độ C trong 10 ngày, 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 sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, ảnh hưởng đến quá trình ra hoa, nở hoa và thụ tinh Theo nghiên cứu của Phạm Mỹ Linh (1999), hoa bắt đầu nở ở nhiệt độ 15°C và bao phấn mở ở 17°C, trong khi nhiệt độ lý tưởng cho sự nảy mầm của hạt phấn là từ 17-24°C Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp so với ngưỡng này có thể làm giảm sức sống của hạt phấn, dẫn đến giảm năng suất Đối với dưa chuột, tổng số nhiệt độ không khí trung bình ngày đêm cần thiết cho sự phát triển là khoảng 1.500°C.
- 2.500 0 C, còn để cho quá trình tạo quả thương phẩm là 800 - 1.000 0 C (Kulturnayya et al., 1994)
Độ dài ngày chiếu sáng trong ngày là một yếu tố quan trọng của môi trường bên ngoài, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sinh trưởng, phát triển và chuyển tiếp của cây sang giai đoạn phát dục.
Dưa chuột là cây ưa ánh sáng ngày ngắn, cần khoảng 10-12 giờ ánh sáng mỗi ngày để phát triển tốt Phản ứng của dưa chuột với ánh sáng còn phụ thuộc vào giống và thời vụ gieo trồng.
Ánh sáng đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp của cây trồng, đặc biệt là dưa chuột, với cường độ ánh sáng lý tưởng từ 15000-17000 lux giúp tăng hiệu suất quang hợp, năng suất và chất lượng quả Ngoài cường độ sáng, độ dài ngày cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây; nghiên cứu cho thấy ánh sáng hồng ngoại kích thích cây ngày dài và ức chế cây ngày ngắn, trong khi tia cực tím lại có tác dụng ngược lại, kích thích cây ngày ngắn và ức chế cây ngày dài.
Giới thiệu về rau hữu cơ (organic vegetables)
2.2.1 Khái niệm về rau hữu cơ
Rau hữu cơ (RHC) ra đời vào những năm 1940, khi các nhà tiên phong phát triển phương pháp canh tác hữu cơ nhằm cải tiến kỹ thuật nông nghiệp truyền thống Thời điểm này diễn ra trước khi các hóa chất tổng hợp như phân hóa học và thuốc trừ sâu được phát minh Mặc dù chưa có định nghĩa chính thức cho rau hữu cơ, nhưng có thể hiểu rằng chúng là sản phẩm được sản xuất theo nguyên lý của nông nghiệp hữu cơ Nông nghiệp hữu cơ là hình thức canh tác không sử dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc kích thích sinh trưởng và giống cây biến đổi gen (Mai Thanh Nhàn, 2011).
Rau hữu cơ là loại rau được sản xuất theo tiêu chuẩn nông nghiệp hữu cơ, với các tiêu chí khác nhau tùy theo từng quốc gia và khu vực Điểm chung của thực phẩm hữu cơ là thúc đẩy cân bằng sinh thái, bảo tồn đa dạng sinh học và khuyến khích sự đa dạng trong sản xuất nông nghiệp.
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 và 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 nhằm đảm bảo chất lượng và tính bền vững trong sản xuất nông nghiệp hữu cơ.
Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn (MARD) ban hành ngày 30 tháng 12 năm 2006
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 (10TCN 602-2006)
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 cho sức khỏe con người, mang lại sự an toàn và sạch sẽ Thời gian bảo quản rau hữu cơ dài hơn so với rau trồng bằng phân hóa học, nhưng giá bán hiện nay cao hơn từ 3-5 lần Mặc dù rau hữu cơ phát triển chậm và có ngoại quan không đẹp, việc phát triển các sản phẩm phân bón, đặc biệt là phân ủ hữu cơ, là cần thiết để khắc phục nhược điểm này trong nông nghiệp hữu cơ hiện đại.
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 quá trình phân hủy các tàn dư thực vật và chất thải động vật nhờ vào vi khuẩn và vi sinh vật Các nguyên liệu như lá cây, rơm, bẹ rau và phân chuồng có thể được sử dụng để tạo ra phân ủ Sản phẩm phân ủ chất lượng tốt thường có màu nâu sẫm, kết cấu tơi xốp và mùi thơm dễ chịu Phân ủ hữu cơ không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn dễ sản xuất, đồng thời giúp cải thiện độ màu mỡ của 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 không chỉ cải thiện cấu trúc đất mà còn giúp cây trồng hấp thụ dinh dưỡng dễ dàng hơn Bằng cách bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết, phân ủ hữu cơ góp phần nâng cao chất lượng đất, từ đó tăng năng suất cây trồng hiệu quả.
Phân ủ hữu cơ giúp giảm thiểu sâu bệnh trong đất và trên cây trồng, đồng thời tăng cường sức khỏe cho cây, giúp chúng chống chịu tốt hơn trước sâu bệnh và các điều kiện bất lợi (Nguyễn Như Hà, 2010).
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)
Công thức bón phân Tỷ lệ mùn trong các tầng đất (%)
Theo nghiên cứu của Nguyễn Như Hà (2010), phân ủ hữu cơ mang lại lợi ích dinh dưỡng cho cây trồng vượt trội hơn so với phân hoá học Trong khi phân hoá học chỉ cải thiện năng suất trong vụ bón mà không cải thiện cấu trúc đất, phân ủ hữu cơ không bị rửa trôi và cung cấp dinh dưỡng lâu dài, đồng thời cải tạo đất Cây trồng bón phân hoá học thường dễ bị sâu bệnh do phát triển nhanh và xanh non, trong khi cây bón phân ủ hữu cơ có tốc độ sinh trưởng chậm hơn nhưng khỏe mạnh hơn, giúp chống chịu tốt hơn với sâu bệnh Hơn nữa, phân ủ hữu cơ còn chứa nhiều vi sinh vật có lợi có khả năng tấn công sâu bệnh trực tiếp.
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 tỷ lệ chất dinh dưỡng không ổn định, khiến cho cây không thể sử dụng ngay các chất dinh dưỡng này Chúng cần trải qua quá trình khoáng hóa để trở nên khả dụng Do đó, phân ủ hữu cơ được xem là loại phân có hiệu quả chậm.
Phân ủ hữu cơ cải thiện tính chất lý hóa của đất, giúp đất trở nên tơi xốp, dễ thấm nước và thoát nước hiệu quả Đồng thời, phân ủ cũng thúc đẩy sự phát triển của hệ thống vi sinh vật trong đất, từ đó nâng cao chất lượng đất ngày càng tốt hơn.
● 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 là loại phân được sản xuất từ chất thải của người và động vật, cùng với các phụ phẩm từ nông nghiệp, chăn nuôi, chế biến nông, lâm, thủy sản, phân xanh, rác thải hữu cơ và than bùn được ủ theo phương pháp 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 chia thành năm 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 cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng như N, P, K mà còn chứa 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 nâng cao chất lượng đất và 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) - - 0,3 0,1 0,1 -
Phân tươi của đại gia súc (Fresh cattle manure) 60 8-10 0,4-0,6 0,1-0,2 0,4-0,6 0,2-0,4
Phân của đại gia súc đã ủ
Phân lợn (Pig manure) 80 5-10 0,7-1,0 0,2-0,3 0,5-0,7 1,2 Phân gia cầm (Poultry manure) 55 15 1,4-1,6 0,5-0,8 0,7-0,8 2,3 Phân rác thải ủ ngấu (Garbage compost) 40 16 0,6 0,2 0,3 1,1
Bùn từ nước thải (Sewage sludge) 50 17 1,6 0,8 0,2 1,6 Chất thải của mía đườ16ng sau khi lọc đóng thành17 bánh 75-80 8 0,3 0,2 0,1 0,5
Bánh hạt thầu dầu (Castor bean cake) 10 45 4,5 0,7 1,1 1,8
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 sinh trưởng, cây trồng cần các yếu tố dinh dưỡng thiết yếu, nhưng nhu cầu dinh dưỡng khác nhau tùy thuộc vào loại cây, thời kỳ phát triển và loại đất 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 tăng thu nhập từ nông nghiệp, nông dân cần hiểu rõ vai trò của từng yếu tố dinh dưỡng và nhu cầu cụ thể của cây trồng ở mỗi giai đoạn.
Việc sử dụng phân hữu cơ cho đất thường bị bỏ qua, trong khi nhiều nông dân lại tăng cường sử dụng phân hóa học để tiết kiệm thời gian, dẫn đến việc giảm thiểu chất hữu cơ trong đất do không được bổ sung lại Hầu hết các quy trình thâm canh hiện nay không còn áp dụng phân hữu cơ, mặc dù có nhiều nghiên cứu từ các nhà khoa học nông nghiệp chỉ ra rằng việc sử dụng phân ủ hữu cơ có tác động tích cực đến chất lượng đất, 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
Cây trồng Lượng phân (tấn/ha) Ghi chú
Lúa nước 5-10 Lượng dùng trong 1 vụ
Khoai mì 5-7 Lượng dùng trong 1 vụ
Khoai lang 2-10 Lượng dùng trong 1 vụ
Mía 10-20 Lượng dùng trong 1 vụ Đậu tương 10 Lượng dùng trong 1 vụ
Lạc 10 Lượng dùng trong 1 vụ
Thuốc lá 10-15 Lượng dùng trong 1 vụ
Trà 20-30 Bón lót khi mới trồng và hàng năm
Cao su 10-24 Bón lót và hàng năm Lượng dùng tùy mật độ và tuổi cây
Cà phê 12-15 Bón lót khi mới trồng và hang năm
Cây ăn quả 2-30 Tùy loại cây
Rau các loại 20-40 Tùy loại rau
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 một thảm họa nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của xã hội Những loại phế thải này không chỉ gây ô nhiễm môi trường, nguồn nước và đất, mà còn đe dọa sức khỏe con người, động vật và cây trồng, đồng thời làm giảm giá trị cảnh quan 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, bao gồm cả khu vực nông thôn, và thực hiện tái chế rác thải hữu cơ thành phân bón cho cây trồng.
Nhiều quốc gia đang phát triển ở Châu Á như Thái Lan, Indonesia và Malaysia đã triển khai các chương trình giáo dục và nghiên cứu khoa học về việc 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 bằng công nghệ sinh học phục vụ cho sản xuất nông nghiệp.
Phương pháp khí sinh học từ phế thải chăn nuôi hiện đang được áp dụng rộng rãi tại các cơ sở chăn nuôi nhỏ ở nhiều quốc gia như Trung Quốc, Ấn Độ, Nêpan và các trang trại ở Đức, Mỹ, nhờ vào tính dễ thực hiện và đầu tư thấp (Nguyễn Quang Huy, 2008) Trước năm 1970, công ty Groeikraga Organic Fertilizea tại Nam Phi đã sản xuất phân ủ từ phân chim và amoicarbonat cho sản xuất rau quy mô lớn Từ năm 1986, Đài Loan đã phát triển sản xuất compost với hàng chục loại sản phẩm ra thị trường, phục vụ cho các lĩnh vực như rau, thuốc lá, chè, mang lại hiệu quả cao (Nguyễn Quang Huy, 2008).
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, được ứng 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 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 so sánh ảnh hưởng của các liều lượng phân ủ hữu cơ đối với sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của cây dưa chuột được thực hiện trong vụ xuân hè 2018 tại Sóc Sơn, Hà Nội Kết quả cho thấy, việc sử dụng phân ủ hữu cơ có tác động tích cực đến các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất của cây dưa chuột, đồng thời cải thiện chất lượng trái Các liều lượng khác nhau của phân ủ hữu cơ đã chứng minh hiệu quả khác nhau, từ đó cung cấp thông tin hữu ích cho nông dân trong việc áp dụng phân bón hợp lý nhằm tối ưu hóa sản xuất dưa chuột.
Nghiên cứu này so sánh ảnh hưởng của liều lượng phân ủ hữu cơ đến sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của cây rau mồng tơi trong vụ hè thu 2018 tại Sóc Sơn, Hà Nội Kết quả cho thấy, việc sử dụng phân ủ hữu cơ với liều lượng phù hợp không chỉ cải thiện sự phát triển của cây mà còn nâng cao năng suất và chất lượng rau Điều này khẳng định vai trò quan trọng của phân ủ hữu cơ trong canh tác rau mồng tơi, góp phần thúc đẩy sản xuất nông nghiệp bền vững tại địa phương.
- 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 Đối tượng bệnh hại
- 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 vấn đề nghiêm trọng trong nông nghiệp, cần được đánh giá mức độ nhiễm bệnh theo hướng dẫn QCVN 01-38: 2010/BNNPTNT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia này cung cấp phương pháp điều tra và phát hiện dịch hại cây trồng, giúp nông dân nhận diện và xử lý kịp thời để bảo vệ mùa màng.
- 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 hại Tỷ lệ diện tích lá, lộc, hoa, quả bị hại (%)
- 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 tốt, cần thường xuyên tưới ẩm từ sau khi trồng cho đến khi phân cành Trong giai đoạn nở hoa và thu hoạch, giữ độ ẩm đất ở mức 80 – 85% là rất quan trọng Phương pháp tưới hiệu quả nhất là tưới rãnh.
Sau 25-30 ngày trồng, tiến hành làm giàn cho cây, với các cây giàn cắm xen kẽ giữa hai hàng dưa chuột Ngọn cây được chụm lại theo hình chữ A, trong khi thân dưa chuột được buộc bằng rơm nếp, hướng ngọn lên trên Để cây phát triển khỏe mạnh và tránh đổ, cần thường xuyên buộc thân lá, giúp định hình cho cây leo giàn hiệu quả.
Trong quá trình bón thúc, cần thực hiện làm cỏ đồng thời với việc vơ tỉa lá già, lá bệnh và những lá bị hại bởi sương mai hoặc dòi đục lá Những bộ phận này nên được tiêu hủy 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 hiệu quả cho cây dưa chuột, cần thực hiện luân canh với các cây trồng khác họ Việc tỉa bỏ lá già và loại bỏ lá bị sâu bệnh giúp ruộng thông thoáng, từ đó hạn chế sự phát triển của sâu bệnh Ngoài ra, ngắt ổ trứng, bắt giết sâu non và phát hiện sớm những cây bị héo xanh, xoăn lá do virus để tiêu hủy là rất quan trọng Một số loại thuốc thảo mộc như chế phẩm gừng, tỏi và ớt cũng có thể được sử dụng để phòng ngừa 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 kết hợp làm cỏ và tỉa bỏ những lá già, lá bệnh, cũng như lá bị sương mai hoặc bị dòi đục hại nặng, để đảm bảo sức khỏe cho cây trồng Tất cả những phần bị hại nên được tiêu hủy để tránh lây lan bệnh.
- 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 cần thiết, bao gồm cả việc làm cỏ và vơ tỉa những lá già, lá bệnh Đặc biệt, cần chú ý xử lý những lá bị sương mai hoặc bị dòi đục nặng bằng cách tiêu hủy chúng để bảo vệ cây trồng.
- 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 để dễ dàng xử lý gốc cây Sau khi thu hoạch, loại bỏ lá ngoài và lá xanh, rửa sạch với nước, để ráo và đóng gói để đưa đi tiêu thụ.