Khảo sát ảnh hưởng của khả năng phối trộn than sinh học trong giá thể hữu cơ đến sự sinh trưởng và phát triển của cây cải kale (brassica oleracea var sabellica) nghiên cứu khoa học

Thực trạng phát sinh và sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp ở Việt Nam

Việt Nam đang trong giai đoạn công nghiệp hóa – hiện đại hóa, với nông nghiệp là một trong những ngành kinh tế chủ lực Mặc dù diện tích đất nông nghiệp bị thu hẹp do chuyển đổi sang công nghiệp và sự gia tăng của các khu công nghiệp vừa và nhỏ, sản lượng nông nghiệp vẫn không ngừng tăng trưởng Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, sản lượng lúa năm 2011 đạt 40,78 triệu tấn, tăng 1,2% lên 43 triệu tấn vào năm 2012, và đạt 44,83 triệu tấn vào năm 2014, tăng 80,4 vạn tấn so với năm 2013 Ngành nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp lương thực và thực phẩm cho cả nước, đồng thời góp phần không nhỏ vào GDP quốc gia.

Trong sản xuất nông nghiệp, bên cạnh các sản phẩm chính, sẽ phát sinh nhiều phế phụ phẩm khác, đặc biệt trong mùa thu hoạch Khi trồng lúa, ngoài hạt lúa, nông dân còn thu hoạch rơm, rạ; khi xay xát thóc, ngoài gạo, còn có tấm, cám và trấu; khi thu hoạch ngô, có bẹ ngô, áo ngô và lõi ngô Trong chăn nuôi, ngoài thịt, trứng hay sữa, nông dân cũng sản xuất phân Các phế thải nông nghiệp từ hoạt động trồng trọt rất đa dạng, bao gồm rơm, rạ, vỏ trấu, vỏ cà phê, vỏ đậu, xơ dừa, gáo dừa, thân cây mì và thân cây cà phê.

Biện pháp xử lý phế thải trồng trọt phổ biến nhất hiện nay là đốt, với quy trình đơn giản là để phế phụ phẩm khô trên đồng ruộng rồi thu gom và đốt Mặc dù cách này nhanh chóng và tiết kiệm chi phí, nhưng nó gây ra nhiều vấn đề như mất chất dinh dưỡng cho đất, ô nhiễm không khí, và ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, đặc biệt là các bệnh về đường hô hấp Ngoài ra, hiện tượng khói mù cũng cản trở tầm nhìn của người tham gia giao thông Các phương pháp xử lý khác mà người dân lựa chọn bao gồm vùi phế thải trong đất, làm giá thể trồng nấm, sử dụng cho chăn nuôi, ủ phân hữu cơ, hoặc bán cho người khác.

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học công nghệ, nhiều nghiên cứu mới đã được thực hiện nhằm tận thu phế phụ phẩm nông nghiệp, đặc biệt là trong lĩnh vực sản xuất năng lượng Sinh khối có khả năng tạo ra nhiều loại năng lượng như nhiệt, điện và nhiên liệu vận tải Tuy nhiên, việc tái chế và tận thu vẫn gặp nhiều khó khăn, do nguồn phế phẩm chủ yếu tập trung ở nông thôn trong khi nguồn thu mua lại ở khu công nghiệp và thành phố Sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam thường nhỏ lẻ và phân tán, dẫn đến việc thu gom, phân loại và tái chế gặp nhiều trở ngại Do đó, cần nghiên cứu và phát triển các công nghệ xử lý và tận dụng phế phẩm nông nghiệp một cách đơn giản và kinh tế.

Than sinh học

Khái niệm than sinh học

Than sinh học (biochar) là sản phẩm từ quá trình nhiệt phân yếm khí các nguồn sinh khối thực vật và rác thải hữu cơ, giữ lại cấu trúc tự nhiên và hàm lượng carbon cao Nó cung cấp dinh dưỡng khoáng dễ tiêu, tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật rễ, và có khả năng giữ dinh dưỡng, cải thiện độ chua của đất Than sinh học tồn tại lâu dài trong đất nhờ cấu trúc tơi xốp, diện tích bề mặt lớn, và khả năng hấp phụ cao, từ đó cải thiện đặc điểm vật lý và tăng cường sức giữ ẩm của đất Ngoài việc nâng cao chức năng của đất, than sinh học còn giúp giảm phát thải khí nhà kính và có vai trò quan trọng trong việc cố định carbon trong chu trình carbon khí quyển.

1.2.1.1 Đặc tính của than sinh học

Than sinh học có hàm lượng carbon cao và đặc tính xốp giúp đất giữ nước, dinh dưỡng và lưu huỳnh Việc sản xuất than sinh học từ nguyên liệu giàu nitơ có thể giữ lại 50% nitơ và toàn bộ lưu huỳnh khi nhiệt phân ở 450°C Nhiệt độ thấp trong quá trình sản xuất than sinh học còn tăng khả năng trao đổi cation, giúp hấp thụ kim loại nặng và hóa chất nông nghiệp Thành phần dinh dưỡng của than sinh học bao gồm khoảng 79,6% carbon, 2,03% nitơ, 0,22% P2O5 và 0,56% K2O Mặc dù than sinh học không chứa hàm lượng nitơ dễ tiêu cao, nhưng khả năng giữ lại chất dinh dưỡng trong đất giúp hạn chế rửa trôi, từ đó tăng cường sự hấp thụ dinh dưỡng của cây trồng và nâng cao năng suất vụ mùa.

1.2.1.2 Lợi ích của than sinh học

Acid humic không chỉ cung cấp các nguyên tố cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng mà còn chứa các hormon thúc đẩy tăng trưởng Chúng cải thiện tính chất vật lý và hóa học của đất, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật có lợi.

- Tăng khả năng giữ dinh dưỡng và nước trong đất do các yếu tố này được hấp thu vào trong các khe hở của than sinh học

Than sinh học có khả năng hấp thụ amoni từ dung dịch đất, giúp giảm thiểu lượng đạm bị mất do thấm xuống đất nhờ vào quá trình cố định đạm trên bề mặt của nó.

- Làm tăng tỷ lệ nitrat hóa ở đất rừng tự nhiên (đất loại này có tỷ lệ nitrat hóa tự nhiên rất thấp)

Than sinh học có khả năng giảm sự bay hơi amoniac bằng cách làm giảm nồng độ amoni trong dung dịch đất và tăng pH của đất, từ đó ngăn chặn sự hình thành và bay hơi amoniac Hơn nữa, than sinh học còn được cho là có khả năng xúc tác quá trình khử oxit nitơ, một khí gây hiệu ứng nhà kính, thành khí nitơ an toàn hơn.

Chất thải hữu cơ khi phân hủy sẽ thải ra khí CO2 gây hại cho môi trường Tuy nhiên, cây trồng có khả năng hấp thụ CO2 từ không khí trong quá trình quang hợp, giúp lưu trữ khí này một cách an toàn.

Than sinh học có khả năng hấp thu 50% CO2 từ quá trình hô hấp của cây, giúp lưu giữ và tạo ra các dạng năng lượng Đặc tính này của than sinh học đóng vai trò quan trọng trong cuộc cách mạng bảo vệ môi trường, góp phần giảm thiểu hiệu ứng nhà kính.

Bón than sinh học ở những khu vực đất bị ô nhiễm Cyanua do khai thác mỏ kim loại có thể giúp tái tạo và lọc bỏ chất độc trong đất.

Cà phê là cây lâu năm, cho thu hoạch liên tục sau 1 năm đối với cây ghép và 3 năm cho cây mới Sau nhiều năm thu hoạch, cần trồng mới để duy trì năng suất, trong khi thân cây cũ có thể được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất than.

Than cà phê thành phẩm có độ ẩm dao động từ 5 – 7%, hàm lượng tro khoảng 5%, hàm lượng carbon cố định từ 80 – 85% [41]

Dừa là cây lâu năm cho năng suất cao, với khả năng thu hoạch lên đến 75 quả mỗi năm, dẫn đến việc thải ra nhiều phụ phẩm như gáo dừa, xơ dừa và lá dừa Những phụ phẩm này đã được nông dân sử dụng làm chất đốt nhờ vào đặc tính giá rẻ và dễ kiếm Hiện nay, gáo dừa không chỉ được dùng làm chất đốt mà còn được ứng dụng để sản xuất than sinh học, giúp giải quyết các vấn đề môi trường và hỗ trợ trong nông nghiệp.

Than gáo dừa thành phẩm có độ ẩm tối đa 10%, hàm lượng tro 6 – 8%, hàm lượng carbon khoảng 70 – 75% [46]

Cây khoai mì (sắn) là loại cây lương thực lâu năm, có chiều cao từ 2 đến 3 mét Sau mỗi vụ thu hoạch, nông dân thường chặt bỏ thân cây để trồng mới, dẫn đến việc tạo ra một lượng lớn phụ phẩm từ thân cây khoai mì, trở thành nguồn nguyên liệu phong phú cho sản xuất than Tuy nhiên, hiện tại, hầu hết than được sản xuất từ khoai mì đều do nông dân tự đốt, vì vậy chưa có số liệu cụ thể về thành phần của loại than này.

Khái quát về cây họ Cải

Họ cải (Brassicaceae), hay còn gọi là họ Thập tự (Cruciferae), là một họ thực vật có hoa nổi bật với các loại cây trồng thường mang tên có chữ "cải".

Những loài rau này đóng vai trò kinh tế quan trọng, cung cấp đa dạng loại thực phẩm trên toàn cầu, bao gồm cải Bắp, cải Bông xanh, Súp lơ, cải Kale, cải Làn, cải Củ, cải Thìa và Su hào.

Họ cải tập trung chủ yếu ở khu vực ôn đới và có sự đa dạng loài phong phú nhất tại vùng ven Địa Trung Hải, với khoảng 338 – 350 chi và khoảng 3700 loài Các loài trong họ này bao gồm cây thân thảo có chu kỳ sống một năm, hai năm hoặc lâu năm, với lá mọc chủ yếu theo kiểu so le (ít khi mọc đối) Hầu hết các thành viên trong họ cải đều chứa hợp chất glucosinolat, mang mùi hăng đặc trưng gắn liền với các loại rau cải, và tất cả các loài đều có thể ăn được.

Khái quát về cây cải Kale

Nguồn gốc

Tên khoa học: Brassica oleracea var sabellica

- Loài (species): B oleracea var sabellica

Cải Kale là một loại rau với lá xanh hoặc tím, trong đó lá ở giữa không tạo thành đầu

Cải Kale, có mối quan hệ gần gũi với bắp cải, có nguồn gốc từ khu vực đông Địa Trung Hải và Tiểu Á, đã được trồng làm thực phẩm từ khoảng 2000 trước Công nguyên Trong xã hội Hy Lạp cổ đại, cải Kale không chỉ là một nhu yếu phẩm trong các hộ gia đình mà còn được sử dụng để chữa bệnh Theo Dioscorides, một bác sĩ và nhà thực vật học nổi tiếng của thời kỳ này, cải Kale có khả năng điều trị các bệnh liên quan đến ruột và hỗ trợ người mắc bệnh gút.

Phân loại

Có nhiều giống cải Kale, nhưng 4 loại phổ biến nhất bao gồm Curly kale, Lacinto kale, Redbor kale và Russian/Siberian kale, mỗi loại có hình dáng và hương vị riêng Curly kale có lá to, màu xanh nhạt và nhiều ở mép lá, trong khi Lacinto kale có lá hẹp, dài, màu xanh đậm và thân cây cứng Redbor kale tương tự như Curly kale nhưng có màu đỏ đậm đến tím, còn Russian/Siberian kale có lá phẳng, mép lá hình răng cưa với màu xanh đến tím Curly kale, với vị ngọt và hơi hăng, là giống cải Kale thường thấy nhất.

Phân bố

Bắp cải, một loại cải có nguồn gốc từ châu Âu từ thế kỷ XIII, đã được phân biệt với cải Kale ở Anh vào thế kỷ XIV Vào thế kỷ XIX, thương nhân Nga đã giới thiệu giống cải Kale Nga vào Canada và sau đó là Hoa Kỳ Trong suốt thế kỷ XX, cải Kale chủ yếu được sử dụng để trang trí, nhưng từ những năm 1990, nó trở nên phổ biến như một loại rau ăn được nhờ vào giá trị dinh dưỡng cao Hiện nay, cải Kale đã trở thành thực phẩm phổ biến trên toàn cầu, được biết đến tại Bắc Mỹ, Nam Mỹ, châu Âu, châu Phi và châu Á, với nhiều món ăn đa dạng như salad, hầm, nộm, súp và nước ép.

Tình hình sản xuất trên thế giới và Việt Nam

Năm 2014, trang Business Insider đã mô tả sự "bấn loạn" của người Mỹ trong việc săn lùng rau cải Kale, với mức tiêu thụ tăng đột biến, đưa loại rau này trở thành siêu thực phẩm Số trang trại trồng cải Kale đã tăng từ 954 vào năm 2007 lên 2500 vào năm 2012, trong khi số trang trại trồng rau cải bó xôi và rau diếp romaine lại giảm từ 1594 xuống 1537 theo thống kê của Bộ Nông nghiệp Mỹ Sự lan tỏa của cải Kale không chỉ dừng lại ở Mỹ mà còn mở rộng ra nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam, nơi "nữ hoàng rau xanh" ngày càng được nhiều người tiêu dùng biết đến.

Cuối năm 2015, các nhà vườn tại Đà Lạt đã bắt đầu trồng thử nghiệm giống cải Kale nhập khẩu từ nước ngoài Đến đầu năm 2017, diện tích trồng cải Kale ở Đà Lạt đã mở rộng lên khoảng 15 hecta, với sản lượng ước tính từ 2500 đến 3000 tấn.

Đặc điểm nông học

Cải Kale là loại rau ăn lá cao lớn, thuộc họ cải, với hình dạng tương tự như các loại rau cải khác Là cây thân thảo lâu năm, cải Kale có thể đạt chiều cao lên đến 1 mét và có nhiều màu sắc khác nhau, từ xanh đến tím, tùy thuộc vào từng loại.

1.4.5.2 Lá Đặc điểm lá của cây họ Cải thường là lá đơn; mọc so le (ít khi mọc đối); không có lá kèm; bìa lá nguyên, đôi khi xẻ hay có khía sâu; gân lá lông chim [36]

Cây cải Kale có lá màu xanh hoặc tím, không tạo thành đầu như các loại rau khác Các lá xếp nếp, cuống dài và có màu sắc tương ứng với lá Gân lá phân thành hình xương cá, chạy dọc theo gân chính ở giữa.

Yêu cầu sinh thái của cây cải Kale

Chọn vị trí trồng cây cần đảm bảo có đủ ánh nắng mặt trời vào mùa thu hoặc một phần bóng râm vào mùa xuân để cây phát triển tốt nhất.

Trước khi gieo hạt cải Kale, hãy ngâm hạt trong nước ấm ở nhiệt độ 40°C trong 2 – 5 tiếng Sau đó, ủ hạt trong khăn ẩm cho đến khi nảy mầm và chuẩn bị gieo vào đất Cải Kale phát triển tốt nhất trong khí hậu ôn đới với nhiệt độ lý tưởng từ 25 – 35°C.

Để giữ cho đất xung quanh gốc cây luôn ẩm, hãy tưới nước cẩn thận và thường xuyên, điều chỉnh lượng nước phù hợp với ánh sáng mặt trời mà cây nhận được Sử dụng lớp che phủ giúp giữ độ ẩm cho đất mà không làm ướt lá Nên ngắt bỏ những lá khô héo hoặc đổi màu để giảm nguy cơ sâu bệnh tấn công.

1.4.6.4 Đất và dinh dƣỡng Đất trồng cải Kale cần được làm kỹ, tơi xốp và có độ pH từ 5,5 – 6,8 Có thể bón lót với vôi rồi phơi ải từ 7 – 10 ngày trước khi gieo trồng để xử lý các mầm bệnh có trong đất Có thể mua đất sạch hoặc tiến hành trộn đất với phân bò hoai mục, phân gà, phân trùn quế, vỏ trấu, xơ dừa, than bùn, mùn hữu cơ…Nên tránh sử dụng đất cát hoặc đất sét sẽ làm giảm hương vị và năng suất của cải Kale [34]

Khi cây đạt chiều cao từ 10 đến 15 cm, cần tiến hành bón lót lần đầu bằng các loại phân hữu cơ như phân bò, phân trùn quế hoặc phân dê Sau lần bón đầu, tiếp tục bón phân định kỳ mỗi 15 đến 20 ngày Đồng thời, trong quá trình bón phân, nên kết hợp vun xới và nhổ cỏ để cây phát triển tốt hơn.

1.4.7 Giá trị dinh dƣỡng của cây cải Kale

Cải Kale chứa 84% nước, 9% carbohydrate, 4% protein và 1% chất béo, cung cấp 49 kcal trong 100 g Cụ thể, cải Kale tươi chứa 2,3 g đường, 3,6 g chất xơ và nhiều vitamin quan trọng như 241 µg vitamin A, 6261 µg lutein zeaxanthin, 120 mg vitamin C, 1,54 mg vitamin E, 390 µg vitamin K, cùng các vitamin nhóm B Ngoài ra, cải Kale cũng giàu khoáng chất như canxi (150 mg), sắt (1,5 mg), magie (47 mg), mangan (0,66 mg), photpho (92 mg), kali (491 mg), selen (0,9 µg), natri (38 mg) và kẽm (0,6 mg) Dù khi nấu chín, một số chất dinh dưỡng bị giảm, nhưng vitamin A, C, K và mangan vẫn giữ được giá trị đáng kể.

Cải Kale mang lại nhiều lợi ích sức khỏe, bao gồm cải thiện thị lực, giải độc cơ thể và tăng cường sức khỏe cho da và tóc Nó có khả năng chống đông máu, chống oxy hóa mạnh mẽ, giảm cholesterol và hỗ trợ kiểm soát bệnh tiểu đường Ngoài ra, cải Kale còn giúp xương chắc khỏe, thúc đẩy giảm cân, ngăn ngừa loét dạ dày, điều trị bệnh thiếu máu, có khả năng phòng chống ung thư và hỗ trợ quá trình mang thai.

Giá trị dinh dưỡng của cây cải Kale

Ngày nay, bên cạnh việc trồng cây trên đất, phương pháp trồng cây trên giá thể ngày càng phổ biến Kỹ thuật này cho phép cây phát triển mà không cần đất, mà thay vào đó là các giá thể hữu cơ Giá thể được thiết kế với cấu trúc thông thoáng, khả năng giữ ẩm tốt, pH trung tính và đã được xử lý để loại bỏ mầm bệnh Hơn nữa, giá thể còn được bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết, giúp cây phát triển khỏe mạnh trong thời gian dài.

Giá thể trồng rau sạch không chỉ nâng cao năng suất cây trồng mà còn giảm thiểu sự xuất hiện của sâu bệnh, từ đó hạn chế việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, đảm bảo sản phẩm rau an toàn cho con người và môi trường.

Xơ dừa, phần vỏ của trái dừa, là nguyên liệu tự nhiên phổ biến trong nông nghiệp hiện nay Nó có nhiều tác dụng như phủ bề mặt để chống nóng, ngăn xói mòn, và khi trộn với đất, xơ dừa giúp tăng độ ẩm, cải thiện độ xốp của đất, cũng như kích thích sự phát triển của rễ cây Tuy nhiên, xơ dừa cũng chứa hàm lượng cao tannin và lignin, có thể gây suy yếu cho cây trồng.

- Sạch mầm bệnh, độ pH từ 5,5 – 6,0, chỉ số EC < 0,5

Cấu trúc bền vững và không hao mòn của hệ thống này cho phép sử dụng trong nhiều năm, từ 3 đến 5 năm tùy thuộc vào loại cây trồng, đồng thời điều hòa chế độ dinh dưỡng cho cây một cách hiệu quả.

- Thoáng khí tăng khả năng tơi xốp đất

- Dễ hút nước và thoát nước nhanh, đồng thời giữ ẩm tốt

- Không gây độc hại cho môi trường Có thể đưa vào đồng ruộng như chất cải tạo, bảo vệ môi trường

- Giá thành rẻ, nguồn nguyên liệu dồi dào [3]

Tro trấu, sản phẩm từ việc đốt trấu, là một loại giá thể có cấu trúc rỗng xốp, giúp giữ nước và chất dinh dưỡng hiệu quả Với pH thấp và hàm lượng K+ tự nhiên cao, tro trấu mang lại nhiều lợi ích cho cây trồng.

Giá thể hữu cơ

Xơ dừa

Xơ dừa, phần vỏ của trái dừa, là nguyên liệu tự nhiên phổ biến trong nông nghiệp hiện nay Nó có nhiều tác dụng như phủ bề mặt để chống nóng, ngăn xói mòn, và khi trộn với đất, xơ dừa giúp tăng độ ẩm, tạo điều kiện cho đất trở nên xốp và kích thích sự phát triển của rễ cây Tuy nhiên, xơ dừa cũng chứa hàm lượng cao tannin và lignin, có thể gây suy yếu cho cây trồng.

- Sạch mầm bệnh, độ pH từ 5,5 – 6,0, chỉ số EC < 0,5

Cấu trúc bền vững của hệ thống này không chỉ giúp giảm thiểu hao mòn mà còn cho phép sử dụng lâu dài từ 3 đến 5 năm, tùy thuộc vào loại cây trồng Hệ thống này còn hỗ trợ điều hòa chế độ dinh dưỡng cho cây, đảm bảo sự phát triển khỏe mạnh và bền vững.

- Thoáng khí tăng khả năng tơi xốp đất

- Dễ hút nước và thoát nước nhanh, đồng thời giữ ẩm tốt

- Không gây độc hại cho môi trường Có thể đưa vào đồng ruộng như chất cải tạo, bảo vệ môi trường

- Giá thành rẻ, nguồn nguyên liệu dồi dào [3].

Tro trấu

Tro trấu, sản phẩm từ quá trình đốt trấu, là một loại giá thể có cấu trúc rỗng xốp, giúp giữ nước và chất dinh dưỡng hiệu quả Với pH thấp và hàm lượng K+ tự nhiên cao, tro trấu mang lại nhiều lợi ích cho cây trồng.

- Cung cấp hàm lượng kali hữu dụng tự nhiên cao

- Làm tơi xốp đất tăng khả năng giữ nước

- Không độc hại cho môi trường và người sử dụng [3].

Phân trùn quế

Phân trùn là loại phân hữu cơ tự nhiên giàu dinh dưỡng, dạng bột màu đen và không có mùi hôi, với độ ẩm từ 20% đến 30% Sản phẩm này an toàn cho cây trồng, ngay cả khi sử dụng với lượng lớn, đặc biệt hiệu quả cho rau, hoa màu họ bầu bí và cây kiểng.

- Phân trùn có hàm lượng mùn cao không bị vón cục cứng lại

- Có khả năng giữ nước, thoát nước tốt và giữ ẩm lâu

- Có khả năng cố định kim loại nặng trong chất thải hữu cơ

Cải tạo tính chất cơ lý của đất giúp tăng độ tơi xốp và thông thoáng, từ đó thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật có lợi Điều này không chỉ hỗ trợ hấp thụ chất dinh dưỡng cho cây mà còn giữ độ phì nhiêu của đất, ngăn ngừa hiện tượng rửa trôi.

- Bảo tồn mật độ vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn biến đổi lân vô cơ,…

- Cung cấp khoáng đa lượng và vi lượng cho cây trồng

- Acid humid trong phân trùn (2 – 3%) kích thích sự phát triển của cây trồng

Phân trùn không chỉ chứa chất mùn mà còn có khả năng loại trừ độc tố nấm và vi khuẩn có hại trong đất, giúp ngăn ngừa bệnh tật cho cây trồng Bên cạnh đó, phân trùn còn tăng cường khả năng giữ nước, góp phần cải thiện sức khỏe cây trồng.

Phân bò

Phân bò là loại phân hữu cơ đa dụng, ít gây nóng cho cây trồng do không bị phân hủy bởi vi sinh vật Nó chứa hàm lượng mùn cao, khả năng giữ nước tốt, giúp tăng độ tơi xốp của đất và có trọng lượng nhẹ hơn so với các loại phân khác trên cùng một đơn vị thể tích.

Bảng 1 1 Thành phần của phân trùn (Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường 3,

STT Tên chỉ tiêu Kết quả thử nghiệm

2 Hàm lượng chất hữu cơ % (m/m) 12,1

3 Hàm lượng nitơ (N) hữu hiệu % (m/m) 0,068

4 Hàm lượng oxit photphoric (P 2 O 5 ) hữu hiệu % (m/m) 0,57

5 Hàm lượng oxit kali (K2O) tổng % (m/m) 0,09

6 Hàm lượng đồng (Cu) mg/kg 20

7 Hàm lượng kẽm (Zn) mg/kg 100

8 Hàm lượng chì (Pb) mg/kg 2,1

9 Hàm lượng cadimi (Cd) mg/kg Nhỏ hơn 1

10 Hàm lượng asen (As) mg/kg Nhỏ hơn 1

Nấm Trichoderma

Nấm Trichoderma phát triển tối ưu trong khoảng nhiệt độ 25 – 30 o C và không sinh trưởng ở nhiệt độ 35 o C Loài nấm này có khả năng đối kháng mạnh mẽ, đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy phân hủy chất hữu cơ.

Trichoderma nổi bật với khả năng cạnh tranh dinh dưỡng mạnh mẽ nhờ vào sự sinh trưởng nhanh chóng và khả năng nảy mầm bào tử hiệu quả Loại nấm này còn có khả năng tổng hợp enzyme phân giải cao, tạo ra các chất kháng sinh và chịu được tác động của kháng sinh, góp phần nâng cao hiệu quả trong việc kiểm soát các mầm bệnh trong nông nghiệp.

Trichoderma phát triển tốt trên tất cả môi trường có pH < 7 và chúng có thể sử dụng nhiều nguồn thức ăn khác nhau từ cacbonhydrat, acid amin

Bảng 1 2 Thành phần của phân bò (Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường 3,

STT Tên chỉ tiêu Kết quả thử nghiệm

2 Hàm lượng chất hữu cơ % (m/m) 55,1

3 Hàm lượng nitơ (N) hữu hiệu % (m/m) 0,18

4 Hàm lượng oxit photphoric (P2O5) hữu hiệu % (m/m) 0,52

5 Hàm lượng oxit kali (K 2 O) tổng % (m/m) 1,22

6 Hàm lượng đồng (Cu) mg/kg 10

7 Hàm lượng kẽm (Zn) mg/kg 72

8 Hàm lượng chì (Pb) mg/kg 1,5

9 Hàm lượng cadimi (Cd) mg/kg Nhỏ hơn 1

10 Hàm lượng asen (As) mg/kg Nhỏ hơn 1

- Bảo vệ rễ cây khỏi các tác nhân gây bệnh

- Giảm thiểu việc dùng thuốc trừ sâu hóa học để tiêu diệt các nấm bệnh

- Giảm thiểu dùng phân bón hóa học

- Giảm thiểu ô nhiễm môi trường

- Không gây hại cho người và vật nuôi

- Có phổ đối kháng rộng trên các loài nấm gây bệnh cây trồng

- Sử dụng nhiều cơ chế để kháng lại các vi sinh vật gây bệnh

- Tồn tại lâu dài trong đất nhờ khả năng tự sản sinh ra bào tử

- Phát triển nhanh trong đất

- Đẩy nhanh quá trình hấp thu chất dinh dưỡng và kích thích tăng trưởng cây trồng

Nhà lưới

Hiện nay nhà lưới được chia làm hai loại:

Nhà lưới kín là loại nhà được bao phủ hoàn toàn bằng lưới, bao gồm cả mái và xung quanh, với cửa ra vào cũng được che kín nhằm ngăn ngừa côn trùng xâm nhập như bướm và bọ cánh cứng Thiết kế của nhà lưới này thường có mái bằng hoặc mái nghiêng, sử dụng lưới mùng màu trắng hoặc xanh lá cây được sản xuất trong nước với kỹ thuật dệt đơn giản, không được xử lý để tăng khả năng chống chịu với tia UV và thời tiết Ưu điểm của nhà lưới kín là giảm thiểu việc sử dụng thuốc trừ sâu, từ đó sản phẩm rau trở nên an toàn hơn và tăng số vòng quay thời vụ cho rau ăn lá, đặc biệt là trong mùa mưa Mặc dù năng suất rau trong nhà lưới có thể cao hơn so với trồng ngoài đồng, nhưng vào mùa nắng, nhiệt độ bên trong nhà lưới có thể cao hơn 1-2 độ C so với bên ngoài, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây Việc thâm canh liên tục trên diện tích nhỏ cũng có thể dẫn đến sự phát sinh của một số bệnh trên rau và côn trùng sống trong đất Nếu lưới che không đảm bảo chất lượng và không được bảo dưỡng thường xuyên, côn trùng có thể dễ dàng xâm nhập vào nhà lưới.

Nhà lưới hở là loại nhà lưới chỉ che phần mái và một phần xung quanh, giúp giảm thiểu tác động của mưa và gió, cho phép trồng rau cả trong mùa mưa Loại nhà này không ngăn ngừa côn trùng và có thiết kế đơn giản với mái bằng hoặc mái nghiêng hai bên Ưu điểm của nhà lưới hở là thông thoáng, cho phép trồng rau quanh năm, đặc biệt là rau ăn lá, với vòng quay vụ cao Thiết kế đơn giản và chi phí thấp cũng giúp mở rộng quy mô diện tích, thuận tiện cho việc canh tác và phân công lao động giữa các hộ liên kết.

Một số nghiên cứu trong và ngoài nước

Trong nước

Theo nghiên cứu của Võ Thị Gương, Ngô Xuân Hiền, Hồ Văn Thiệt và Dương Minh (2010), phân hữu cơ không chỉ giúp cải thiện ô nhiễm môi trường mà còn tăng cường độ phì nhiêu của đất, từ đó nâng cao năng suất cây trồng trong sản xuất nông nghiệp.

Theo nghiên cứu của Ngô Thị Hồng Liên và Võ Thị Gương (2007), việc cung cấp phân hữu cơ không chỉ cải thiện hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy mà còn tăng cường lượng lân dễ hấp thụ và khả năng trao đổi ion trong đất Đồng thời, việc bổ sung chất hữu cơ vào đất cũng làm gia tăng mật độ và hoạt động của vi sinh vật, góp phần nâng cao chất lượng đất.

Bón than sinh học vào đất không chỉ tăng cường hiệu quả sử dụng phân đạm cho cây trồng mà còn giúp giữ lại dinh dưỡng và nước trong đất Đồng thời, nó còn hấp thu lượng CO2 thừa, góp phần bảo vệ môi trường (Nguyễn Đăng Nghĩa, 2014).

Thế giới

Than sinh học có hàm lượng carbon cao và đặc tính xốp, giúp cải thiện khả năng giữ nước, khí CO2 và dưỡng chất cho đất, đồng thời bảo vệ vi khuẩn có lợi, theo nghiên cứu của Chan K.Y và các cộng sự (2007).

Theo Dias B.O., Silva C.A., Higashikawa F.S., Roig A and Sánchez-Monedero M.A.,

(2010) thì than sinh học có thể làm tăng hoạt động của vi sinh vật và giảm tổn thất dinh dưỡng trong quá trình ủ phân

Nghiên cứu của Mai Vu Thi, Pariyanuj Chulaka, Supot Kasem và Pichittra Kaewsorn (2013) cho thấy việc bổ sung than sinh học và giá thể hữu cơ kết hợp với phân hữu cơ giúp cây cải Kale giống Trung Quốc phát triển tốt, tương đương với việc sử dụng phân hóa học.

Vật liệu

Hạt giống

Hạt giống cải Kale (Curly kale) của công ty Seedz, sản xuất tại Mỹ (Hình 2.1.).

Nhà lưới

- Loại nhà lưới: Nhà lưới kín, thiết kế mái bằng, sử dụng cột sắt và lưới màu trắng (Hình 2.2.)

Hình 2 1 Hạt giống cải Kale

Giá thể

Giá thể phối trộn bao gồm: xơ dừa, phân trùn, phân bò, tro trấu và nấm Trichoderma

Sau khi ủ xong tiến hành trộn giá thể với than khoai mì, than gáo dừa và than cà phê theo tỷ lệ nghiệm thức

Xơ dừa được xử lý bằng cách ngâm trong 24 giờ, sau đó xả nước và tiếp tục ngâm, xả liên tục trong 7 ngày Quá trình này giúp loại bỏ các tạp chất như tanin và lignin, sau đó xơ dừa được phơi khô để hoàn thiện.

- Tro trấu: Tro trấu khi mua về sử dụng trực tiếp không cần xử lí

- Phân trùn quế và phân bò dạng khô Phân bò đập nhỏ trước khi trộn

- Than khoai mì, than gáo dừa và than cà phê đập nhỏ (kích thước khoảng 0,5 – 1 cm)

- Chế phẩm Trichoderma: Mua tại công ty TNHH Điền Trang (Hình 2.3.)

Hình 2 2 Nhà lưới thực hiện đề tài

- Một số vật dụng khác:

+ Chậu trồng: chiều cao (h): 2,3 dm, bán kính đáy lớn (r2): 1,35 dm, bán kính đáy nhỏ (r 1 ): 1,1 dm Thể tích chậu nhựa = 10,88 dm 3 (Hình 2.4.)

+ Thùng tưới nước, thước đo, dụng cụ làm vườn, cân kỹ thuật, cân phân tích, máy đo OD, máy ly tâm, một số dụng cụ lấy mẫu khác

Hình 2 3 Chế phẩm Trichoderma Điền Trang

Hình 2 4 Chậu trồng cây màu đen

Phương pháp nghiên cứu

- Thí nghiệm bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 7 nghiệm thức, 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại 4 cây (Hình 2.5.)

- Khoảng cách giữa các chậu là 15 cm, hàng cách hàng 20 cm

- Mỗi chậu chứa 5 kg giá thể, được phối trộn theo tỷ lệ các nghiệm thức

Hình 2 5 Bố trí nghiệm thức

STT Nghiệm thức Cách xử lý

1 Đối chứng Giá thể hữu cơ

2 Giá thể hữu cơ : than khoai mì – 9 : 1

Trộn giá thể theo tỷ lệ 90% giá thể hữu cơ + 10% than khoai mì

3 Giá thể hữu cơ: than khoai mì – 8 : 2

Trộn giá thể theo tỷ lệ 80% giá thể hữu cơ + 20% than khoai mì

4 Giá thể hữu cơ : than cà phê

Trộn giá thể theo tỷ lệ 90% giá thể hữu cơ + 10% than cà phê

5 Giá thể hữu cơ : than cà phê

Trộn giá thể theo tỷ lệ 80% giá thể hữu cơ + 20% than cà phê

6 Giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 9 : 1

Trộn giá thể theo tỷ lệ 90% giá thể hữu cơ + 10% than gáo dừa

7 Giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 8 : 2

Trộn giá thể theo tỷ lệ 80% giá thể hữu cơ + 20% than gáo dừa

Bảng 2.1 Các nghiệm thức thí nghiệm

Bảng 2 2 Bảng bố trí nghiệm thức

Nghiệm thức đối chứng giá thể hữu cơ bao gồm nhiều tỷ lệ khác nhau của các loại than Cụ thể, có các nghiệm thức như: than khoai mì với tỷ lệ 9:1 và 8:2, than cà phê với tỷ lệ 9:1 và 8:2, cùng với than gáo dừa cũng với tỷ lệ 9:1 và 8:2 Những nghiệm thức này giúp đánh giá hiệu quả của từng loại giá thể hữu cơ trong nông nghiệp.

Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp lấy chỉ tiêu

1 Tỷ lệ hạt nảy mầm: Tỷ lệ hạt nảy mầm được tính theo công thức:

Tỷ lệ nảy mầm (%) = số hạt nảy mầm tổng số hạt gieo x 100

2 Thời gian sinh trưởng của cây (ngày): Tính từ ngày gieo hạt đến thu hoạch lần đầu

3 Chiều cao cây (cm): Chiều cao cây được tính từ mặt đất tự nhiên đến chót lá cao nhất, dụng cụ đo là thước cuộn chia cm

4 Số lá trên cây (lá): Đếm tổng số lá khi thu hoạch trên cây

5 Chiều dài lá (cm): Dùng thước đo từ cuống lá đến chót lá

6 Chiều rộng lá (cm): Dùng thước đo chỗ lá có chiều rộng lớn nhất

7 Diện tích lá (cm 2 ): Được xác định bằng phương pháp cân trọng lượng lá, thực hiện đo diện tích lá khi thu hoạch

Để tiến hành, bạn cần một tờ giấy A4 và đặt lá cần vẽ lên tờ giấy Hãy vẽ theo đường viền của lá, đảm bảo rằng lá được chọn đồng nhất ở cùng một vị trí trên các cây Sau khi hoàn thành việc vẽ, cắt mẫu lá đã vẽ trên giấy và tiến hành cân mẫu.

Diện tích mẫu lá được tính theo công thức:

Trong đó: a: khối lượng tờ giấy 100 cm 2 b: khối lượng mẫu lá giấy 100: diện tích tờ giấy 100 cm 2

8 Đường kính thân (cm): Đo bằng thước đo điện tử

9 Đường kính cuống lá (cm): Đo bằng thước đo điện tử

10 Độ brix của lá (%): Sau khi thu hoạch lấy lá giã nhuyễn thu lấy dịch đem đo bằng máy đo độ brix

+ Năng suất thực tế: Tổng trọng lượng của toàn bộ lá thu hoạch trong đợt đầu tiên/cây

+ Năng suất lí thuyết: NSLT = (Tổng số lá/cây) x (Trọng lượng lá)

12 Hàm lượng diệp lục tố (mg/g): Theo phương pháp Wintermans, De Mots

(1965) theo mô tả của Nguyễn Duy Minh và Nguyễn Như Khanh (1982)

13 Phẩm chất cây: Đánh giá cảm quan chất lượng rau sau khi thu hoạch

Màu sắc Xanh đậm Xanh Xanh nhạt Xanh có chút vàng

Vàng nhạt Vàng Độ cứng Rất giòn Giòn Trung bình Hơi mềm Mềm Rất mềm

Khẩu vị Rất ngon Ngon Trung bình Hơi đắng Đắng Rất đắng

14 Vốn đầu tư: được tính từ chi phí mua các vật liệu phối trộn trong giá thể.

Các bước tiến hành thí nghiệm

Chuẩn bị trộn giá thể

Xơ dừa là một loại giá thể lý tưởng thay thế cho đất trồng, có khả năng giữ nước hiệu quả, tạo lớp phủ bảo vệ chống nóng và góp phần làm cho giá thể trở nên xốp, thông thoáng Điều này giúp cải thiện sự trao đổi không khí giữa rễ cây và môi trường xung quanh.

Tro trấu, được tạo ra từ việc đốt vỏ trấu tươi, chủ yếu chứa carbonhydrat và kali Để sử dụng tro trấu làm giá thể trồng cây hiệu quả, cần bổ sung thêm các chất dinh dưỡng như đạm, trung vi lượng và phân chuồng hoai mục, giúp cây phát triển khỏe mạnh.

Hình 2 6 Vỏ dừa (a) và xơ dừa thành phẩm (b) (Nguồn Internet)

Hình 2 7 Vỏ trấu (a) và tro trấu thành phẩm (b) (Nguồn Internet) a b a b

Phân bò có hàm lượng hữu cơ cao, giúp cải thiện cấu trúc đất, làm cho đất trở nên tơi xốp và ngăn ngừa hiện tượng đất rời rạc hoặc quá chặt.

- Phân trùn: giúp cây trồng hấp thu dinh dưỡng tốt hơn, tăng sức đề kháng của rễ cây với một số bệnh hại từ đất (Hình 2.9.).

Xử lý và trộn giá thể

Để chuẩn bị giá thể trồng nấm, bạn cần phối trộn xơ dừa, phân trùn, phân bò và tro trấu theo tỷ lệ 1:1:1:1 Sau đó, rải đều nấm Tricoderma lên hỗn hợp giá thể và trộn chung với tỷ lệ từ 500 đến 1000 g nấm Tricoderma để ủ.

Hình 2 8 Phân bò khô (Nguồn Internet)

Hình 2 9 Phân trùn quế (Nguồn Internet)

Sau khi hoàn thành quá trình ủ giá thể, tiến hành trộn giá thể với các loại than theo tỷ lệ đã định trong nghiệm thức Sau đó, cho hỗn hợp giá thể đã trộn vào các chậu nhựa và sắp xếp chúng trong nhà lưới Đừng quên tưới ẩm cho giá thể hàng ngày để đảm bảo điều kiện phát triển tốt nhất.

Xử lý hạt giống và gieo hạt

Hạt giống mua về được ngâm trong nước ấm pha theo tỷ lệ 2 sôi : 3 lạnh trong 4 tiếng Sau đó được ủ trong khăn giấy ẩm đến khi nảy mầm (Hình 2.11.)

Giá thể hữu cơ được tạo ra bằng cách phối trộn xơ dừa, phân trùn, phân bò và tro trấu, mang lại sự cân bằng dinh dưỡng cho cây trồng Sau khi trộn với các loại than theo tỷ lệ nghiệm thức, giá thể này không chỉ cải thiện cấu trúc đất mà còn tăng cường khả năng giữ ẩm và cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cây.

Hình 2 11 Hạt giống trước (a) và sau nảy mầm (b) a b a b

Sau khi nảy mầm, hạt giống được gieo vào khay xơ dừa Mỗi ô gieo 1 hạt (Hình 2.12.).

Chăm sóc

- Tưới nước 1 ngày 1 lần vào lúc sáng sớm hoặc chiều mát

- Cắt tỉa các lá nhỏ dưới gốc không cần thiết

- Thăm và bắt sâu thường xuyên.

Xử lí số liệu

- Số liệu được xử lý bằng phần mềm Excel và thống kê theo phần mềm Statgraphics plus 3.0

Hình 2 12 Khay gieo hạt (Nguồn Internet)

Tỷ lệ nảy mầm hạt cải Kale

Tỷ lệ nảy mầm (%) = số hạt nảy mầm tổng số hạt gieo x 100 = 92%

Hạt giống cải Kale sau khi ngâm trong nước ấm và ủ trong 1 ngày đã nảy mầm với tỷ lệ 92% Mặc dù tỷ lệ nảy mầm khuyến cáo là 95%, nhưng kết quả này cho thấy hạt giống cải Kale có khả năng nảy mầm tốt trong điều kiện khí hậu Việt Nam.

Ảnh hưởng của than sinh học đến thời gian sinh trưởng của cây cải Kale

Giai đoạn cây con khoảng 30 ngày, thời gian sinh trưởng của cây theo ghi nhận vào

Hình 3 1 Hạt giống nảy mầm sau 1 ngày ủ

Hình 3 2 Cây cải Kale vừa gieo trồng (a) và cây được khoảng 50 ngày (b)

Thời gian sinh trưởng thực tế của cây cải Kale trồng trong điều kiện nhà lưới tại Củ Chi phù hợp với khuyến cáo của nhà sản xuất Seedz Hoa Kì và nghiên cứu của Finch H J S (2014), cho thấy thời gian sinh trưởng của cải Kale ở các nước ôn đới dao động từ 70 – 90 ngày Kết quả này khẳng định giống cải Kale (Curly kale) hoàn toàn có khả năng trồng được ở miền Nam Việt Nam.

Ảnh hưởng của than sinh học đến chiều cao của cây cải Kale

Theo số liệu thống kê trong bảng 3.1, không có sự khác biệt đáng kể về chiều cao cây cải Kale giữa các nghiệm thức Chiều cao cây ở các nghiệm thức phối trộn giá thể hữu cơ và than sinh học tương tự như ở nghiệm thức đối chứng, cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa.

Bảng 3 1 Ảnh hưởng của than sinh học đến chiều cao của cây cải Kale

STT Nghiệm thức Chiều cao cây (cm)

2 Giá thể hữu cơ : than khoai mì – 9 : 1 19,08

3 Giá thể hữu cơ: than khoai mì – 8 : 2 18,50

4 Giá thể hữu cơ : than cà phê – 9 : 1 20,75

6 Giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 9 : 1 21,67

7 Giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 8 : 2 21,17 cv (%) 9,96

Ảnh hưởng của than sinh học đến số lá trên cây cải Kale

Bảng 3.2 cho thấy sự khác biệt rõ rệt về số lượng lá của cây cải Kale giữa các nghiệm thức được thống kê Việc phối trộn giá thể hữu cơ với than gáo dừa ở cả hai tỷ lệ 9:1 đã ảnh hưởng đến sự phát triển của cây.

Tỷ lệ phối trộn giá thể hữu cơ và than cà phê 8:2 cho số lá đạt 11,33 lá, trong khi tỷ lệ 9:1 đạt 12,33 lá, đều cao hơn nghiệm thức đối chứng (11,67 lá) và các nghiệm thức khác Ngược lại, khi phối trộn giá thể hữu cơ và than khoai mì với tỷ lệ 8:2, số lá đạt thấp nhất là 8 lá.

Lá là bộ phận quan trọng quyết định khả năng quang hợp và năng suất của cây, đặc biệt là rau ăn lá Việc tăng số lượng lá giúp cải thiện hiệu quả quang hợp, từ đó thúc đẩy quá trình sinh trưởng và phát triển của cây, góp phần tạo ra sinh khối cần thiết cho năng suất cao.

Hình 3 3 Chiều cao cây cải Kale của các nghiệm thức giá thể hữu cơ : than cà phê – 8 : 2 (a), giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 9 : 1 (b) a b

Trong cùng một cột các số liệu có cùng mẫu tự không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 0,05 qua phép thử Duncan.

Ảnh hưởng của than sinh học đến chiều dài lá của cây cải Kale

Theo số liệu thống kê từ bảng 3.3, có sự khác biệt rõ rệt về chiều dài lá của cây cải Kale giữa các nghiệm thức Cụ thể, khi phối trộn giá thể hữu cơ với than gáo dừa theo tỷ lệ 9:1, chiều dài lá đạt 22,75 cm, tương đương với nghiệm thức trộn giá thể hữu cơ với than cà.

Bảng 3 2 Ảnh hưởng của than sinh học đến số lá của cây cải Kale

STT Nghiệm thức Số lá (lá/cây)

2 Giá thể hữu cơ : than khoai mì – 9 : 1 10,33 ab

3 Giá thể hữu cơ: than khoai mì – 8 : 2 8,00 b

4 Giá thể hữu cơ : than cà phê – 9 : 1 12,33 a

6 Giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 9 : 1 11,33 a

7 Giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 8 : 2 11,00 a cv (%) 12,84

Hình 3 4 Số lá cây cải Kale của các nghiệm thức giá thể hữu cơ : than cà phê – 9 : 1

(a), giá thể hữu cơ : than khoai mì – 8 : 2 (b) a b

Trong cùng một cột các số liệu có cùng mẫu tự không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 0,05 qua phép thử Duncan

Trong giai đoạn thu hoạch, bộ rễ cây đã phát triển hoàn chỉnh với khả năng hút dinh dưỡng mạnh mẽ nhờ rễ chính và rễ phụ ăn sâu và rộng Than sinh học có đặc tính hấp thụ nước tốt, giúp tăng cường khả năng hút chất dinh dưỡng của cây, từ đó làm tăng chất hữu cơ dự trữ trong cây Điều này dẫn đến việc lá cây tăng chiều dài để mở rộng bề mặt dự trữ chất hữu cơ Tuy nhiên, việc bổ sung than khoai mì ở cả hai tỷ lệ lại cho thấy chiều dài lá thấp hơn so với các nghiệm thức khác, cho thấy vai trò cung cấp chất dinh dưỡng từ than sinh học còn chưa rõ rệt và phụ thuộc vào từng loại than khác nhau.

Bảng 3 3 Ảnh hưởng của than sinh học đến chiều dài lá của cây cải Kale

STT Nghiệm thức Chiều dài lá (cm)

2 Giá thể hữu cơ : than khoai mì – 9 : 1 21,00 ab

7 Giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 8 : 2 21,38 a cv (%) 5,62

Ảnh hưởng của than sinh học đến chiều rộng lá của cây cải Kale

Theo số liệu thống kê trong bảng 3.4, không có sự khác biệt có ý nghĩa về chiều rộng lá của cây cải Kale giữa các nghiệm thức Chiều rộng lá ở các nghiệm thức phối trộn giá thể hữu cơ và than sinh học tương đương với đối chứng, cho thấy rằng không có sự khác biệt đáng kể.

Hình 3 5 Chiều dài lá cây cải Kale của các nghiệm thức đối chứng (a), giá thể hữu cơ

Bảng 3 4 Ảnh hưởng của than sinh học đến chiều rộng lá của cây cải Kale

STT Nghiệm thức Chiều rộng lá (cm)

7 Giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 8 : 2 9,34 cv (%) 5,43 a b

3.7 Ảnh hưởng của than sinh học đến diện tích lá của cây cải Kale

Dữ liệu từ bảng 3.5 cho thấy sự khác biệt rõ rệt về diện tích lá của cây cải Kale giữa các nghiệm thức Cụ thể, khi phối trộn giá thể hữu cơ với than gáo dừa theo tỷ lệ 9:1, diện tích lá đạt 118,72 cm², tương đương với nghiệm thức trộn giá thể hữu cơ với than cà phê ở cả hai tỷ lệ 9:1 (118,72 cm²) và 8:2 (117,58 cm²), gần bằng nghiệm thức đối chứng (123,29 cm²) nhưng cao hơn các nghiệm thức khác Ngược lại, khi phối trộn giá thể hữu cơ với than khoai mì ở tỷ lệ 8:2 (91,32 cm²) và 9:1 (95,89 cm²), diện tích lá ghi nhận thấp hơn.

Diện tích lá của cây cải Kale được cấu thành từ chiều dài và chiều rộng lá Qua thống kê, sự khác biệt về chiều dài lá cho thấy diện tích lá ở nghiệm thức xử lý than sinh học cũng có sự khác biệt đáng kể.

Hình 3 6 Chiều rộng lá cây cải Kale của các nghiệm thức đối chứng (a), giá thể hữu cơ : than khoai mì – 9 : 1 (b) a b

3.8 Ảnh hưởng của than sinh học đến đường kính thân của cây cải Kale

Theo số liệu thống kê trong bảng 3.6, không có sự khác biệt có ý nghĩa về đường kính thân cây cải Kale giữa các nghiệm thức Đường kính thân ở các nghiệm thức phối trộn giá thể hữu cơ và than sinh học tương đương với nghiệm thức đối chứng.

Bảng 3 5 Ảnh hưởng của than sinh học đến diện tích lá của cây cải Kale

STT Nghiệm thức Diện tích lá (cm 2 )

2 Giá thể hữu cơ : than khoai mì – 9 : 1 95,89 b

7 Giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 8 : 2 108,45 ab cv (%) 9,80

Hình 3 7 Lá thật (a) và lá giấy (b) a b ns không có sự khác biệt có ý nghĩa.

Ảnh hưởng của than sinh học đến đường kính cuống lá của cây cải Kale

Theo số liệu thống kê trong bảng 3.7, không có sự khác biệt có ý nghĩa về đường kính cuống lá của cây cải Kale giữa các nghiệm thức Đường kính cuống lá ở các nghiệm thức phối trộn giá thể hữu cơ và than sinh học tương đương với nghiệm thức đối chứng.

Bảng 3 6 Ảnh hưởng của than sinh học đến đường kính thân của cây cải Kale

STT Nghiệm thức Đường kính thân (cm)

Hình 3.8 trình bày đường kính thân cây cải Kale trong các nghiệm thức giá thể hữu cơ, bao gồm tỷ lệ than cà phê 8:2 (a) và giá thể hữu cơ với than gáo dừa 9:1 (b) Kết quả cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức này.

Ảnh hưởng của than sinh học đến độ brix của cây cải Kale

Theo số liệu thống kê từ bảng 3.8, không có sự khác biệt đáng kể về độ brix của cây cải Kale giữa các nghiệm thức Độ brix ở các nghiệm thức phối trộn giá thể hữu cơ và than sinh học tương đương với đối chứng.

Bảng 3 7 Ảnh hưởng của than sinh học đến đường kính cuống lá của cây cải Kale

STT Nghiệm thức Đường kính cuống lá

Bảng 3 8 Ảnh hưởng của than sinh học đến độ brix của cây cải Kale

STT Nghiệm thức Độ brix (%)

Ảnh hưởng của than sinh học đến năng suất của cây cải Kale

Năng suất thực tế

Theo số liệu thống kê tại bảng 3.9, năng suất thực tế của cây cải Kale có sự khác biệt rõ rệt giữa các nghiệm thức Cụ thể, khi phối trộn giá thể hữu cơ với than cà phê theo tỷ lệ 9:1, năng suất đạt 77,42 g/cây, tương đương với tỷ lệ 8:2 (68,08 g/cây) và cao hơn so với tỷ lệ 9:1 (67,67 g/cây) và 8:2 (64,58 g/cây) của nghiệm thức trộn giá thể hữu cơ với than gáo dừa, cũng như nghiệm thức đối chứng (64,33 g/cây) Ngược lại, phối trộn giá thể hữu cơ với than khoai mì theo tỷ lệ 8:2 cho năng suất thấp nhất, chỉ đạt 38,33 g/cây.

Trong cùng một cột các số liệu có cùng mẫu tự không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 0,05 qua phép thử Duncan

Bảng 3 9 Ảnh hưởng của than sinh học đến năng suất thực tế của cây cải Kale

STT Nghiệm thức Năng suất thực tế

2 Giá thể hữu cơ : than khoai mì – 9 : 1 51,17 bc

3 Giá thể hữu cơ: than khoai mì – 8 : 2 38,33 c

5 Giá thể hữu cơ : than cà phê – 8 : 2 68,08 ab

6 Giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 9 : 1 67,67 ab

Năng suất lý thuyết

Bảng 3.10 cho thấy sự khác biệt rõ rệt về năng suất lý thuyết của cây cải Kale giữa các nghiệm thức Cụ thể, khi phối trộn giá thể hữu cơ với than cà phê theo tỷ lệ 9:1 (90,00 g/cây), năng suất thực tế đạt tương đương với nghiệm thức phối trộn giá thể hữu cơ và than cà phê tỷ lệ 8:2 (79,67 g/cây), cũng như với giá thể hữu cơ và than gáo dừa ở cả hai tỷ lệ 9:1 (79,33 g/cây) và 8:2 (75,33 g/cây), đều cao hơn so với nghiệm thức đối chứng (75,67 g/cây) và các nghiệm thức khác Ngược lại, phối trộn giá thể hữu cơ và than khoai mì theo tỷ lệ 8:2 cho năng suất lý thuyết thấp nhất, chỉ đạt 48,67 g/cây.

Hình 3 9 Khối lượng thực tế cây cải Kale của các nghiệm thức đối chứng (a), giá thể hữu cơ : than cà phê – 9 : 1 (b) a b

Theo nghiên cứu của Nguyễn Đăng Nghĩa (2014), than sinh học không chỉ cải thiện hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu mà còn tăng khả năng giữ dinh dưỡng và nước trong đất nhờ vào việc hấp thụ các yếu tố này vào các khe hở của than Ngoài ra, than sinh học còn chứa các acid humic với hormon có khả năng kích thích sự phát triển của cây trồng (Nardi và cộng sự, 2000) Nghiên cứu của Lehmann và cộng sự (2002) cho thấy rằng hiệu quả của than sinh học đối với sự sinh trưởng và năng suất cây trồng sẽ cao hơn khi được kết hợp với phân khoáng.

Do đó, khi số lá, chiều dài lá, diện tích lá được tăng trưởng dẫn đến khối lượng và năng suất khi thu hoạch của cây tăng lên

Phối trộn than cà phê với giá thể hữu cơ ở cả hai tỷ lệ đã mang lại năng suất cao hơn cho cây cải Kale so với các nghiệm thức khác trong giai đoạn thu hoạch.

Năng suất thực tế luôn thấp hơn năng suất lý thuyết trong các nghiệm thức có phối trộn và không phối trộn than sinh học, do cây trồng gặp phải vấn đề về sâu bệnh cũng như ảnh hưởng từ điều kiện môi trường và thời tiết.

Bảng 3 10 Ảnh hưởng của than sinh học đến năng suất lý thuyết của cây cải Kale

STT Nghiệm thức Năng suất lý thuyết

2 Giá thể hữu cơ : than khoai mì – 9 : 1 61,00 bc

3 Giá thể hữu cơ: than khoai mì – 8 : 2 48,67 c

5 Giá thể hữu cơ : than cà phê – 8 : 2 79,67 ab

6 Giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 9 : 1 79,33 ab

Cải Kale là loại rau có khả năng thu hoạch liên tục trong 6 tháng bằng cách cắt lá bên ngoài để lá bên trong tiếp tục phát triển Để duy trì năng suất qua các đợt thu hoạch, cần chăm sóc cây cẩn thận Sau mỗi lần thu hoạch, hãy bón phân và bổ sung giá thể cho cây để đảm bảo sự phát triển tốt nhất.

Ảnh hưởng của than sinh học đến hàm lượng diệp lục tố của cây cải Kale

Theo số liệu thống kê trong bảng 3.11, hàm lượng diệp lục tố của cây cải Kale không có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức Cụ thể, hàm lượng diệp lục tố ở các nghiệm thức phối trộn giá thể hữu cơ và than sinh học tương đương với nhóm đối chứng, cho thấy không có sự khác biệt đáng kể.

Bảng 3 11 Ảnh hưởng của than sinh học đến hàm lượng diệp lục tố của cây cải

Kale giai đoạn thu hoạch

STT Nghiệm thức Chl a+b (mg/g)

Ảnh hưởng của than sinh học đến phẩm chất của cây cải Kale

Dữ liệu trong bảng 3.12 cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa về phẩm chất của cây cải Kale giữa các nghiệm thức Phẩm chất của cải Kale ở các nghiệm thức phối trộn giá thể hữu cơ và than sinh học tương đương với đối chứng, cho thấy rằng không có sự khác biệt đáng kể nào.

Màu sắc : 5 Xanh đậm Độ giòn : 5 Rất giòn

Theo khảo sát cảm quan về cải Kale, việc phối trộn giá thể hữu cơ và than sinh học không làm thay đổi các chỉ tiêu như màu sắc, độ giòn và khẩu vị của rau Điều này cho thấy rằng việc bổ sung than hoạt tính không ảnh hưởng đến chất lượng của cây rau.

3.14 Vốn đầu tƣ (Đính kèm tệp excel)

Giá trị kinh tế trên 1000 m² cho thấy, 1 kg giá thể hữu cơ trộn sẵn có giá khoảng 1.857 đồng, trong khi 1 kg than cà phê có giá 7.000 đồng Khi bổ sung than sinh học vào giá thể hữu cơ, sẽ có sự chênh lệch về chi phí đầu tư Cụ thể, trên diện tích 1000 m², có thể trồng khoảng 8000 chậu, với mỗi chậu sử dụng 4 kg giá thể, tổng chi phí cho giá thể sẽ là 60.000.000 đồng Nếu thay thế giá thể hữu cơ bằng than cà phê với tỷ lệ 9:1, sẽ tạo ra sự chênh lệch 27,33% so với việc chỉ sử dụng giá thể hữu cơ.

Bảng 3 12 Ảnh hưởng của than sinh học đến phẩm chất của cây cải Kale

STT Nghiệm thức Màu sắc lá (điểm) Độ cứng lá (điểm)

1 Đối chứng 3,83 ns 4,58 ns 3,75 ns

2 Giá thể hữu cơ : than khoai mì – 9 : 1 3,5 4,67 3,75

3 Giá thể hữu cơ: than khoai mì – 8 : 2 3,5 4,58 3,67

4 Giá thể hữu cơ : than cà phê – 9 : 1 3,75 4,67 3,67

5 Giá thể hữu cơ : than cà phê – 8 : 2 3,83 4,67 3,83

6 Giá thể hữu cơ : than gáo dừa – 9 : 1 3,92 4,58 3,67

Than gáo dừa là một trong bảy loại giá thể hữu cơ phổ biến, với tỷ lệ pha trộn 8:2, cho hiệu quả tối ưu trong việc trồng cây Khi kết hợp với giá thể hữu cơ khác, chi phí đầu tư sẽ tăng khoảng 54,67%, tương đương 92.800.000 đồng Sử dụng than gáo dừa không chỉ cải thiện chất lượng đất mà còn giúp cây phát triển mạnh mẽ hơn.

Sử dụng than sinh học có thể làm tăng chi phí đầu tư về giá thể, nhưng nếu nông dân tự sản xuất than sinh học từ phế phụ phẩm nông nghiệp của mình để bón cho cây trồng, thì chi phí này sẽ trở về mức bằng không Hơn nữa, việc áp dụng than sinh học mang lại lợi ích lâu dài cho cây trồng, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng nông sản.

Phối trộn than sinh học cà phê với giá thể hữu cơ đã cải thiện sự phát triển của cây cải Kale, thể hiện qua sự gia tăng số lượng lá, chiều dài và diện tích lá Cụ thể, nghiệm thức phối trộn giá thể hữu cơ với than cà phê theo tỷ lệ 9:1 đã nâng cao năng suất cây lên 20,35% so với nghiệm thức đối chứng không sử dụng than.

Sử dụng than sinh học (biochar) không chỉ tăng năng suất cây trồng mà còn giúp nông dân giảm chi phí sản xuất Việc tận dụng phế phẩm nông nghiệp và làm sạch đất mang lại hiệu quả cao, đặc biệt cho những hộ sản xuất quy mô lớn với lượng phế phẩm lớn sau mỗi vụ thu hoạch Nếu xử lý đúng cách, phế phẩm không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn giảm thiểu sâu bệnh trong các vụ sản xuất tiếp theo.

Đề nghị áp dụng phối trộn than cà phê cho mô hình sản xuất cải Kale trên diện rộng, kết hợp với việc bón phân cân đối, nhằm nâng cao năng suất cây trồng.

[1] Tạ Thu Cúc (2005) “ Giáo tr nh k thuật tr ng rau , Nhà xuất bản Hà Nội

Võ Thị Gương, Ngô Xuân Hiền, Hồ Văn Thiệt và Dương Minh (2010) đã nghiên cứu về việc cải thiện sự suy giảm độ ph nhiêu hóa lý và sinh học của đất vườn cây ăn trái ở Đồng bằng sông Cửu Long Nghiên cứu này được công bố bởi Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo vệ và nâng cao chất lượng đất để phát triển bền vững ngành nông nghiệp trong khu vực.

Trần Văn Hiến (2012) đã nghiên cứu việc tận dụng xác bã thực vật để sản xuất phân bón hữu cơ, đồng thời khảo sát các loại giá thể sinh học phù hợp cho việc trồng bông ngót và dưa leo trong điều kiện nhà phố Khóa luận tốt nghiệp của ông được thực hiện tại Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh.

[4] Bùi Thị Khuyên, (2009) “Lợi ích nuôi giun quế , Chi cục Nuôi trồng Thủy sản Hà Tĩnh

Ngô Thị Hồng Liên và Võ Thị Gương (2007) đã nghiên cứu hiệu quả của việc cải thiện các đặc tính lý hóa và sinh học của đất thông qua việc sử dụng phân hữu cơ và phân xanh Nghiên cứu này được công bố trong Tạp chí Khoa học Đất Việt, nhấn mạnh tầm quan trọng của phân bón tự nhiên trong việc nâng cao chất lượng đất.

Nghiên cứu của Nguyễn Duy Minh (2012) trong bài viết “Hiệu lực của nguyên tố Mo, Cu, Mn đến chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa của cây con” đăng trên Tạp chí Khoa học ĐHQGHN đã chỉ ra tác động của các nguyên tố vi lượng Mo, Cu và Mn đến các chỉ tiêu sinh lý và sinh hóa của cây con Kết quả nghiên cứu này cung cấp thông tin quan trọng cho việc tối ưu hóa dinh dưỡng cây trồng, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng cây con.

[7] Nguyễn Thị Quý Mùi (2001), “Phân bón và cách sử dụng , Nhà xuất bản Nông nghiệp

[8] Nguyễn Đăng Nghĩa, (2014) “Vai trò của than sinh học (Biochar) sản xuất và ứng dụng hiệu quả than sinh học , Trung tâm thông tin Khoa học và Công nghệ

[9] Nguyễn Phương Thảo (2009) “Vi nấm Trichoderma – giải pháp bảo vệ thực vật bằng đấu tranh sinh học , môn vi sinh học đất, Đại học sư phạm Huế

Lê Phú Tuấn, Vũ Thị Kim Oanh và Nguyễn Thị Thu Phương (2016) đã thực hiện nghiên cứu về việc xử lý phụ phẩm nông nghiệp thành phần hữu cơ bằng cách sử dụng chế phẩm vi sinh tại xã Phúc Nghiên cứu này nhằm tìm ra giải pháp hiệu quả cho việc tái sử dụng phụ phẩm nông nghiệp, góp phần cải thiện môi trường và nâng cao giá trị kinh tế cho nông dân.

[11] Chan K.Y., Van Zwieten L., Meszaros I., Downie A., and Joseph S., (2007)

“Agronomic values of greenwaste biochar as a soil amendment , Australian Journal of Soil Research, 45, 629 – 634

[12] Chan K Y., Xu, Z (2009) “Biochar Nutrient Properties and Their Enhancement , Biochar for Environmental Management, Science and Technology (Eds Lehmann,

[13] Chrysopoulos, Philip (2015) “Healthy Dolmades with Ancient Greeks' Favorite Kale and Quinoa greekreporter.com

[14] Dias B.O., Silva C.A., Higashikawa F.S., Roig A and Sánchez-Monedero M.A.,

2010 “Use of biochar as bulking agent for the composting of poultry manure: Effect on organic matter degradation and humification , Bioresource Technology, 101,

[15] Glaser B., Lehmann J and Zech W., (2002) “Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal - a review ,

Biology and Fertility of Soils, 35, 219 – 230

[16] Graber, Cynthia, Twilley, Nicola (2018) “Meet the Man Who Found, Finagled, and

Ferried Home the Foods We Eat Today Gastropod

[17] Kus had MM, Brown AF, Kurilich AC, Juvik JA, Klein BP, Wallig MA, Jeffery EH

(1999) “Variation of glucosinolates in vegetable crops of Brassica oleracea” J Agric Food Chem 47 (4): 1541 – 8

[18] Leslie T Gobel, (2011) “How Does Acid Rain Affect Aquatic Plants? California State science fair 2011 project summary

[19] Perry, Leonard (2018) "Interesting cool crops" University of Vermont Extension Department of Plant and Soil Science

[20] Revees, D.W (1997) The role of soil organic matter in maintaining soil quality in continuous cropping system Soil & Tillage Research 43, 131 – 167

[21] Sebastian M.Scholz, Thomas Sembres, Kelli Robert “Biochar Systems for

[22] Vinh NC, Hien NV, Anh MTL, Johan Lehmann, Stephen Joseph “Biochar treatment and its effects on rice and vegetable yields in mountainous areas of Northern Vietnam

[23] Walsh RP, Bartlett H, Eperjesi F (2015) “Variation in Carotenoid Content of Kale and Other Vegetables: A Review of Pre – and Post – harvest Effects” J Agric Food

[24] Warnock, D.D., Lehmann, J., Kuyper, T.W and Rilling, M.C (2007), “Mycorrhyzal responses to biochar in soil – concepts and mechanisms , Plant and Soil 300, 9 –20

A study by Xu, Cao, and Zhao (2013) published in Chemosphere compared the effectiveness of biochars derived from rice husks and dairy manure in removing heavy metals from aqueous solutions The research highlighted the significant role that mineral components in the biochars play in this removal process, demonstrating the potential of these materials for environmental remediation.

In their 2011 study, Xincai Chen et al investigated the adsorption capabilities of biochars produced from the pyrolysis of hardwood and corn straw in aqueous solutions, focusing on their effectiveness in removing copper and zinc The research highlights the potential of biochars as a sustainable solution for heavy metal remediation in contaminated water sources.

Tiêu đề	Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Khả Năng Phối Trộn Than Sinh Học Trong Giá Thể Hữu Cơ Đến Sự Sinh Trưởng Và Phát Triển Của Cây Cải Kale (Brassica Oleracea Var. Sabellica)
Tác giả	Phan Thị Thanh Tú, Vũ Văn Đức, Huỳnh Minh Nhân, Nguyễn Thị Cẩm Tiên, Châu Hữu Thịnh
Người hướng dẫn	TS. Bùi Thị Mỹ Hồng
Trường học	Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Sinh Học
Thể loại	báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Tp.Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	77
Dung lượng	2,55 MB