Luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh tới năng suất, hàm lượng no3 -Của rau cải bắp và hóa tính đất trồng rau tại thị xã Hà Giang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHẠM XUÂN LÂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI PHÂN HỮU CƠ VI SINH TỚI NĂNG SUẤT, HÀM LƢỢNG NO3 - CỦA RAU CẢI BẮP VÀ HÓA TÍNH ĐẤT TRỒNG RAU TẠI THỊ XÃ HÀ GIANG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN, NĂM 2007 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHẠM XUÂN LÂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI PHÂN HỮU CƠ VI SINH TỚI NĂNG SUẤT, HÀM LƢỢNG NO3 - CỦA RAU CẢI BẮP VÀ HÓA TÍNH ĐẤT TRỒNG RAU TẠI THỊ XÃ HÀ GIANG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: 1. TS Hoàng Hải 2. PGS.TS Nguyễn Thị Lẫm THÁI NGUYÊN, NĂM 2007 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 LỜI CẢM ƠN Đề tài được thực hiện và hoàn thành dưới sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo hướng dẫn khoa học, sự giúp đỡ nhiệt tình của các cơ quan: Sở KH&CN Hà Giang, Viện nghiên cứu Rau Quả, Hội Khoa học Đất Việt Nam, Khoa Đào tạo Sau đại học- Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Nhờ sự giúp đỡ quí báu đó đã giúp tôi hoàn thành tốt bản luận văn này. Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới: - Các thầy giáo, cô giáo hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Lẫm TS. Hoàng Hải - PGS.TS Lê Thái Bạt- Hội Khoa học Đất Việt Nam - PGS. TS Đặng Văn Minh - Trưởng Khoa đào tạo Sau đại học và các thầy, cô giáo trong khoa. - Ban Giám Đốc Sở KH&CN tỉnh Hà Giang. - Ông Đỗ Xuân Luyện và gia đình hộ thực hiện mô hình đề tài . Xin chân thành cám ơn tất cả anh, chị em đồng nghiệp trong và ngoài Cơ quan đã giúp đỡ động viên tinh thần và vật chất để tôi hoàn thành luận văn này. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Giang, ngày 15 tháng 7 năm 2007 Tác giả Phạm xuân Lân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 MỤC LỤC Số mục Tên mục Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình (hình vẽ, đồ thị...) CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU 1 1 Đặt vấn đề 1 2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 I CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 5 1 Cơ sở lý luận 5 2 Cơ sở thực tiễn 6 II KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN RAU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 7 1 Tình hình sản xuất rau tƣơi trong nƣớc và trên thế giới 7 1.1 Vài nét về cây rau họ cải 7 1.2 Tình hình sản xuất rau trong nước 9 1.3 Tình hình sản xuất rau cải của một số quốc gia chính 12 2 Thị trƣờng tiêu thụ rau quả 15 2.1 Tiêu thụ nội địa 15 2.2 Thị trường xuất khẩu của Việt Nam 18 2.3 Xuất khẩu rau của một số nước trên thế giới 20 3 Một số nét về những thành tựu nghiên cứu rau quả 22 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 3.1 Một số thành tựu nghiên cứu 22 3.2 Một số kết quả nghiên cứu trên rau và ứng dụng 26 III TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 29 1 Vai trò của vi sinh vật đất trong hệ sinh thái nông nghiệp bền vững và khái niệm về phân bón vi sinh 29 1.1 Vai trò vi sinh vật đất trong hệ sinh thái nông nghiệp bền vững 29 1.2 Khái niện về phân bón vi sinh vật, phân hữu cơ vi sinh 36 2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phân bón VSV ngoài nƣớc 36 3 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng phân bón vi sinh trong nƣớc 41 4 Điểm tình hình nghiên cứu về phân bón vi sinh trên rau và nghiên cứu hàm lƣợng NO3 - trong rau 46 Khái quát những nghiên cứu về chế phẩm, phân bón vi sinh cho rau 48 CHƢƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 50 1 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 50 2 Nội dung nghiên cứu 51 3 Vật liệu nghiên cứu 52 3.1 Các loại phân hữu cơ vi sinh (HCVS) dùng trong thí nghiệm 52 3.2 Các loại phân khoáng dùng trong thí nghiệm 53 3.3 Đất thí nghiệm 53 4 Phƣơng pháp nghiên cứu 53 4.1 Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng 53 4.2 Phương pháp lấy số liệu, xử lý số liệu 55 4.2.1 Phƣơng pháp lấy mẫu đất, mẫu cây 55 4.2.2 Phƣơng pháp phân tích mẫu đất, mầu cây 56 4.2.3 Theo dõi các chỉ tiêu sinh trƣởng của rau 56 4.2.4 Phƣơng pháp xác định thời gian bảo quản sau thu hoạch 58 4.2.5 Phƣơng pháp đánh giá hiệu quả kinh tế 58 4.2.6 Phƣơng pháp xử lý số liệu 59 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN I KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ- XÃ HỘI VÙNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 60 1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội 60 2 Tình hình sản xuất, kỹ thuật canh tác 61 3 Một số nét chính về thời tiết sản xuất vụ đông xuân năm 2005- 2006 và 2006- 2007 tại thị xã Hà Giang 62 3.1 Nhiệt độ 63 3.2 ẩm độ không khí và tổng lượng bốc hơi 64 3.3 Lượng mưa 65 3.4 Số giờ nắng 65 II ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI PHÂN HỮU CƠ VI SINH TỚI SINH TRƢỞNG, NĂNG SUẤT, CHẤT LƢỢNG VÀ ĐẤT TRỒNG RAU CẢI BẮP 65 1 Ảnh hƣởng của một số loại phân HCVS tới sinh trƣởng cải bắp 65 1.1 Ảnh hưởng của một số loại phân HCVS tới thời gian sinh trưởng của rau cải bắp 65 1.2 Ảnh hưởng của một số loại phân HCVS tới số lá rau cải bắp 67 1.3 Ảnh hưởng của loại phân HCVS tới đường kính tán lá cải bắp 70 1.4 Ảnh hưởng của loại phân HCVS tới đường kính rau cải bắp 71 2 Ảnh hƣởng của loại phân HCVS tới năng suất rau cải bắp 73 2.1 Ảnh hưởng của một số loại phân HCVS tới yếu tố cấu thành năng suất rau cải bắp 73 2.2 Ảnh hưởng của loại phân HCVS tới năng suất TP rau cải bắp 76 3 Ảnh hƣởng của một số loại phân HCVS tới hàm lƣợng NO3 - trong rau cải bắp sau thu hoạch 78 4 Ảnh hƣởng của một số loại phân HCVS tới thời gian bảo quản rau cải bắp sau thu hoạch 80 4.1 Bảo quản trong môi trường tự nhiên 80 4.2 Bảo quản trong môi trường lạnh 4- 6 0- C (Tủ lạnh) 83 5 Ảnh hƣởng của một số loại phân HCVS tới hóa tính đất trồng cải bắp 85 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 6 Ảnh hƣởng của các công thức bón vi sinh tới hiệu quả kinh tế trồng rau cải bắp 87 Một số nhận xét từ thí ngiệm 1 88 III ẢNH HƢỞNG CỦA VIỆC BÓN PHÂN HỮU CƠ VI SINH HÀ GIANG (HCVSHG) TRÊN CÁC NỀN PHÂN KHÓA KHÁC NHAU TỚI SINH TRƢỞNG, NĂNG SUẤT, HÓA TÍNH ĐẤT VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ SẢN XUẤT RAU CẢI BẮP 90 1 Ảnh hƣởng của bón phân HCVSHG trên các nền phân khoáng khác nhau tới sinh trƣởng của rau cải bắp 90 1.1 Ảnh hưởng của bón phân HCVSHG trên các nền phân khoáng khác nhau tới thời gian sinh trưởng của cải bắp. 90 1.2 Ảnh hưởng của bón phân HCVSHG trên các nền phân khoáng khác nhau tới số lá của rau cải bắp 91 1.3 Ảnh hưởng của bón phân HCVSHG trên các nền phân khoáng khác nhau tới đường kính tán lá cải bắp 94 1.4 Ảnh hưởng của bón phân HCVSHG trên các nền phân khoáng khác nhau tới đường kính rau cải bắp thương phẩm 95 2 Ảnh hƣởng của bón phân HCVSHG trên các nền phân khoáng khác nhau tới năng suất rau cải bắp 96 2.1 Ảnh hưởng của các CT bón tới một số chỉ tiêu chất lượng và năng suất lý thuyết của rau cải bắp 96 2.2 Ảnh hưởng của bón phân HCVSHG trên các nền phân khoáng khác nhau tới năng suất rau cải bắp 97 3 Ảnh hƣởng của các công thức bón phân HCVSHG tới hóa tính đất trồng cải bắp 99 4 Ảnh hƣởng của bón phân HCVSHG trên các nền phân khoáng khác nhau tới hiệu quả kinh tế trồng rau cải bắp 100 4.1 Mức thu nhập/ha 100 4.2 Lãi thuần thu được từ sản xuất rau cải báp trong thí nghiệm 100 IV MỘT SỐ KHUYẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHO TỔ CHỨC NHÂN RỘNG KẾT QUẢ ĐỀ TÀI, TRONG MỤC TIÊU PHÁT TRIỂN VÙNG RAU AN TOÀN CỦA THỊ XÃ HÀ GIANG 102 1 Giải pháp về tổ chức 102 2 Giải pháp về cơ chế, chính sách 103 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 3 Giải pháp về vốn, kỹ thuật 104 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106 1 Kết luận 106 2 Kiến nghị 109 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Phần viết tắt Phần viết đầy đủ - CN VSV Công nghệ vi sinh vật - CS Cộng sự - CTV Cộng tác viên - CV Hệ số biến động - ĐC Công thức đối chứng (nền) - ĐBSH Đồng bằng sông Hồng - ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long - FAO Tổ chức Nông- Lƣơng quốc tế - HCVS Hữu cơ vi sinh - HCVSHG Hữu cơ vi sinh Hà Giang - IEA Institutute of Economic Agriculture - INC Trung tâm thông tin thƣơng mại toàn cầu - KHKT NN Khoa học kỹ thuật nông nghiệp - KH&CN Khoa học và công nghệ - KT NN Kinh tế nông nghiệp - KLN Kim loại nặng - LSD Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa - NDT Nhân dân tệ - NSLT Năng suất lý thuyết - NSTT Năng suất thực thu - Nxb Nhà xuất bản - TCN Tiêu chuẩn ngành - TN&MT Tài nguyên và môi trƣờng - TTXVN Thông tấn xã Việt Nam - VSV Vi sinh vật Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 DANH MỤC BẢNG, BIỂU STT Số bảng biểu Tên bảng, biểu Trang 1. Biểu 2.1 Thành phần dinh dƣỡng trong 100g phần ăn đƣợc của một số loại rau ăn trong họ thập tự 8 2. Biểu 2.2 Diện tích, năng suất, sản lƣợng và giá trị sản xuất rau của Việt Nam qua các năm 10 3. Biểu 2.3 Năng suất (tạ/ha), sản lƣợng rau (triệu tấn) của các nƣớc sản xuất chính 13 4. Biểu 2.4 Tình hình sản xuất cải bắp 14 5. Biểu 2.5 Khối lƣợng tiêu thụ rau quả nội địa 15 6. Biểu 2.6 Số lƣợng và giá trị tiêu thụ các loại rau quả bình quân đầu ngƣời và hộ 16 7. Biểu 2.7 Khối lƣợng nhập khẩu rau quả của Việt Nam 17 8. Biểu 2.8 Các nƣớc nhập khẩu rau quả chính của Việt Nam năm 2001. 19 9. Biểu 2.9 Kim ngạch xuất khẩu rau quả của Việt Nam 19 10. Biểu 2.10 Tình hình xuất khẩu 6 tháng đầu năm 2006 19 11. Biểu 2.11 Lƣợng xuất khẩu rau của một số nƣớc sản xuất chính (tấn) 20 12. Biểu 2.12 Các nƣớc xuất khẩu rau tƣơi lớn nhất thế giới 20 13. Biểu 2.13 Hiệu quả sử dụng phân vi sinh vật ở ấn Độ 37 14. Biểu 2.14 Hiệu quả sx phân vi sinh vật ở Trung Quốc 38 15. Biểu 2.15 Hiệu quả sx phân vi sinh vật ở Thái Lan 38 16. Biểu 2.16 Các loại phân vi sinh vật ở ấn Độ 39 17. Biểu 2.17 Tình hình sản xuất phân bón VSV của Trung Quốc 39 18. Biểu 2.18 Hiệu quả của phân HCVS đối với lúa ở một số quốc gia Châu á 40 19. Biểu 2.19 Hiệu quả sử dụng phân vi sinh vật cố định nitơ hội sinh đối với một số cây trồng 44 20. Biểu 2.20 Khả năng tiết kiệm đạm khoáng của phân vi sinh vật cố định nitơ 45 21. Biểu 4.1 Số liệu khí tƣợng tại thị xã Hà Giang trong vụ đông xuân 2005- 2006 và 2006- 2007 63 22. Bảng 4.1 Ảnh hƣởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh tới thời gian sinh trƣởng ở các giai đoạn của rau cải bắp 66 23. Bảng 4.2 Ảnh hƣởng của một số loại phân HCVS tới số lá cải bắp ở các giai đoạn sau trồng. 67 24. Bảng 4.3 Ảnh hƣởng của một số loại phân HCVS tới chiều dài lá cải bắp ở các giai đoạn sau trồng 69 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 25. Bảng 4.4 Ảnh hƣởng của một số loại phân HCVS tới đƣờng kính tán lá cải bắp ở các giai đoạn sau trồng. 70 26. Bảng 4.5 Sinh trƣởng về đƣờng kính bắp ở các giai đoạn sau trồng. 72 27. Bảng 4.6 Ảnh hƣởng của công thức bón phân HCVS tới một số chỉ tiêu chất lƣợng và năng suất lý thuyết. 73 28. Bảng 4.7 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh Biogro, S.Gianh, HCVSHG đến năng suất rau cải bắp vụ đông xuân 2005- 2006 76 29. Bảng 4.8 Ảnh hƣởng của phân Biogro, Sông Gianh, HCVSHG tới hàm lƣợng nitrat trong rau cải bắp sau thu hoạch 78 30. Bảng 4.9 Ảnh hƣởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh tới thời gian bảo quản rau cải bắp trong môi trƣờng tự nhiên 81 31. Bảng 4.10 Ảnh hƣởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh tới thời gian bảo quản trong môi trƣờng lạnh 4- 6 o C 83 32. Bảng 4.11 Ảnh hƣởng của một số loại phân HCVS tới hóa tính đất trồng cải bắp tại thị xã Hà Giang 85 33. Bảng 4.12 Ảnh hƣởng của bón một số loại phân HCVS tới thu nhập trong các công thức trồng rau cải bắp 87 34. Bảng 4.13 Ảnh hƣởng của các công thức thí nghiệm tới thời gian sinh trƣởng của rau cải bắp 90 35. Bảng 4.14 Ảnh hƣởng của các công thức bón tới số lá cải bắp ở các giai đoạn sau trồng 91 36. Bảng 4.15 Ảnh hƣởng của các công thức thí nghiệm tới độ dài lá cải bắp ở các giai đoạn sau trồng 93 37. Bảng 4.16 Ảnh hƣởng của bón phân HCVSHG trên các nền khoáng tới đƣờng kính tán lá cải bắp ở các giai đoạn sau trồng 94 38. Bảng 4.17 Ảnh hƣởng của bón phân HCVSHG trên các nền phân khoáng tới đƣờng kính cải bắp ở các giai đoạn sau trồng 95 39. Bảng 4.18 Ảnh hƣởng của các công thức bón HCVSHG tới một số chỉ tiêu chất lƣợng và năng suất lý thuyết rau cải bắp 96 40. Bảng 4.19 Ảnh hƣởng của bón phân HCVSHG trên các nền phân khoáng tới năng suất thƣơng phẩm của rau cải bắp 97 41. Bảng 4.20 Ảnh hƣởng của các công thức bón phân HCVSHG tới hóa tính đất trồng cải bắp 99 42. Bảng 4.21 Ảnh hƣởng của các công thức bón tới hiệu quả kinh tế trồng rau cải bắp (2006- 2007) 100 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 DANH MỤC CÁC HÌNH ST T Số hình Tên hình Trang 1. 2.1 Tỷ trọng xuất khẩu rau quả của Việt Nam sang các nƣớc năm 2001. 18 2. 2.2 Qui trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật 42 3. 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 54 4. 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 55 5. 4.1 Sơ đồ hành chính khu vực thị xã Hà Giang 60 6. 4.2 Diễn biến nhiệt độ trung bình tháng trong vụ đông xuân 2005- 2006 và 2006- 2007 64 7. 4.3 Động thái sinh trƣởng về số lá cải bắp giai đoạn trồng đến 42 ngày của các công thức thí nghiệm 68 8. 4.4 Tỷ lệ độ chặt vƣợt so với đối chứng ở các công thức thí nghiệm vụ đông xuân 2005- 2006 74 9. 4.5 Tỷ lệ năng suất rau cải bắp trong các công thức bón so với đối chứng vụ đông xuân 2005- 2006 77 10. 4.6 Hàm lƣợng NO3 - của cải bắp thƣơng phẩm ở các công thức thí nghiệm so với tiêu chuẩn theo tiêu chuẩn cho phép 79 11. 4.7 Ảnh hƣởng của một số phân HCVS đến thời gian bảo quản rau cải bắp ở môi trƣờng tự nhiên 82 12. 4.8 Ảnh hƣởng của một số phân HCVS đến thời gian bảo quản rau cải bắp ở môi trƣờng lạnh (4- 6 0 C) 84 13. 4.9 Ảnh hƣởng của bón phân HCVS đến hàm lƣợng mùn trong đất sau một vụ cải bắp 86 14. 4.10 Tỷ lệ đầu tƣ tăng thêm của các công thức bón và lãi thuần thu đƣợc so với đối chứng ở vụ đông xuân 2005- 2006 88 15. 4.11 Động thái ra lá giai đoạn từ khi trồng đến 42 ngày của các công thức thí nghiệm vụ đông xuân 2006- 2007 92 16. 4.12 Tỷ lệ năng suất rau cải bắp thƣơng phẩm ở các công thức thí nghiệm so với đối chứng 98 17. 4.13 Chi phí đầu tƣ và lãi thuần ở các công thức thí nghiệm so với đối chứng, vụ đông xuân năm 2006- 2007 101 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 CHƢƠNG 1 MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Rau là cây trồng có vai trò rất quan trọng trong đời sống, kinh tế, xã hội. Có thể nói trong cuộc sống của con ngƣời không thể thiếu rau trong khẩu phần ăn hàng ngày. Rau cung cấp phần lớn các khoáng chất, vitamin đặc biệt là vitamin C, tiền vitamin A (Caroten) và các chất dinh dƣỡng nhƣ gluxit, lipit, protein. Năng lƣợng trong rau xanh thƣờng không cao, nhƣng hàm lƣợng vitamin, chất xơ, khoáng có ý nghĩa rất to lớn đối với cơ thể con ngƣời. Rau cũng có vai trò lớn trong chuyển đổi cơ cấu cây trồng và cơ cấu kinh tế. Thực tế nhiều nơi thu nhập 1 ha rau đã đạt 50- 60 triệu đồng/ha/năm và sản xuất rau đã tạo ra nguồn nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp chế biến thực phẩm. Vai trò của rau xanh ngày càng đƣợc khẳng định trong cuộc sống của con ngƣời, theo kinh nghiệm cổ truyền của ông cha ta, rau xanh ngoài giá trị làm thức ăn không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày (cơm không rau như đau không thuốc), việc sử dụng các loại rau kết hợp trong món ăn đã có tác dụng nhƣ vị thuốc điều tiết cơ thể, tăng cƣờng sức đề kháng của cơ thể với điều kiện ngoại cảnh, thời tiết. Ngày nay rau xanh và các sản phẩm chế biến từ rau xanh nói riêng và từ thực vật nói chung đƣợc sử dụng rộng rãi. Sản lƣợng rau tăng theo hàng năm và loại rau cũng phong phú, đa dạng, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của xã hội. Tại tỉnh Hà Giang, cùng với một số loại rau thông dụng khác, cải bắp là loại rau đã đƣợc trồng nhiều xung quanh địa bàn thị xã Hà Giang, đặc biệt vùng rau Quyết Tiến huyện Quản Bạ có thể sản xuất đƣợc quanh năm loại rau cải bắp và các loại rau thích hợp với vùng ôn đới lạnh. Đã nhiều năm nay rau cải bắp đã trở thành nguồn rau xanh chủ yếu của địa bàn thị xã Hà Giang nói riêng và cả tỉnh Hà Giang nói chung. Điều này không chỉ vì rau cải bắp là loại Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 rau xanh giàu vi ta min, bổ dƣỡng, mà còn có thể để đƣợc lâu hơn một số loại rau xanh khác trong quá trình vận chuyển và đơn giản trong bao gói rất phù hợp với điều kiện địa hình vùng núi đá của Hà Giang, thuận tiện cho ngƣời dân địa phƣơng trong sử dụng. Để tăng tổng sản lƣợng rau ngƣời dân đã sử dụng các biện pháp nhƣ mở rộng diện tích gieo trồng hoặc biện pháp thâm canh tăng năng suất cũng nhƣ sản xuất rau bằng chính kinh nghiệm và hiểu biết của bản thân ngƣời dân. Điều đó đã làm tăng nhanh tổng lƣợng phân bón vô cơ sử dụng cho các vùng rau, nhất là phân đạm đã tăng lên đáng kể. Việc sử dụng nhiều phân khoáng và mất cân đối làm chất lƣợng rau giảm sút ảnh hƣởng đến vệ sinh an toàn thực phẩm cho ngƣời sử dụng và trong thời gian dài làm hệ sinh vật đất bị biến đổi, đất bị chai, cằn, suy thoái. Trong những năm gần đây trên thế giới và trong nƣớc ta hình thành xu hƣớng xây dựng nền nông nghiệp bền vững nhằm nâng cao sản lƣợng, chất lƣợng cây trồng nhƣng vẫn giữ đƣợc độ phì nhiêu của đất thông qua phát triển nông nghiệp hữu cơ, nông nghiệp sinh thái và đây đƣợc coi là một biện pháp quan trọng trong sự hình thành nhanh các cân bằng sinh học trên cơ sở sử dụng cân đối giữa phân vô cơ, phân hữu cơ và phân bón vi sinh vật là nội dung quan trọng của nền nông nghiệp sinh thái bền vững tạo ra sản phẩm nông nghiệp sạch chất lƣợng cao. Phân hữu cơ vi sinh đã và đang góp phần tích cực vào việc xây dựng nền nông nghiệp hữu cơ bền vững. Trong đó phải kể đến vai trò của vi sinh vật trong việc làm tăng độ phì nhiêu của đất. Từ tình hình thực tế của các vùng trồng rau của Hà Giang, cũng nhƣ nhu cầu sử dụng rau an toàn nhằm bảo vệ sức khoẻ và môi trƣờng sống, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh tới năng suất, hàm lượng NO3 - của rau cải bắp và hóa tính đất trồng rau tại thị xã Hà Giang. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 2.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh tới năng suất, chất lƣợng và hóa tính đất trồng rau cải bắp. 2.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế của các công thức bón, lựa chọn loại phân hữu cơ vi sinh phù hợp để áp dụng vào sản xuất rau an toàn tại địa bàn thị xã Hà Giang. 2.3. Đề xuất một số giải pháp định hƣớng phát triển sản xuất cho vùng chuyên canh rau ở Hà Giang. 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 3.1. Ý nghĩa khoa học : Thực hiện đề tài đã mang lại một số ý nghĩa về mặt khoa học: Là mô hình trực quan, minh chứng cho ngƣời dân, trực tiếp là những ngƣời trồng rau thấy đƣợc sự hơn hẳn của việc bón phân hữu cơ so với việc bón lệch về các loại phân bón vô cơ mà chủ yếu là đạm. Để ngƣời dân địa phƣơng đối chiếu, so sánh đầu tƣ nhân rộng. Làm cơ sở khoa học cho chủ nhiệm đề tài và các cơ quan chức năng tổng kết đánh giá, đề xuất các giải pháp về kỹ thuật sản xuất rau an toàn phù hợp điều kiện của địa phƣơng. Kết quả của đề tài góp phần bổ sung cơ sở nền tảng của sản xuất nông nghiệp hữu cơ có tính bền vững. Giúp lãnh đạo địa phƣơng cân đối qui mô vùng trồng rau gắn với ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật mới và đƣa ra các giải pháp quản lý vùng sản xuất các loại rau an toàn cho địa bàn tỉnh [49]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài : Nâng cao nhận thức của ngƣời dân thôn Bản Tuỳ đối với việc ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật mới trong sản xuất nông nghiệp bền vững. Mô hình cho ngƣời sản xuất thấy lợi nhuận thu đƣợc do áp dụng tiến bộ kỹ thuật mới cao hơn đầu tƣ canh tác kiểu cũ và cũng nâng cao trách nhiệm của ngƣời sản xuất đối với sức khoẻ của cộng đồng. Kỹ thuật áp dụng đơn giản, phù hợp với trình độ canh tác ở địa phƣơng, mức đầu tƣ thấp hơn phƣơng pháp truyền thống, giảm chi phí; sản phẩm đƣợc thị trƣờng tiêu thụ chấp nhận, vì vậy mô hình dễ dàng đƣợc nhân dân đồng tình áp dụng và nhân rộng trong vùng sản xuất rau sạch của thị xã Hà Giang. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU I. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lý luận Phân bón vi sinh vật là sản phẩm chứa 1 hay nhiều loài vi sinh vật sống đã đƣợc tuyển chọn có mật độ đảm bảo các tiêu chuẩn đã ban hành, có tác dụng tạo ra các chất dinh dƣỡng hoặc các hoạt chất sinh học nâng cao năng suất, chất lƣợng nông sản hoặc cải tạo đất. Các loại phân bón vi sinh vật có thể kể đến là phân vi sinh vật cố định nitơ- đạm sinh học (Nitragin ; Azotobacterin, Azospirillum), phân vi sinh vật phân giải hợp chất photpho khó tan - phân lân vi sinh (Photphobacterin), chế phẩm nấm rễ, chế phẩm tảo lam... Phân hữu cơ sinh học đƣợc tạo thành thông qua quá trình lên men vi sinh vật các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau (phế thải nông, lâm nghiệp, phế thải chăn nuôi, phế thải chế biến, phế thải đô thị, phế thải sinh hoạt...), trong đó các hợp chất hữu cơ phức tạp dƣới tác động của vi sinh vật hoặc các hoạt chất sinh học của chúng đƣợc chuyển hoá thành mùn. Qua những kết quả nghiên cứu về hiệu quả sử dụng chế phẩm vi sinh vật ở Việt Nam và nƣớc ngoài cho thấy, phân bón hữu cơ vi sinh có tác dụng tốt đến sự sinh trƣởng, phát triển, năng suất cây trồng, giảm giá thành, nâng cao hiệu quả trồng trọt và cải tạo môi trƣờng đất canh tác. Chính phủ Việt Nam đã sớm nhận thấy đƣợc vai trò quan trọng này của phân bón vi sinh, vì vậy từ năm 1994, Thủ tƣớng Chính phủ đã ra Chỉ thị số: 644/TTg ngày 5 tháng 11 năm 1994 chỉ đạo việc quản lý: sản xuất, kinh doanh và chất lƣợng phân bón vi sinh, trong đó đã nhấn mạnh: “ Để tiến tới một nền Nông nghiệp sạch, giữ cho đất trồng màu mỡ, cần phải sử dụng hợp lý các loại phân và thuốc hoá học trừ sâu. Dựa trên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 nguồn tài nguyên dồi dào về than bùn và phosphorit ở nƣớc ta, cần khuyến khích sử dụng các nguyên liệu này làm chất nền và chất phụ gia để phát triển phân bón vi sinh, chế phẩm vi sinh, dùng chúng thay thế dần các loại phân hoá học trong nông nghiệp theo xu hƣớng chung của thế giới....” Các kết quả nghiên cứu của Viện Công nghệ Sinh học cho thấy: việc sử dụng các chế phẩm vi sinh và phân bón tạo bởi chế phẩm vi sinh đã giúp giảm đƣợc từ 30% đến 50% lƣợng phân bón hoá học, sản lƣợng rau tăng từ 15- 20%, hàm lƣợng nitơrat trong rau giảm 10 lần, thấp hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn cho phép. Ngay sau lần trồng thí điểm đầu tiên, chất lƣợng đất trồng đã đƣợc nâng lên đáng kể (Nguồn: TTXVN (12/7/2006), Sử dụng chế phẩm vi sinh trong trồng trọt cho kết quả tốt) 2. Cơ sở thực tiễn Sản xuất rau nói chung và rau cải bắp nói riêng, ở Hà Giang cũng nhƣ các vùng rau khác trong cả nƣớc, đều thiếu phân bón hữu cơ trầm trọng. Trong canh tác rau truyền thống, phân chuồng là giải pháp chủ yếu của phân bón cho rau, tuy nhiên hiện nay lƣợng phân chuồng trong chăn nuôi hiện có trong các nông hộ không thể đáp ứng nổi cho sự mở rộng diện tích trồng và thâm canh rau nhằm tăng tổng sản lƣợng cung cấp cho nhu cầu của thị trƣờng ngày càng lớn. Quá trình thâm canh rau, với sự có mặt tràn lan, mất cân đối của các chất hoá học nhƣ phân hoá học, phân chuồng tƣơi, thuốc bảo vệ thực vật đã làm tăng lƣợng Nitrat và các chất độc hại dƣ thừa trong rau, tạo ra sự mất vệ sinh an toàn thực phẩm, gây hại cho sức khoẻ ngƣời sử dụng. Về lâu dài, đất ngày càng bị chai cứng hơn do dùng nhiều phân hoá học, tính đệm của đất giảm nhiều do thiếu mùn, sự ô nhiễm nặng về môi trƣờng sản xuất đã dẫn đến hệ sinh vật đất và thiên địch có lợi cho cây trồng bị tiêu diệt. Nguồn nƣớc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 ngầm đang dần dần bị ô nhiễm, làm tăng nguy cơ thiếu tài nguyên nƣớc sạch xung quanh đô thị. Một trong những nguồn gây ô nhiễm nan giải cho các đô thị, thành phố hiện nay là rác thải. Trong những năm gần đây đã có một số nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ rác thải đã đạt đƣợc những thành công bƣớc đầu, một số sản phẩm phân bón hữu cơ vi sinh chế biến từ rác thải đã có mặt trên thị trƣờng làm phong phú thêm nguồn cung cấp chất hữu cơ cho cây trồng, có thể nói rằng phân hữu cơ vi sinh sẽ là loại phân tƣơng lai của các đô thị. Vì vậy, việc sử dụng phân hữu cơ sinh học bón cho rau là biện pháp có hiệu quả nhất hiện nay để bổ sung chất hữu cơ cho đất, nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, tăng cƣờng hoạt động của các chủng vi sinh hữu ích, thúc đẩy nhanh quá trình phân giải xác hữu cơ từ phế phụ phẩm nông nghiệp cung cấp mùn cho đất, cải tạo và bồi dƣỡng đất, tiến tới nền sản xuất nông nghiệp hữu cơ. Giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng, nâng cao năng suất, chất lƣợng rau. II. KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN RAU TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1. Tình hình sản xuất rau tƣơi trong nƣớc và trên thế giới 1.1. Vài nét về cây rau họ cải Tên khoa học : CRUCIFERAE, BRASSICACEAE Đặc điểm các loài cải trồng: Rau trong họ thập tự có hàm lƣợng nƣớc từ khá 85% (cải bixen) đến cao 95% (cải bắc thảo). Hàm lƣợng chất đƣờng bột từ thấp 3g (Bắc Thảo) đến cao 8,3g (cải bixen), đƣờng chứa trong cải là đƣờng đơn (glucose, fructose), đƣờng saccharose chỉ tìm thấy ở thân củ su hào, thân các loại cải Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21 ăn lá và ở các giống muộn, protein đa số thấp 1,2% (cải thảo) đến khá cao 4,9% (Cải bixen). Cải bông và cải bixen chứa nhiều N. Ngoài ra trong cải còn chứa nhiều acid amin tự do rất cần thiết cho ngƣời nhƣ triptophan, felanin, metonin, hispidin, Acginin, ... Ngoài vitamin C, A và B cải bắp còn chứa một lƣợng vitamin U đáng kể, do đó cải bắp có khả năng chữa lành các vết loét ở bao tử. Chất khoáng chủ yếu là Ca, K, P kế đến là Na và S, cải bixen chứa nhiều K và P; cải ăn lá chứa nhiều Ca và S; cải bông chứa nhiều Fe, Ca và P. Biểu 2.1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g phần ăn được của một số loại rau ăn trong họ thập tự (National food review 1978, USDA) Chất dinh dưỡng Cải bắp Cải bụng Cải bixen Su hào Bắc thảo Nƣớc (%) 92 91 85 90 95 Năng lƣợng (cal.) 24 27 45 29 14 Chất đạm (g) 1,3 2,7 4,9 2,0 1,2 Chất bộo (g) 0,2 0,2 0,4 0,1 0,1 Chất bột đƣờng (g) 5,4 5,2 8,3 6,6 3,0 Ca (mg) 49 25 36 41 43 P (mg) 29 56 80 51 40 K (mg) 233 295 390 372 253 Vitamin C (mg) 47 48 102 66 25 Vitamin A (I.U) 130 60 550 20 150 Lá cải chứa một lƣợng lớn những hợp chất hữu cơ chứa S (0,027- 0,15%) tạo cho cải có mùi vị đặc biệt. Cải bắp có khả năng dự trữ lâu trong kho chứa vào mùa đông dƣới dạng tƣơi sống từ 5-6 tháng. Trong điều kiện ở nƣớc ta cải bắp có thể dự trữ ở nơi mát từ 10-15 ngày sau khi thu hoạch. Su hào, cải bông có khả năng cất giữ khá 4-7 ngày nơi thoáng mát, còn các loại cải ăn lá thì thời gian cất giữ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 nhanh nhất. Cải có thể chế biến dƣới nhiều hình thức để dự trữ nhƣ muối chua (cải bắp, cải dƣa, cải bắc thảo); muối mặn (cải củ); muối khô (cải hủ từ cải bắp và cải bắc thảo). Đông lạnh tƣơi cải bông, cải bixen. 1.2. Tình hình sản xuất rau trong nước Lịch sử sản xuất rau:Việt Nam trải dài trên 15 vĩ độ từ vĩ tuyến 8 o đến vĩ tuyến 23 o , với các vùng sinh thái nông nghiệp tƣơng đối đa dạng từ nhiệt đới- ôn đới/cận nhiệt đới ở miền Bắc sang khí hậu nhiệt đới ở miền Nam. Việt Nam có điều kiện tự nhiên và khí hậu phù hợp để phát triển nhiều loại rau quả. Nƣớc ta có lịch sử trồng rau rất lâu đời. Từ đời Hùng Vƣơng, bầu bí đó đƣợc trồng trong các vƣờn rau gia đình. Theo sổ sách ghi chép, rau đƣợc nhập vào nƣớc ta từ thời nhà Lý (thế kỷ thứ 10). Năm 1721-1783 Lê Quí Đôn đã tiến hành tổng kết các vùng phân bố rau. Trƣớc đây giống rau có ít, đƣợc gọi là "rau ta" nhƣ rau muống, rau cải, rau đay, rau dền,... Từ đầu thế kỷ XX, cùng với sự mở mang đô thị ngành trồng rau cũng đƣợc phát triển. Nhiều giống rau quí, dinh dƣỡng cao đƣợc du nhập trong thời Pháp thuộc đƣợc gọi là "rau tây" nhƣ cải bắp, su hào, cải bông, hành tây, tỏi, cà rốt, cà chua,... Ngoài ra một số giống rau nhập từ Trung Quốc đƣợc gọi là "cải tàu" nhƣ cải tàu cuốn, cải bắc thảo, cải bẹ,... Ngày nay qua chọn lọc và thuần hoá lâu đời nƣớc ta đó có nhiều giống trồng tốt, thích nghi với điều kiện khí hậu từng vùng riêng biệt, nông dân đã tích lũy đƣợc nhiều kinh nghiệm khá phong phú trong lĩnh vực thuần hoá, chọn và để giống các loại rau. Ở xung quanh thành phố và các thị trấn, thị xã hình thành những vùng rau tập trung nhƣ vùng rau ngoại thành Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, vùng rau Đà Lạt,... Diện tích, năng suất, sản lượng và giá trị sản xuất rau: Diện tích đất trồng trọt của Việt Nam vào khoảng 12,4 triệu ha, trong đó diện tích cây hàng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23 năm chiếm 10,3 triệu ha. Trong tổng 2,13 triệu ha diện tích trồng cây lâu năm, diện tích cây ăn quả đạt 589.4 ngàn ha, chiếm khoảng 27,5% diện tích cây lâu năm và 4,7% tổng diện tích trồng. Trong những năm qua, diện tích rau đậu tăng khá nhanh. Trung bình trong giai đoạn 1990-2001, diện tích rau đậu tăng bình quân 4,4%/năm. Trong 5 năm gần đây, xu hƣớng tăng diện tích rau đậu (5,23%/năm) cao hơn so với giai đoạn đầu của thập kỷ 90 (3,56%). Trong khi đó, trong giai đoạn 1990- 2001, diện tích cây hàng năm chỉ tăng bình quân 2,08%/năm, và có xu hƣớng tăng chậm hơn vào giai đoạn gần đây. Mặc dù có sự tăng trƣởng khá cao nhƣng diện tích rau đậu chỉ chiếm 6,7% diện tích cây hàng năm và 5,6% diện tích trồng trọt cả nƣớc. Biểu 2.2: Diện tích, năng suất, sản lượng và giá trị sản xuất rau của Việt Nam qua các năm. Năm Diện tích (1000Ha) Năng suất (Tạ/ha) Sản lượng (nghìn tấn) Giá trị SX (tỷ đồng) 1996 360,0 112,32 4706,9 5088.2 1997 377,0 125,81 4969,9 5440.8 1998 411,7 122,02 5236,6 5681.8 1999 459,1 117,45 5792,2 6179.6 2000 464,6 124,36 5732,1 6332.4 2001 514,6 126,95 6777,6 6844.3 2002 560,6 124,71 7485,0 7770.8 2003 577,8 124,04 8183,8 8030.3 2004 605,9 124,04 8876,8 8284.0 2005 635,1 125,72 9640,3 8937.3 (Nguồn : Tổng cục Thống kê, FAO) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 24 Những năm gần đây, nhu cầu tiêu thụ rau trên thế giới tăng bình quân 3,6%/năm, trong khi cung chỉ tăng 2,8%/năm. Dự báo năm 2006, thị trƣờng rau quả thế giới vẫn tiếp tục tăng, đặc biệt là rau quả tƣơi. Các địa phƣơng trong nƣớc phát triển mạnh các vùng cây rau, quả, sản xuất tập trung theo công nghệ sạch, rau chất lƣợng cao đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm. Một số vùng sản xuất rau chủ yếu của Việt nam: Nghiên cứu những đặc điểm sản xuất rau theo vùng cho thấy đối với rau, ĐBSH là vùng sản xuất lớn nhất, chiếm khoảng 29% sản lƣợng rau toàn quốc. Điều này là do đất đai ở vùng ĐBSH tốt hơn, khí hậu mát hơn và gần thị trƣờng Hà Nội. Thời tiết mát trong giai đoạn từ tháng 10 đến tháng 2 là điều kiện tốt để trồng các loại rau ôn đới nhƣ cải bắp, hành, cà chua, củ cải và xúp lơ. ĐBSCL là vùng trồng rau lớn thứ 2 của cả nƣớc, chiếm 23% sản lƣợng rau của cả nƣớc. Đà Lạt, thuộc Tây Nguyên, cũng là vùng chuyên canh sản xuất rau cho xuất khẩu và cho nhu cầu tiêu thụ thành thị, nhất là thị trƣờng thành phố Hồ Chí Minh [54]. Vùng rau chuyên canh ven thành phố và khu công nghiệp, chiếm 38- 40% diện tích và 45- 50% sản lƣợng. Tại đây, rau sản xuất phục vụ cho tiêu dùng của dân cƣ tập trung là chủ yếu. Chủng loại rau vùng này rất phong phú và năng suất cũng cao hơn. Tuy nhiên, mức độ an toàn vệ sinh thực phẩm rau xanh ở đây lại thấp hơn so với các vùng sản xuất khác. Sản xuất rau là ngành mang lại hiệu quả kinh tế cao. Theo các nghiên cứu của Viện Nghiên cứu rau quả khi thực hiện đề tài cấp nhà nƣớc KC.06.10 NN giai đoạn 2001- 2004, trên mỗi héc ta trồng lúa ở đồng bằng sông Hồng, thu nhập bình quân 10,2- 11,6 triệu đồng/ha/2 vụ, nếu trồng thêm một vụ rau đông với thu nhập bình quân 21 triệu đồng sẽ gần gấp đôi 2 vụ lúa. Tại vùng chuyên canh rau ven thành phố Hà Nội, theo mô hình trồng rau ngoài đồng 4 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25 vụ, thu nhập bình quân 76- 83 triệu đồng/ha/năm, trong nhà lƣới 124- 153 triệu là mức có thu nhập cao so với 26,8 triệu đồng/ha bình quân của ngành trồng trọt [41]. Tuy nhiên, việc sản xuất rau quả vẫn còn nhiều bất cập nhƣ diện tích còn manh mún, chƣa hình thành các vùng tập trung lớn để cung cấp nguyên liệu ổn định cho thị trƣờng, năng suất chƣa cao, chất lƣợng nguyên liệu còn thấp chƣa đáp ứng yêu cầu của ngƣời tiêu dùng, đặc biệt là cho xuất khẩu; những sản phẩm có thị trƣờng tiêu thụ thì thiếu nguyên liệu để chế biến. Hầu hết các nhà máy chế biến hiện đều thiếu nguyên liệu, nhất là cà chua và dứa, dẫn đến việc các nhà máy hoạt động không đủ công suất, bình quân chỉ đạt 20- 25% so với công suất thiết kế. Hiện nay tình trạng rau sản xuất không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm còn khá phổ biến. Do bón thiên về phân vô cơ, phân chuồng chƣa qua xử lý, nƣớc tƣới không đảm bảo sạch, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật không theo qui định. Theo thống kê của Cục Vệ sinh an toàn thực phẩm trong giai đoạn 2001- 2006, đã xảy ra 1.358 vụ ngộ độc thực phẩm, mắc độc 34.410, tử vong 379, chiếm tỷ lệ 1,1%. Kết quả điều tra cho thấy, trong đó các vụ nhiễm khuẩn E-coly do nhiễm từ phân bón chiếm từ 50- 90% các trƣờng hợp, còn lại là do nhiều nguyên nhân, trong đó có nguyên nhân ngộ độc do sử dụng hóa chất trong sản xuất rau (Nguồn: Cục vệ sinh an toàn thực phẩm) [48]. 1.3. Tình hình sản xuất rau cải của một số quốc gia chính Theo số liệu của FAO năm 1987 diện tích gieo trồng cải trên thế giới hằng năm là 1,5 triệu ha. Năng suất rau cải gần đây đạt đến mức ổn định nhờ sử dụng giống mới, giống lai và phƣơng pháp canh tác tiên tiến. Trong các loại rau cải, cải bắp đƣợc canh tác nhiều nhất, rộng rải khắp 5 châu và chiếm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 26 sản lƣợng cao nhất. Đặc biệt là các giống Âu Châu dần dần đƣợc canh tác rộng rãi ở các nƣớc Á Châu và hiện nay lan dần sang các nƣớc Phi Châu. Biểu 2.3: Năng suất (tạ/ha), sản lượng rau (triệu tấn) của các nước sản xuất chính. NS 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Tr. Quốc 191,7 184,4 178,6 167,2 180,5 180,8 184,5 182,4 173,6 171,8 Italy 193,6 169,5 175,5 171,4 171,4 171,4 171,4 171,4 171,4 180,6 Mexico 72,6 78,2 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 80,0 Thái Lan 71,2 71,5 72,6 70,4 70,8 70,8 70,8 70,8 70,8 70,0 Việt Nam 112,3 125,8 122,0 117,5 124,4 126,9 124,7 124,0 124,0 125,7 S.Lƣợng 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Tr.Quốc 92 94 96 102 122 129 136 138 140 142 Italy 3 2 2 2 2 2 2 2 2 3 Mexico 181 197 250 300 400 450 500 560 560 560 Thái Lan 925 930 980 950 970 970 977 998 998 1015 Việt Nam 4 5 5 5 6 6 6 6 6 7 (Nguồn : FAO) Các nƣớc có diện tích và sản lƣợng cải cao nhất là Liên Xô, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản và Mỹ. Ở Châu Âu Ý, Anh, Pháp, Ba Lan, Nam Tƣ, Tây Ban Nha canh tác cải nhiều nhất. Hiện nay các nƣớc đó phát triển có khuynh hƣớng trồng cải bông và cải bixen thay thế cải bắp vì các loại cải này giàu chất dinh dƣỡng hơn và có thể đóng hộp hay đông lạnh tƣơi. Ở Nhật, Trung Quốc, Triều Tiên do tập quán lâu đời nên cải thảo và cải củ vẫn còn đƣợc ƣa chuộng trong sản xuất. Ở các nƣớc đang phát triển nhƣ nƣớc ta cải bắp và cải ăn lá còn là loại rau quan trọng hơn cả vì năng suất cao nên rau cải có khả năng giải quyết tình trạng thiếu rau ăn trong nƣớc. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 Biểu 2.4 : Tình hình sản xuất cải bắp Tình hình: 1985 1990 1995 DIỆN TÍCH (ha) Thế giới 1.606.600 1.633.260 1.750.970 Châu Á 756.549 814.85 930.29 Việt Nam 3.7 4 4.5 Trung Quốc 325.215 352.95 0 Nhật 76.3 69.1 63 Phillipines 6.204 6.431 7.7 Thái Lan 17.681 17.5 18.4 NĂNG SUẤT (Tấn/ha) Thế giới 24,18 24,02 24,04 Châu Á 23,35 25,03 24,5 Việt Nam 21,62 23,75 23,22 Trung Quốc 20,32 23,20 0 Nhật 40,19 40,0 41,26 Phillipines 10,65 10,62 11,03 Thái Lan 10,72 11,08 11,14 SẢN LƢỢNG (T/năm) Thế giới 38.851.300 39.246.200 42.110.300 Châu Á 17.666.400 20.400.000 22.804.000 Việt Nam 80 95 104.5 Trung Quốc 6.609.800 8.190.470 0 Nhật 3.067.000 2.764.000 2.600.000 Phillipines 66.127 68.338 85 Thái Lan 189.707 194 205 (FAO, 1996) Cây rau chủ yếu đƣợc trồng tại vƣờn nhà hoặc các vƣờn tập trung có qui mô nhỏ chỉ từ vài trăm m 2 đến dƣới 1 ha. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 28 2. Thị trƣờng tiêu thụ rau quả 2.1. Tiêu thụ nội địa Điều tra năm 1998 cho thấy tất cả các hộ đều tiêu thụ rau, và 93% hộ tiêu thụ quả. Các loại rau quả đƣợc tiêu thụ rộng rãi nhất là rau muống (95% số hộ tiêu thụ), cà chua (88%) và chuối (87%). Mức tiêu thụ rau quả bình quân của Việt Nam là 71 kg / ngƣời/ năm. Rau chiếm 3/4 (54 kg), trong khi quả chỉ chiếm phần còn lại (17 kg). Các sản phẩm quan trọng nhất là rau muống - chiếm 31% tổng số lƣợng rau tiêu thụ, và chuối - chiếm 50% lƣợng quả tiêu thụ. Giá trị tiêu thụ rau quả hàng năm (bao gồm cả tiêu thụ rau quả nhà tự trồng) là 126.000 đồng/ngƣời hoặc 529.000 đồng/hộ. Mặc dù quả chỉ chiếm 1/4 khối lƣợng rau quả tiêu thụ, nhƣng thƣờng có giá cao hơn, nên chiếm gần 40% tổng giá trị. Tiêu thụ rau quả chiếm khoảng 4% tổng giá trị chi phí tiêu dùng Biểu 2.5: Khối lượng tiêu thụ rau quả nội địa (nghìn tấn) Năm Khối lượng (Nghìn tấn) 1996 5572,44 1997 5938,86 1998 6379,21 1999 6602,08 2000 7237,24 2001 7312,80 2002 7404,30 2003 7711,22 2004 7855,44 2005 8124,58 (Nguồn: FAO) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 Tuy nhiên mức tiêu thụ rau quả giữa các vùng là rất khác nhau. Ở hai thành phố lớn là Hà Nội và Hồ Chí Minh mức tiêu thụ cả rau và quả là cao nhất. Trung bình mức tiêu thụ rau bình quân của Hà Nội và thành phố HCM tƣơng ứng là 106 kg /ngƣời/năm và tiêu thụ quả là 53kg/ngƣời/năm. Trong khi đó, ở các vùng nông thôn mức tiêu thụ rau và quả bình quân đầu ngƣời thấp hơn nhiều, nhƣ miền núi phía bắc (MNPB) chỉ đạt 27 kg rau/năm và 4 kg quả/năm, hay Đồng bằng sông Hồng chỉ có 9 kg quả/năm và 45 kg rau. Thành phần tiêu thụ rau quả cũng thay đổi theo vùng. Đậu, su hào và cải bắp là những loại rau đƣợc tiêu thụ rộng rãi hơn ở miền Bắc; trong khi cam, chuối, xoài và quả khác lại đƣợc tiêu thụ phổ biến hơn ở miền Nam. Sự tƣơng phản theo vùng rõ nét nhất có thể thấy với trƣờng hợp su hào có trên 90% số hộ nông thôn ở miền núi phía Bắc và Đồng bằng sông Hồng tiêu thụ, nhƣng dƣới 15% số hộ ở miền Đông Nam bộ và Đồng bằng sông Cửu Long tiêu thụ. Ở các khu vực thành thị, tỷ lệ hộ tiêu thụ đối với tất cả các sản phẩm đều cao. Biểu 2.6: Số lượng và giá trị tiêu thụ các loại rau quả bình quân đầu người và hộ Sản phẩm Số lượng (kg/năm) Giá trị (1000 đồng/năm) bq /đầu ngƣời Bq/hộ Bq/đầu ngƣời Bq/hộ Đậu 1 6 5 22 Rau muống 17 72 16 70 Su hào 4 15 5 22 Bắp cải 7 30 9 37 Cà chua 6 26 11 45 Rau khác 17 75 29 125 Cam 3 12 11 41 (Nguồn: MARD-IFPRI, 2001) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 Nghiên cứu về mức tiêu thụ rau quả trung bình giữa các vùng cho thấy nhu cầu tiêu thụ tại các trung tâm và thành phố lớn cao hơn rất nhiều so với các vùng nông thôn khác trong cả nƣớc. Điều này cho thấy có mức tiêu thụ rau quả phụ thuộc rất lớn vào thu nhập bình quân của các hộ. Nghiên cứu mức tiêu thụ rau quả theo thu nhập cho thấy tiêu thụ rau quả theo đầu ngƣời giữa của các hộ giàu nhất gấp 5 lần các hộ nghèo nhất, từ 26 kg đến 134 kg. Sự chênh lệch này đối với quả là 14 lần, với rau là 4 lần. Nhu cầu về cam, chuối và xoài tăng mạnh khi thu nhập tăng, nhƣng su hào thì tăng chậm hơn rất nhiều. Theo số liệu điều tra năm 1998 có tới 43% rau quả mà các hộ gia đình Việt Nam tiêu thụ là do nhà tự trồng. Phần tự trồng với quả cao hơn (54%) đối với rau. Trong số các hộ “thành thị” cũng có tới 8% rau quả do nhà tự trồng. Ở nông thôn, đặc biệt là ở miền Bắc, tiêu thụ rau quả nhà tự trồng đóng một vai trò quan trọng hơn rất nhiều. Biểu 2.7: Khối lượng nhập khẩu rau quả của Việt Nam Rau, quả Đơn vị 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Rau nghìn tấn 18 20 21 28 60 123 246 316 175 118 Khoai tây tấn 8148 11055 11248 16233 6401 4510 20915 34595 38834 57033 Cà chua tấn 161 138 177 524 100 0 5649 4754 10761 Dƣa hấu tấn 1523 3361 8651 1433 1149 468 1407 1290 178 241 Quả nghìn tấn 31 47 65 71 148 44 106 156 201 185 Chuối tấn 9422 4 633 49 0 99 26 Nho tấn 1776 2477 2391 2990 4093 3683 6151 6165 6020 7912 Cam tấn 8541 13630 4809 2468 1814 1715 1617 4808 7079 18459 Dứa tấn 53 117 17 0 (Nguồn: FAO) Không có gì ngạc nhiên khi rau quả tự trồng đóng vai trò ít quan trọng hơn đối với các hộ thành thị, chỉ chiếm 8% lƣợng rau quả họ tiêu thụ. Ngƣợc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 31 lại, rau quả tự trồng chiếm 72% lƣợng rau quả tiêu thụ ở nông thôn miền núi phía Bắc và ít nhất là 60% ở những nơi khác thuộc nông thôn miền Bắc. Ở nông thôn miền Đông Nam bộ, các hộ chỉ dùng 27% số rau quả mà họ tự trồng đƣợc. Đối với các hộ nghèo thì nguồn rau quả tự trồng đóng vai trò quan trọng hơn nhiều so với các hộ có thu nhập cao hơn. Phần rau quả tự sản xuất giảm từ 67% đối với các hộ nghèo xuống chỉ còn 18 % đối với các hộ giàu. Trong những năm gần đây, tổng kim ngạch nhập khẩu rau quả của Việt Nam tăng lên đáng kể, mặc dù các số liệu thống kê rất khác nhau. Theo số liệu của FAO, nhập khẩu rau quả tăng từ mức 0 năm 1990 đến 11 triệu USD năm 1995 và khoảng 20 triệu USD năm 1998, chủ yếu là nhờ tự do hoá thƣơng mại (hàng rào thuế quan và phi quan thuế giảm) và mức sống của ngƣời dân Việt Nam tăng. 2.2. Thị trường xuất khẩu của Việt Nam Số liệu thống kê gần đây chỉ ra rằng Trung Quốc chiếm hơn một nửa (58%) xuất khẩu rau quả của Việt Nam. Tiếp theo là Đài Loan, Hàn Quốc và Nhật, mỗi thị trƣờng chiếm từ 5-10% xuất khẩu của Việt Nam. Các nƣớc khác chiếm dƣới một phần tƣ (1/4) xuất khẩu của Việt Nam. Nước khác 15% Hồ g Công, 2% Nga, 2% Nhật Bản, 6% Hàn Quốc, 7% Đài Loan, 10% Trung Quốc 58% Hình 2.1: Tỷ trọng xuất khẩu rau qủa của Việt Nam sang các nước (2001) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 Biểu 2.8: Các nước nhập khẩu rau quả chính của Việt Nam năm 2001 Nước Trị giá nhập khẩu (000 USD) Tỷ trọng trong tổng xuất (%) Trung Quốc 131.608 46,8 Đài Loan 20.424 7,3 Hàn Quốc 18.946 6,7 Nhật Bản 13.342 4,7 Liên bang Nga 5.03 1,8 Hồng công 4.045 1,4 Campuchia 2.27 0,8 Hà lan 2.22 0,8 Inđônêxia 2.188 0,8 Italia 2.186 0,8 Pháp 1.914 0,7 Mỹ 1.874 0,7 Ô trâylia 1.822 0,6 Singapore 1.687 0,6 Lào 1.626 0,6 Đức 1.555 0,6 Canađa 1.269 0,5 Malaixia 1.264 0,4 Thuỵ Sỹ 1.155 0,4 Biểu 2.9: Kim ngạch xuất khẩu rau quả của Việt Nam (triệu đô la) Năm 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Rau quả 90,2 71,2 52,6 106,6 213,1 344,3 221,2 151,5 178,8 235,5 (Nguồn: FAO) Biểu 2.10: Tình hình xuất khẩu 6 tháng đầu năm 2006 Kim ngạch xuất khẩu Đơn vị tính Kế hoạch 2006 Thực hiện 6 tháng 2006 Thực hiện 6 tháng 2005 So sánh (%) 6T-2006 /6T-2005 6T-2006/ KH 2006 Tổng số Tr. USD 37750 18728 14897 125,7 49,6 Hàng rau quả Tr.USD 280 136 119 114,3 48,6 (Nguồn: Bộ Kế hoạch và Đầu tư 2006 ) Kim ngạch xuất khẩu rau quả năm 2005 ƣớc tính đạt 250 triệu USD, tăng hơn 5 lần so với 46 triệu USD năm 1986. 6 tháng đầu năm 2006, kim Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 ngạch xuất khẩu rau quả đạt 136 triệu đô la Mỹ, tăng 14,3% so với cùng kỳ năm 2005, đạt 48,6% kế hoạch năm. 2.3. Xuất khẩu rau của một số nước trên thế giới Biểu 2.11: Lượng xuất khẩu rau của một số nước sản xuất chính (tấn) Nƣớc 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Tr.Quốc 186150 177836 156731 97462 87907 89472 104527 139796 112365 112049 Italy 148889 122511 115569 106924 106889 123855 136043 186769 162846 189680 Mexico 11088 17069 15184 13183 15357 228191 314843 332080 321212 Thái Lan 13694 14844 17174 19176 20999 30162 36576 40569 56982 52922 (Nguồn: FAO) Theo số liệu của Trung tâm Thƣơng mại toàn cầu, tổng kim ngạch xuất khẩu rau (HS 07) của thế giới đã đạt tốc độ tăng bình quân khoảng 5% /năm trong 5 năm 1999- 2003, đạt 13,188 tỷ USD trong năm 2003, tăng 11,35% so với năm 2002 và 1,87% so với năm 1999. Các nƣớc đứng đầu về xuất khẩu rau là Mêhicô (2,6 tỷ USD), Trung Quốc (2,18 tỷ USD), Hoa Kỳ (2,05 tỷ USD), EU (gần 2 tỷ USD, không kể xuất nhập khẩu nội EU) và Canađa (1,27 tỷ USD). Biểu 2.12: Các nước xuất khẩu rau tươi lớn nhất thế giới (1.000 USD) Nước XK 1999 2000 2001 2002 2003 Tổng số: 10.328.118 10.307.853 11.024.076 11.842.019 13.187.972 Trong đó: Mêhicô 2.145.740 2.177.340 2.330.802 2.244.340 2.613.682 Trung Quốc 1.520.732 1.544.583 1.746.170 1.883.286 2.180.735 Hoa Kỳ 1.786.431 1.890.211 1.869.025 1.927.826 2.045.684 EU 15 (ngoại khối) 1.290.816 1.203.329 1.307.123 1.751.691 1.996.556 Canađa 1.012.444 1.133.427 1.186.231 1.093.157 1.277.580 (Nguồn: Trung tâm Thông tin thương mại toàn cầu, Inc) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 Nói tóm lại, cho đến nay sự phát triển của ngành hàng rau quả mới chủ yếu dựa vào sự khai thác những lợi thế sẵn có của Việt Nam về khí hậu, đất đai, con ngƣời. Khả năng cạnh tranh của rau quả Việt Nam vẫn chỉ chủ yếu dựa trên mức giá thấp. Ngành rau quả Việt Nam cung cấp nhiều sản phẩm đa dạng, trong đó có những sản phẩm có khả năng cạnh tranh cao, nhƣng cũng còn nhiều sản phẩm có khả năng cạnh tranh trung bình hoặc thấp. Tuy vậy, có thể khẳng định ngành rau quả Việt Nam có nhiều tiềm năng phát triển để phục vụ hơn nữa thị trƣờng trong nƣớc và tăng nhanh lƣợng xuất khẩu. Xuất khẩu rau quả đang mở ra một cơ hội để có bƣớc phát triển vƣợt bậc nhờ có sự chuyển hƣớng sang đa dạng hoá nông sản. Nhu cầu thế giới đƣợc dự đoán là sẽ có những bƣớc phát triển thuận lợi. Trong bối cảnh chung đó, để đáp ứng với nhu cầu tiêu dùng thị trƣờng nội địa và xuất khẩu của mình, Trung Quốc vẫn sẽ là thị trƣờng chính cho Việt Nam. Yếu tố quan trọng ở đây là chất lƣợng của khâu sản xuất và chế biến của Việt Nam. Phát triển xuất khẩu cần tập trung vào nâng cao chất lƣợng của nguyên liệu đầu vào và khâu chế biến, cố gắng nâng cao dần giá trị gia tăng của sản phẩm, cải thiện cơ sở hạ tầng hỗ trợ nhƣ nhà kho, cơ sở làm lạnh, xây dựng chiến lƣợc marketing trên một số thị trƣờng lựa chọn trọng điểm. Nhƣ vậy, để thực sự đƣa ngành hàng rau quả thành một ngành hàng sản xuất lớn và đạt kim ngạch xuất khẩu 1 tỷ USD vào năm 2010 thì chúng ta cần phải đầu tƣ nhiều hơn nữa cả về tiền của và công sức vào khoa học công nghệ, hệ thống hạ tầng phục vụ lƣu thông. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 35 3. Một số nét về những thành tựu nghiên cứu rau quả 3.1. Một số thành tựu nghiên cứu Nghiên cứu về rau quả đã thu đƣợc nhiều thành tựu lớn phục vụ nhu cầu ngày càng cao của con ngƣời. Các kết quả nghiên cứu đã làm cơ sở cho Nhà nƣớc đƣa ra các chính sách phù hợp cho phát triển ngành rau quả [3], [16], [23], [51], [56], [61], [63], [65]. Trên thế giới có nhiều các tổ chức nghiên cứu về rau quả hình thành nên mạng lƣới bao trùm toàn cầu. Ở các châu lục có các Trung tâm nghiên cứu lớn (Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển rau Châu Á . . .), ở các khu vực, các Quốc Gia có các Viện nghiên cứu rau quả, các Trƣờng Đại học nông nghiệp, Trung tâm, Trại (Khoa Nông học, Trƣờng Đại học Philippin tại Los Banos; Trƣờng Đại học Quốc gia Đài Loan; Trƣờng Đại học Quốc gia Chung Hsing; Học viện Nông nghiệp Quảng Tây . . . . ở trong nƣớc phải kể đến những đơn vị hàng đầu nhƣ các Trung tâm nghiên cứu cây ăn quả Phú Hộ, Xuân Mai, Phủ Quỳ, Trung tâm nghiên cứu rau Gia Lâm, Trại sản xuất thực nghiệm Gia Lâm (thuộc Viện nghiên cứu rau quả), Trung tâm nghiên cứu đồ hộp (thuộc Tổng công ty rau quả Việt Nam) và các trƣờng Đại học nông nghiệp I Hà Nội, trƣờng Đại học Nông nghiệp III Thái Nguyên, Trƣờng Đại học Cần Thơ; Các viện nghiên cứu: Viện cây Lƣơng thực và cây Thực phẩm, Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp . . . . Có thể chia các thành tựu nghiên cứu theo các lĩnh vực nhƣ: giống, kỹ thuật canh tác, kỹ thuật chế biến, bảo quản vận chuyển, tiếp thị bán hàng. Nghiên cứu sản xuất giống Cùng những công nghệ truyền thống trong tạo giống nhƣ lai tạo, chọn tạo, thử nghiệm các giống rau có năng suất, chất lƣợng cao chọn vùng sinh trƣởng thích ứng [57], [59], [64]. Ngày nay công nghệ sản xuất giống đã có những bƣớc tiến vĩ đại, từ bƣớc gây đột biến gen nhân tạo (tia phóng sạ vật lý, hoá chất) công nghệ giống đã ứng dụng những thành tựu của khoa học nhƣ vi ghép đỉnh sinh trƣởng, nuôi cấy mô, công nghệ sinh học (cấy gen, ghép Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 36 gen...) và công nghệ phân tử trong công tác chọn tạo giống mới. Từ tự chủ về sản xuất hạt giống, ngày nay đã có những đơn vị chuyên canh sản xuất hạt giống trên qui mô lớn theo tiêu chuẩn chất lƣợng Quốc tế (Nhật Bản, Hoa Kỳ, Trung Quốc . . .). Những thành công trong lĩnh vực giống đã cho chúng ta sự đa dạng về các loại sản phẩm rau quả trên thị trƣờng gồm các giống có năng suất cao (ở các phần sử dụng), chất lƣợng tốt, chống chịu sâu bệnh tốt, quả không hạt, rau quả trái vụ, sản phẩm đa bội nhiễm sắc thể, đơn bội, hình dáng, màu sắc bên ngoài rau quả đẹp, mùi vị thơm ngon hấp dẫn đáp ứng thị hiếu tiêu dùng . . . Thành công trong lĩnh vực này có thể thấy ở các quốc gia Hoa Kỳ, EU, Trung Quốc và Nhật Bản Kỹ thuật canh tác Kỹ thuật canh tác ngày càng đƣợc nghiên cứu hoàn thiện nhằm bảo vệ môi trƣờng và tạo sản phẩm có chất lƣợng tốt, không có độc tố đảm bảo vệ sinh an toàn cho ngƣời sử dụng. Canh tác truyền thống trên đất đã đƣợc nghiên cứu hoàn thiện về nhiều mặt: Các nghiên cứu về yếu tố dinh dƣỡng hạn chế cây trồng, kỹ thuật làm đất tối thiểu, biện pháp kỹ thuật canh tác trên đất dốc, kỹ thuật thuỷ canh [47], môi trƣờng dinh dƣỡng hữu cơ cho rau, sản xuất rau quả trong nhà kính, nhà lƣới. Bón cân đối dinh dƣỡng cho cây trồng, bón theo nhu cầu từng giai đoạn sinh trƣởng của cây trồng, sử dụng chất điều tiết sinh trƣởng cho cây trồng, bón các loại phân hữu cơ vi sinh, kỹ thuật bón phân phù hợp mỗi loại cây trồng nhƣ: phân bón dạng dung dịch tƣới nhỏ giọt, tƣới áp lực vào vùng rễ, phun vào lá; Phòng trừ tổng hợp sâu, bệnh hại cây trồng. Cơ giới hoá hiện nay trở thành phƣơng tiện cạnh tranh trong sản xuất và tiêu thụ sản phẩm, chính vì vậy các vùng chuyên canh lớn rau quả thƣờng có sự nghiên cứu đầu tƣ cho ứng dụng cơ giới hoá đồng bộ hoặc một phần. Những nƣớc sản xuất tiên tiến nhƣ Nhật, Hoa kỳ, EU, Trung Quốc có những khu sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, cơ giới hoá, tự động hoá các công đoạn sản xuất Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 37 từ các khâu làm đất, gieo trồng, tƣới nƣớc, chăm sóc và thu hoạch, chế biến. Sự cơ giới hoá này kết hợp với công nghệ sinh học đã cho các sản phẩm rau quả đạt phẩm cấp và năng suất rất cao mà sản xuất thông thƣờng không có đƣợc. Chế biến, bảo quản Do đặc điểm của rau quả là giá trị sử dụng tƣơi, tuy nhiên vì khoảng cách địa lý từ nơi sản xuất tới nơi tiêu thụ, nhất là xuất khẩu, rất cần phải có sự can thiệp của công nghệ bảo quản và chế biến để giữ đƣợc chất lƣợng rau quả ở mức đƣợc ngƣời tiêu dùng chấp nhận. Công nghệ bảo quản, chế biến rau quả hiện nay đã có những thành công nhất định. Các sản phẩm rau quả từ đông bán cầu đƣợc đƣa sang Tây bán cầu mà vẫn giữ đƣợc tiêu chuẩn Quốc tế cho phép đó là nhờ các Quốc gia đã nghiên cứu ứng dụng các công nghệ tiến bộ cho quá trình bảo quản ngay từ khâu đầu tiên là thực hiện qui trình sản xuất sản phẩm, thu hoạch, xử lý, sơ chế, bao gói, bảo quản, vận chuyển, phân phối tiêu thụ. Trong đó phải nói đến thành công của các nghiên cứu công nghệ bảo quản áp dụng cho từng đối tƣợng cần bảo quản nhƣ: xử lý khử trùng, bảo quản kho lạnh, xe vận chuyển lạnh, bảo quản rau quả tƣơi bằng CO2, kỹ thuật sunfit hoá; Phủ sáp bên ngoài các sản phẩm (dƣa chuột ớt, khoang lang, dƣa bở, bí xanh, cà tím); Bảo quản bằng thông khí; làm mát bằng bay hơi nƣớc; bảo quản khoai tây giống bằng ánh sáng khuyếch tán (Trung tâm Khoai tây Quốc tế- CIP); Bảo quả bằng không khí trao đổi; Chiếu sáng ngăn ngừa nảy mầm (hành tây, tỏi và khoai tây ở 0,05- 0,15 kilogray– KGy). Bên cạnh đó công nghệ chế biến nhƣ: đồ hộp, mứt, sấy khô, nƣớc ép . . . góp phần làm phong phú các sản phẩm của mặt hàng rau quả đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con ngƣời. Xử lý sau thu hoạch luôn chịu tác động rất đáng kể của các yếu tố trƣớc thu hoạch, nhất là với nhóm đối tƣợng có tính đặc thù cao nhƣ các mặt hàng rau, hoa, quả. Đây cũng chính là lợi thế rất cơ bản của mô hình nghiên cứu khép kín nhƣ Viện nghiên cứu rau quả, yếu tố rất quan trọng để công tác nghiên cứu bảo Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 38 quản chế biến gặt hái nhiều thành tựu đáng kể. Hàng loạt các qui trình lƣu giữ và sản xuất các sản phẩm rau quả hoa chế biến, phục vụ xuất khẩu và nội tiêu [37], [38], cả ở qui mô pilot và áp dụng trong nhà máy. Các thiết bị máy móc và dụng cụ cơ khí (trong đó có cả thiết bị điều khiển tự động) phục vụ cho chế biến . . . đã đƣợc nghiên cứu thành công và đƣợc ngƣời sản xuất chấp nhận, góp phần nâng cao năng suất lao động, giá trị thƣơng mại và khả năng tiêu thụ hàng hóa ở các thị trƣờng khác nhau. Đáng chú ý một số năm gần đây, các công trình khoa học đã mở thêm một hƣớng đi mới, sử dụng công nghệ enzim- một trong bốn mảng của công nghệ sinh học- vào việc nâng cao chất lƣợng các sản phẩm rau quả chế biến và đã thu đƣợc một số thành công rất có triển vọng. Tiếp thị bán hàng Đây là khâu rất quan trọng trong việc gắn đƣợc sản xuất với thị trƣờng tiêu thụ. Kết quả nghiên cứu thị trƣờng cho thấy có 2 phƣơng thức tiếp thị rau mang lại hiệu quả cho sản xuất là: - Phƣơng thức tiếp thị riêng lẻ: nông dân có thể bán trực tiếp cho ngƣời mua (thị trƣờng tự do), có thể làm hợp đồng bán cho các nhà chế biến hoặc tổ chức trƣớc khi thu hoạch cây trồng (thị trƣờng đóng). - Phƣơng thức tiếp thị theo nhóm: ngƣời sản xuất thành lập các hiệp hội để trao đổi bán sản phẩm (có thể ở 3 dạng: hiệp hội thƣơng lƣợng mua bán tự nguyện, hiệp hội thƣơng lƣợng mua bán bắt buộc, hiệp hội tiếp thị) [35]. Trong nƣớc ta, nghiên cứu thị trƣờng hình thành muộn hơn so với hai lĩnh vực nông nghiệp và công nghiệp, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu chịu sự chi phối của nhiều yếu tố xã hội có tính biến động cao, kết quả một số nội dung nghiên cứu về kinh tế thị trƣờng rau, hoa, quả cũng đã có những đóng góp cho sự định hƣớng sản xuất cho tƣơng lai [7], [39]. Việc đánh giá ảnh hƣởng của các tác nhân sinh học và xã hội từ các mô hình nghề vƣờn khác nhau, đặc biệt là phân tích mối quan hệ biện chứng giữa các kênh tiêu thụ với hiệu quả sản xuất rau ở các vùng ven đô đã góp phần thêm cơ sở khoa học cho những giải pháp và Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 39 khuyến cáo có ý nghĩa để phát triển một nền công nghiệp rau quả bền vững [60]. Về xây dựng cơ sở vật chất, đội ngũ cán bộ và hợp tác quốc tế Đƣợc sự quan tâm của Chính phủ hệ thống nhà làm việc, nhà xƣởng, vƣờn ƣơm, đồng ruộng, đƣờng giao thông đi lại đã và đang đƣợc hoàn chỉnh trong một không gian hài hòa, vừa phục vụ cho công tác nghiên cứu, xây dựng các mô hình mẫu vừa làm tăng vẻ đẹp và sức hấp dẫn của các cơ quan khoa học. Đội ngũ cán bộ trƣởng thành từ thực tế sản xuất đƣợc đào tạo bài bản qua các chƣơng trình quốc gia và hợp tác quốc tế đa phƣơng và song phƣơng đã thực sự có những bƣớc phát triển vững chắc cả về số lƣợng cũng nhƣ chất lƣợng. Theo cùng thời gian các cơ quan nghiên cứu đã thiết lập đƣợc mối quan hệ rộng rãi và vững chắc với nhiều cơ quan, tổ chức quốc tế có liên quan. Thông qua các chƣơng trình, dự án hợp tác, cơ sở vật chất và thiết bị phục vụ công tác nghiên cứu khoa học, kiến thức chuyên môn và kể cả kinh phí đƣợc cải thiện rất đáng kể [18]. 3.2.. Một số kết quả nghiên cứu trên rau và ứng dụng: Những thành công trong nghiên cứu ứng dụng đã tìm đƣợc các giải pháp khoa học công nghệ và thị trƣờng để phục vụ chƣơng trình xuất khẩu rau và hoa. Một trong những kết quả đáng kể trong công tác nghiên cứu ứng dụng đó là đề tài cấp Nhà nƣớc KC.06 giai đoạn 2001- 2005: “ứng dụng công nghệ tiên tiến trong sản xuất các sản phẩm xuất khẩu và sản phẩm chủ lực” do PGS.TS Trần Khắc Thi phó viện trƣởng Viện nghiên cứu rau quả thực hiện. Kết quả đã đƣa ra nhóm giải pháp về: Kinh tế- Thị trường: đánh giá thị trƣờng trong và ngoài nƣớc trong giai đoạn 10 năm (1993- 2003) và dự báo thị thƣờng tƣơng lai: Trung Quốc, Hồng Kông, Đài Loan, Singapore, các nƣớc ASEAN, Nhật Bản, SNG và Nga. Giải pháp về nông học: 8 loại giống đƣợc xác định phù hợp cho chế biến và xuất khẩu là: cà chua, dƣa chuột, đậu cô ve, đậu Hà lan, ngô bao tử, ngô ngọt, hoa lay ơn và hoa cúc; Xây dựng đƣợc một số quy trình đã đƣợc đƣa vào tiêu chuẩn ngành (10TCN): quy trình trồng dƣa chuột cho chế biến Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 40 và xuất khẩu (10TCN-2003), quy trình sản xuất cà chua an toàn (10TCN 444- 2001) . . . hầu hết đang đƣợc áp dụng tại các vùng rau hoa tập trung. Các mô hình ứng dụng công nghệ tiên tiến đã kiểm chứng quy trình và cho hiệu quả thuyết phục, tăng hiệu quả kinh tế so đối chứng từ 13- 52%. Công nghệ bảo quản, chế biến: đối với từng đối tƣợng đã xác định đƣợc biện pháp bảo quản, chế biến thích hợp đáp ứng yêu cầu của thị trƣờng [37], [41]. Nghiên cứu “Đánh giá bước đầu về hiệu quả kinh tế sản xuất rau, hoa, quả ở vùng đồng bằng sông Hồng” của ThS. Hoàng Bằng An cho kết quả: - Đánh giá những ƣu thế của Đồng bằng sông Hồng: khí hậu, thời tiết, thời vụ, lao động, cơ sở hạ tầng có nhiều thuận lợi cho sản xuất rau hoa quả. - Hiệu quả kinh tế sản xuất rau: Hầu hết các loại rau cải bắp, cà chua, cải củ đều có kết quả và hiệu quả cao hơn các loại cây lƣơng thực nhƣ lúa và ngô. Cây cà chua, giá trị sản xuất thu đƣợc là 76,59 triệu đồng/ha cao gấp 10,14 lần cây lúa và gấp 10,39 lần cây ngô. Cải bắp 37,27 triệu đồng/ha cao gấp 5,02 lần so với cây lúa và gấp 5,15 lần so với cây ngô, hiệu quả sử dụng lao động sản xuất rau cũng cao hơn rất nhiều so với lao động sản xuất lúa và ngô. Một ngày công lao động tham gia sản xuất cà chua tạo ra đƣợc 41,51 ngàn đồng thu nhập, trong khi của lúa là 18,07 ngàn đồng, của ngô là 16,6 ngàn đồng. Nghiên cứu đã đi đến kết luận: Rau hoa quả là những cây có hiệu quả kinh tế cao, với các ƣu thế về tự nhiên kinh tế xã hội của vùng đồng bằng sông Hồng có thể sản xuất quanh năm với hiệu quả cao hơn một số cây trồng khác. Rau nên trồng các loại: cải bắp giống KK ở vụ sớm và vụ muộn. Cải bắp giống KX chính vụ. Cà chua VL2000, VL2200, VL2910, XH5, PT18. Cải củ giống Trung Quốc và Thái Lan. Ớt Đài Loan và một số giống ớt của Viện nghiên cứu rau quả [1]. Kết quả nghiên cứu “Điều tra một số hệ thống canh tác vùng ven đô Hà Nội” của nhóm tác giả ThS. Tô Thị Hà, TS. Nguyễn Văn Hiền đã cho kết luận: Nông nghiệp ven đô, đặc biệt là canh tác rất đa dạng với nhiều chủng loại cây trồng, đƣợc trồng rải khắc các vụ trong năm. Chi phí đầu vào vật tƣ và công lao động cho Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 41 cây lƣơng thực thấp hơn so với cây rau và cây hoa. Tuy nhiên, lợi nhhuận thu đƣợc cũng thấp hơn. Trồng hoa cho thu nhập cao hơn nhƣng đòi hỏi đầu tƣ rất lớn so với rau và lúa. Trong việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng từ lúa sang rau và hoa, cần chú ý đến nguồn vốn, phƣơng tiên vận chuyển và tiêu thụ sản phẩm [17]. Kết quả “Nghiên cứu chọn tạo một số giống rau chủ yếu” của nhóm tác giả GS.TS Trần Văn Lài, PGS.TS Trần Khắc Thi, ThS. Tô Thị Thu Hà và cộng sự qua 4 năm thực hiện đề tài (2000- 2004) đã giải quyết đƣợc một số vấn đề: thu thập và bảo quả đƣợc 856 mẫu giống rau của 5 cây rau chủ lực là cà chua, dƣa chuột, ớt, đậu rau và dƣa hấu. đây là nguồn nguyên liệu quý cho nghiên cứu cây rau. Chọn tạo và giới thiệu ra sản xuất 23 giống rau chủ lực, bao gồm 6 giống cà chua, 4 giống dƣa chuột, 4 giống ớt, 7 giống đậu rau và 2 giống dƣa hấu. 4 nhóm cây cà chua, dƣa chuột, ớt cay và dƣa hấu đƣợc chọn giống bằng ƣu thế lai và đã đạt năng suất cao hơn các giống thuần. Nghiên cứu quy trình sản xuất hạt giống, quy trình thâm canh và sản xuất các hạt giống gốc phục vụ công tác nghiên cứu tiếp theo. Đề tài “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác hợp lý cho vùng chuyên canh sản xuất rau an toàn” do nhóm nghiên cứu TS. Phạm Minh Cƣơng, ThS. Vũ Thị Hiển và cộng sự thực hiện năm 2001- 2004 đã cho một số kết quả: - Tình trạng ô nhiễm sản phẩm rau ở ngoại thành Hà Nội rất cao, đặc biệt là về nitrát, thuốc bảo vệ thực vật ở Đông Anh (% ức chế ở đậu cô ve leo là 19,50 + 10,10), KLN ở Thanh Trì (tồn dƣ Pb trên rau muống lên tới 1,412 + 0,900 mg/kg). - Nƣớc tƣới ô nhiễm thuốc BVTV, VSV là nguyên nhân gây ô nhiễm sản phẩm, nhất là các loại rau ăn lá nhƣ xà lách, hành hoa. Nồng độ ô nhiễm thuốc BVTV càng cao, tồn dƣ của chúng trong sản phẩm càng tăng (xà lách TC2 tồn dƣ thuốc BVTV là 0,417 mg/kg, CT5 lên tới 5,060 mg/kg). Tồn dƣ VSV hại cũng giảm dần theo thời gian cách ly từ 1- 4- 7- 10 ngày sau tƣới. Sau tƣới 1 ngày mật độ VSV lớn nhất (rau muống E:750, Sal: 600TB/g), thấp nhất là ở 10 ngày sau khi tƣới nhƣng đa số các mẫu tồn dƣ VSV vẫn vƣợt ngƣỡng cho phép. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 42 - Xà lách, rau muống, dƣa chuột có hàm lƣợng nitrát cao nhất và đều vƣợt ngƣỡng cho phép vào 3 ngày sau khi bón (1720; 920; 212 mg/kg). Hành hoa , cải ngọt, đậu cô ve leo có hàm lƣợng nitrat cao nhất vào 5 ngày sau bón. Phải đảm bảo thời gian cách ly từ khi bón đạm lần cuối đến khi thu hoạch ít nhất là 10 ngày. - Sự hấp thu và tích lũy KLN của rau ăn lá lớn hơn rau ăn quả. Đất trồng, nƣớc tƣới ô nhiễm KLN với nồng độ càng cao, tồn dƣ của chúng trong sản phẩm và đất trồng ngày càng tăng. - Bổ sung khoáng chất (Bentonite hoặc Zeonite) có tác dụng hạn chế đƣợc sự tích lũy KLN trong sản phẩm, nhất là ở các loại rau ăn lá (rau muống ở các công thức sử dụng khóang chất có tồn dƣ Pb từ 0,661- 0,983 mg/kg; ở đối chứng lên đến 1,264 mg/kg). Vùng có hàm lƣợng KLN cao chỉ nên trồng các loại rau ăn quả hoặc trƣớc khi trồng cần bổ sung khoáng Bentonite (có sẵn ở Việt Nam) với lƣợng bón 20 tấn/ha [6] III. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 1. Vai trò vi sinh vật đất trong hệ sinh thái nông nghiệp bền vững và khái niệm về phân bón vi sinh vật. 1.1. Vai trò vi sinh vật đất trong hệ sinh thái nông nghiệp bền vững Nói đến môi trƣờng đất ta phải nói đến vai trò của hệ vi sinh vật đất. Trong đó, vi sinh vật đất đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình hình thành đất do các tác dụng: + Tổng hợp các chất cần thiết cho sự phát triển của cây trồng và tăng nguồn dinh dƣỡng cho đất nhƣ tổng hợp các chất đạm hữu cơ từ nitơ của khí quyển nhờ vi khuẩn nốt sần, sống cộng sinh với cây họ đậu góp phần cung cấp chất dinh dƣỡng có N hữu cơ cho cây và vi khuẩn cố định đạm azotobacterium giúp tăng hợp chất N hữu cơ, vô cơ trong đất. + Tăng cƣờng sự phân giải các hợp chất hữu cơ trong đất góp phần hình thành chất mùn trong đất để tăng độ phì trong đất. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 43 + Tăng cƣờng sự chuyển hoá các hợp chất vô cơ trong đất. Có sự đóng góp tích cực đó là nhờ các chủng vi sinh vật đặc hiệu nhƣ: * Vi sinh vật Cố định đạm Trong khí quyển của trái đát khí nitơ chiếm khoảng 76%, con ngƣời, động vật, thực vật đều cần đạm. Song đại đa số sinh vật đều không sử dụng trực tiếp khí nitơ, chỉ có nhóm vi sinh vật cố định nitơ là có khả năng này. Hàng năm, nhu cầu về Nitơ đối với cây trồng trên toàn thế giới là hàng trăm triệu tấn. Tuy nhiên, phân bón hoá học chỉ mới đáp ứng đƣợc khoảng 30%, lƣợng còn lại là do quá trình cố định nitơ phân tử cung cấp [15]. Khả năng cố định đạm của vi khuẩn cố định đạm hội sinh Azospirillum đƣợc Beijerinck phát hiện từ năm 1922, nhƣng vai trò của nó trong hoạt động cố định đạm vùng rễ của cây hòa thảo chỉ đƣợc biết đến vào những năm của thập kỷ 70 nhờ vịêc tìm ra nơi trú ngụ của chúng. Năm 1976 đã phát hiện thấy Azospirillum bên trong và bên trong bề mặt của mô rễ, tạo ra mối quan hệ cộng sinh với cây, chúng có thể tồn tại trong đất vùng rễ, trên bề mặt rễ. Đây là loài vi khuẩn có khả năng cố định đạm khá lớn, chúng nhận các chất hữu cơ nhƣ Pectin, Axit hữu cơ làm nguồn dinh dƣỡng để phát triển và cố định đạm, đồng thời cung cấp các hợp chất chứa nitơ cho cây chủ [21]. Hiện nay, ngƣời ta đã sản xuất ra các phân vi sinh vật cố định đạm cho cây hoà thảo, đặc biệt là cây lúa mang tên là Azogin và đã đƣợc triển khai cho các cây trồng khác nhau ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, có thể tăng năng suất cây trồng từ 5 - 15% [42]. Chế phẩm vi khuẩn nốt sần đã đƣợc sản xuất từ rất lâu trên thế giới. Năm 1896 ở Đức lần đầu tiên chế ra loại chế phẩm gọi là Nitrazin, ở Mỹ sản xuất chế phẩm Nitroculture, ở Anh sản xuất loại phân Nitrbacterin [10]. Tới nay hầu hết các nƣớc đều sử dụng chế phẩm vi khuẩn nốt sần cho cây bộ đậu đặc biệt là cây đậu tƣơng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 44 Tuy nhiên khả năng làm giàu đạm cho đất tuỳ thuộc vào các loại cây trồng [16]. - Đậu đũa, đậu răng ngựa (Vicia faba) cố định đƣợc 45– 552 kg N/ha/năm. - Đậu Hà Lan (Pirum rativum) cố định đƣợc 52 – 77 kgN/ha/năm. - Đậu xanh (Phaseolas aureus) cố định đƣợc 63 – 342 kgN/ha/năm. - Đậu tƣơng (Glycine max) cố định đƣợc 179kgN/ha/năm. - Đậu triều (Cajanus Cajian) cố định đƣợc 168 – 280 kg N/ha/năm. - Cỏ ba chẽ, cỏ 3 lá (Trifolium spp): có khả năng cố định đƣợc 291 kgN/năm. Vi sinh vật cố định đạm tự do trong không khí đã đƣợc biết đến từ lâu. Ngƣời ta đã sử dụng chúng để làm phân vi sinh vật Azotobactrin, dùng để xử lý cho hạt giống, chế khô nuôi cấy trong đất hoặc trộn với than bùn để bón vào đất. Tuy nhiên hiệu lực của chúng không ổn định, năng suất chỉ tăng từ 5 - 10% [27]. Ngoài ra, vi khuẩn Lam (Cyanobacteria) cộng sinh với Bèo hoa dâu (Azolia) có khả năng cố định đƣợc 20 - 30 kg N/ha/vụ trên luống ngập nƣớc. Có tất cả 1400 loài vi khuẩn Lam, trong đó có rất nhiều loài có khả năng cố định đạm. Ở các nƣớc nhƣ Nhật Bản, Ấn Độ, Senegan, Trung Quốc, Ý, Ai Cập, chúng đƣợc sử dụng nhƣ một nguồn đạm sinh học [42]. * Vi sinh vật phân giải lân Vi sinh vật phân giải lân là nhóm các vi sinh vật (vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm sợi), có khả năng phân hủy các hợp chất Phospho khó tan đã có sẵn trong Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 45 đất hoặc bón vào đất thành dạng dễ tan mà cây trồng có thể hấp thụ đƣợc. Các loài vi sinh vật phân giải lân có thể kể đến: Preudomonas, Flavo.Bacterinin, Pennicilium..... [10]. Vai trò của vi sinh vật phân giải lân đƣợc nhiều nhà khoa học trên thế giới biết đến từ những năm 50 - 60, với các cây ngũ cốc nhƣ kiều mạch, đại mạch và ngô [27]. Vi sinh vật phân giải lân không chỉ làm tăng năng suất mà còn làm tăng hiệu quả của phân lân vô cơ từ 15 - 30%. Tuy nhiên, tùy từng loại đất mà phản ứng của cây trồng đối với vi sinh vật phân giải lân có khác nhau. Năng suất cây trồng tăng hơn đối chứng ở vùng đất chua khoảng 9 - 27%. Một số thử nghiệm khi bón quặng phot phat cho thấy sử dụng vi sinh vật phân giải lân có thể tiết kiệm đƣợc 50kg P2O5/ha/vụ. Chúng có thể làm tăng năng suất rau quả từ 5 - 30%, ngoài ra còn làm tăng chất lƣợng nông sản [10] . Bón phân vi sinh vật phân giải lân nhằm góp phần đẩy nhanh quá trình phân giải hợp chất Phospho khó tiêu thành dễ tiêu đối với cây trồng, qua đó làm giảm các tổn thất to lớn cho quá trình bay hơi rửa trôi gây ra. Nó là một biện pháp cải tạo đất và nâng cao độ phì nhiêu của đất, nâng cao năng suất cây trồng, bảo vệ môi trƣờng sinh thái và giảm đƣợc rất nhiều chi phí so với sử dụng phân hóa học. * Vi sinh vật phân giải xenlulo Xenluloza là thành phần chủ yếu của màng tế bào thực vật. Ở cây bông, xeluloza chiếm tới 90%, ở các cây gỗ nói chung xeluloza chiếm 40 – 50%. Hàng ngày, hàng giờ, một lƣợng lớn xeluloza đƣợc tích lũy trong đất do các sản phẩm tổng hợp của thực vật thải ra, cây cối chết đi, cành lá rụng xuống, rễ cây đã thu hoạch ở trong đất [10]. Số lƣợng xác thực vật đƣa vào đất hàng năm trên mỗi ha đối với rừng là 5 - 9 tấn, đối với cánh đồng nhiệt đới là 10 - 15 tấn, đồng cỏ ôn đới là 6 - 10 tấn, thảo nguyên là 1,5 tấn [27].Trong tự nhiên có nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng phân hủy xelulozo nhờ có hệ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 46 enzim xelulozo ngoại bào. Trong đó vi nấm là nhóm có khả năng phân giải mạnh nhất vì nó tiết ra môi trƣờng một lƣợng lớn enzim đầy đủ các thành phần. Các nấm mốc cũng có hoạt tính phân giải xelulozo đáng chú ý là Tricoderma [42], Để nâng cao hiệu quả xử lý chất xơ có thể dùng hỗn hợp của các giống nấm hoặc hỗn hợp nấm- vi khuẩn- xạ khuẩn [24], chế phẩm vi sinh vật xử lý tàn dƣ thực vật trên đồng ruộng với thờ i gian 21- 30 ngày [45]. Nhiều loài vi khuẩn cũng có khả năng phân huỷ xelulozo. - Nhóm vi khuẩn hiếu khí bao gồm : Psendomonas, Xellulomon, Achromobacter. - Nhóm vi khuẩn kỵ khí bao gồm Clostridium [10]. Ngoài vi nấm và vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm cũng có khả năng phân hủy xelulozo. Ngƣời ta thƣờng dùng xạ khuẩn Treptamyees trong việc phân hủy rác thải sinh hoạt, những xạ khuẩn này thƣờng thuộc nhóm ƣa nóng, sinh trƣởng, phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 45 - 50 0 C rất thích hợp với quá trình ủ rác thải [42]. Trong sản xuất phân bón vi sinh, ngoài các chủng vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân thì việc phối trộn thêm các loại vi sinh vật phân giải Xelluloza sẽ làm tăng thêm hiệu quả sử dụng phân phức hợp hữu cơ vi sinh. Sử dụng vi sinh vật phân giải Xelluloza sẽ làm tăng khả năng phân giải Xelluloza để tạo ra chất mùn, tăng độ phì nhiêu của đất, duy trì sự cân bằng và ổn định trong chu kỳ chuyển hóa cacbon của tự nhiên góp phần cải tạo môi trƣờng sinh thái. * Vai trò của xạ khuẩn - Xạ khuẩn có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành đất và tạo ra độ phì nhiêu của đất, chúng đảm nhiệm nhiều chức năng khác nhau trong việc làm màu mỡ thêm cho đất. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 47 - Xạ khuẩn tham gia tích cực vào các quá trình chuyển hoá và phân giảI nhiều hợp chất hữu cơ phức tạp và bền vững nhƣ xenlulo, chất mùn kitin, kerati, lignin… - Hầu hết xạ khuẩn thuộc giống Acinomyces, có khả năng hình thành chất kháng sinh nhƣ streptomixin, oreomyxin, tetraxyclin, teramyxin… đây là một đặc điểm quan trọng nhất của xạ khuẩn, nên đƣợc sử dụng rộng rãi trong y học, thú y và bảo vệ thực vật. - Trong quá trình trao đổi chất, xạ khuẩn còn có thể sinh ra các chất hữu cơ nhƣ các loại vitamin nhóm B (B1, B2, B6, B12) một số axit hữu cơ nhƣ axit lactic, axit acetic và nhiều axit amin nhƣ axit glutamic, axit metionin, trytofan, lizin. - Một số khác còn có khả năng tạo thành chất kích thích sinh trƣởng của thực vật. Vai trò của nấm Nấm thƣờng sống hỗ sinh với vi khuẩn phân giải tinh bột và xellulo trong đất, sử dụng sản phẩm của quá trình phân giải xellulo của vi khuẩn, tạo thành các mắt xích phân giải chất hữu cơ trong đất. Chúng tồn tại trong đất quan hệ với thực vật và sinh vật khác tạo thành hệ sinh thái đất, góp phần quan trọng cho các quá trình chuyển hoá trong đất, tạo nên kết cấu và độ phì nhiêu của đất. Tuy nhiên cũng có một số loại nấm gây bệnh cho cây trồng. Trong tất cả các hệ sinh thái: Đất đai là cơ chất đặc biệt, nó là cầu nối cho sự tác động tƣơng hỗ qua lại giữa động vật thực vật và vi sinh vật trên trái đất, là kho chứa vô tận nguồn dinh dƣỡng cho việc phát triển cây trồng, cho mọi hoạt động sống của vi sinh vật và các quá trình chuyển hoá vật chất, nó đóng góp vào sự thành công của nền nông nghiệp bền vững (Pimental etal… Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 48 1992, Smith 1974). Chất lƣợng của đất bao gồm thành phần hoá học, vật lý, sinh học cùng với mối quan hệ của chúng. Trong đó vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong việc tạo mùn, tham gia vào chu trình tuần hoàn vật chất tạo nên độ phì của đất (Arshad and Coen. 1992). Mỗi loại cây trồng đều có liên quan trên nhiều mặt với một tập đoàn các loại vi sinh vật nhất định, bao gồm cả những loại có ích và có hại. Vì vậy ngay từ khi quy hoạch sản xuất nông lâm nghiệp, bố trí cây trồng, tác động các biện pháp kỹ thuật cần chú ý đến vấn đề này để có thể đạt đƣợc hiệu quả kinh tế cao. Trong đất lúa nƣớc có mặt tất cả các nhóm vi khuẩn cố định nitơ: hiếu khí, kỵ khí không bắt buộc, kỵ khí bắt buộc, vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn sống tự do và cộng sinh. Các nhóm vi khuẩn này làm giàu nitơ sinh học cho đất lúa hàng năm khoảng 15-50kg N/ha. Như vậy vi sinh vật có vai trò vô cùng quan trọng trong sản xuất nông nghiệp: Chế phẩm vi sinh vật không gây hại đến sức khỏe của ngƣời, vật nuôi và cây trồng. Không gây ô nhiễm môi trƣờng sinh thái. Chế phẩm vi sinh vật có tác dụng cân bằng hệ vi sinh vật trong môi trƣờng sinh thái. Chế phẩm vi sinh vật không làm chai đất, mà làm tăng độ phì nhiêu của đất. Chế phẩm vi sinh vật đồng hóa các chất dinh dƣỡng cho cây trồng, tăng năng suất và chất lƣợng nông sản phẩm. Chế phẩm vi sinh vật có tác dụng tiêu diệt sâu hại và côn trùng gây hại. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 49 Chế phẩm vi sinh vật có tác dụng làm tăng sức đề kháng của cây trồng. Chế phẩm vi sinh vật phân huỷ chuyển hoá các chất hữu cơ bền vững, các phế thải sinh hoạt, phế thải nông công nghiệp làm sạch môi trƣờng. 1.2. Khái niệm về phân bón vi sinh vật, phân hữu cơ vi sinh Phân bón vi sinh vật: là sản phẩm chứa 1 hay nhiều loài vi sinh vật sống đã đƣợc tuyển chọn có mật độ đảm bảo các tiêu chuẩn đã ban hành, có tác dụng tạo ra các chất dinh dƣỡng hoặc các hoạt chất sinh học có tác dụng nâng cao năng suất, chất lƣợng nông sản hoặc cải tạo đất. Các loại phân bón vi sinh vật có thể kể đến là phân vi sinh vật cố định nitơ- đạm sinh học (Nitragin ; Azotobacterin, Azospirillum), phân vi sinh vật phân giải hợp chất photpho khó tan - phân lân vi sinh (Photphobacterin), chế phẩm nấm rễ, chế phẩm tảo lam...[22]. Phân hữu cơ vi sinh: là một loại sản phẩm đƣợc tạo thành thông qua quá trình lên men vi sinh vật các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau (phế thải nông, lâm nghiệp, phế thải chăn nuôi, phế thải chế biến, phế thải đô thi, phế thải sinh hoạt...), trong đó các hợp chất hữu cơ phức tạp dƣới tác động của vi sinh vật hoặc các hoạt chất sinh học của chúng đƣợc chuyển hoá thành mùn. 2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phân bón vi sinh vật ngoài nƣớc Đến nay nhiều nƣớc trên thế giới đã sản xuất chế phẩm vi sinh vật theo nhiều hƣớng khác nhau, nhiều dạng khác nhau. Phụ thuộc vào điều kiện kinh tế xã hội, khoa học công nghệ, trình độ dân trí và điều kiện tự nhiên của mỗi nƣớc khác nhau mà khác nhau. Nhƣng tất cả đều sản xuất theo hƣớng đó là: tiện cho ngƣời sử dụng và cho hiệu quả kinh tế cao nhất. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 50 Các kết quả nghiên cứu từ các nƣớc Mỹ, Canada, Nga, Ấn Độ, Thái Lan, Trung Quốc, Nhật Bản. Cho thấy sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh vật có thể cung cấp cho đất và cây trồng từ 30 đến 60kg N/ha/năm hoặc thay thế 1/2 đến 1/3 lƣợng lân vô cơ bằng quặng phốt phát. Ngoài ra, thông qua các hoạt động sống của vi sinh vật, cây trồng đƣợc nâng cao khả năng trao đổi chất, khả năng chống chịu bệnh tật và qua đó góp phần nâng cao năng suất và chất lƣợng nông sản. Ở Ấn Độ do sử dụng phân bón vi sinh vật cho các cây bộ đậu (lạc đậu tƣơng), lúa, cao lƣơng đã mang lại lợi nhuận tƣơng ứng là: 1204, 1015, 1149, và 343 rupi/ha tƣơng đƣơngvới sự tăng năng suất lạc, đậu tƣơng là 13,9%, lúa 11,4%, cao lƣơng: 18,2% và bông 6,8% (Juwarka 1994). Biểu 2.13: Hiệu quả sử dụng phân vi sinh vật ở Ấn Độ Cây trồng/phân bón VSV Tỷ lệ tăng năng suất% Lợi nhuận (R/ha) Đậu, lạc/Rhizobium Lúa/tảo lam Cao lƣơng/Azospirllum Bông/Azotobacter 13,9 11,4 18,2 6,8 1240 1015 1149 343 (Nguồn : A.S Jwarkar và cộng sự 1994) Tại Thái Lan lợi nhuận đem lại do nhiễm vi khuẩn cho đậu tƣơng 126,7 - 144 USD/ha, lạc 36,2 - 91,5 USD/ha, hay một gói chế phẩm/200g có thể thay thế cho 28,6 kg ure. Tại Trung Quốc phân bón vi sinh vật cố định đạm làm tăng năng suất cây trồng từ 7-15% tiết kiệm 20% phân khoáng, phân vi sinh vật phân giải lân tăng năng suất cây trồng 5 - 30%, phân hỗn hợp vi sinh tăng năng suất cây lƣơng thực 10 - 30% cây ăn quả trên 40% (Limin P.J.2001- Bảng 2.4). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 Biểu 2.14: Hiệu quả sản xuất phân vi sinh vật ở Trung Quốc Chung loại phân Vi sinh vật Hiệu quả sử dụng % tăng năng suất % tiết kiệm phân vô cơ Cố định Nitơ 7-15 20 Phân giải lân 5-30 10-15 Hỗn hợp 10-30 30-50 (Nguồn: Pan jiarong Lin Min, 2001) Hiện nay phân bón vi sinh vật đã trở thành hàng hóa đƣợc sử dụng tại nhiều quốc gia trên thế giới. Riêng vi khuẩn nốt sần hàng năm đem lại 25 triệu USD, trong đó tại Mỹ sản phẩm này đƣợc bán ra với doanh số 19 triệu USD. Tại Thái Lan tỷ lệ tăng trƣởng của phân vi khuẩn nốt sần từ năm 1980 đến 1993 cho đậu tƣơng là 199%, lạc 280%. Tổng giá trị sản phẩm này năm 1995 đạt 406.571 USD (Cong ngoen 1997). Biểu 2.15: Sản xuất phân bón vi sinh vật ở Thái Lan Năm Số lƣợng sản xuất (tấn) Số lƣợng sử dụng (tấn) Thành tiền (USD) 1997 5,00 3,36 6.726 1981 7,48 7,36 14.725 1986 78,00 74,78 149.564 1991 73,78 72,30 144.602 1995 211,41 203,28 406.571 (Nguồn: Cong ngoen và cộng sự, 1997) Ngoài phân vi khuẩn nốt sần các loại, phân vi sinh vật khác nhƣ cố định nitơ tự do từ Azotobacter, Clostridium, Tảo lam, cố định nitơ hội sinh từ Azopirillum, phân giải phốt phát chậm từ Bacillus, Pseudomonas.. Phòng trừ vi sinh vật gây bệnh vùng rễ từ Steptomuces, Bacillus… cũng đƣợc sản xuất với số lƣợng lớn. Với tính hiệu quả cao của phân vi sinh vật đã thúc đẩy các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 52 nƣớ phát triển sản xuất không ngừng cả về số lƣợng và chủng loại. Theo số liệu thống kê tại Ấn Độ (năm 1993). Từ năm 1992-1993 tổng hợp các dạng phân vi sinh vật bón trực tiếp cho cây trồng là 2.584 tấn và năm 2000 là 818.000 tấn (tăng trên 3 lần) tƣơng đƣơng gần 2,0 tỷ USD (Juwarkar 1994) Biểu 2.16: Các loại phân vi sinh vật ở Ấn Độ Loại phân bón Số lƣợng Rhizobium Arotobacter Azospirillum Tảo lam Phân giải lân Tổng cộng 35,0 162,61 77,16 267,72 275,51 818,00 (Nguồn: T. Sing và Subodh K. Dyrin, 1994) Trung Quốc dự kiến trong vòng 5-10 năm tới tổng giá trị phân vi sinh đạt 2,4 tỷ Nhân Dân Tệ tới năm 2015 đạt 7,2 tỷ NDT (Pan Jiarong Lin Min 2001- Bảng 2.17…..) Biểu 2.17: Tình hình sản xuất phân bón vi sinh vật của Trung Quốc Năm Diện tích sử dụng phân vi sinh (ha) Giá trị (NDT) 2001 5.000.000 - 2010 7.000.000 2.400.000.000 2015 21.000.000 7.200.000.000 (Nguồn: Pan Jiarong Lin Min, 2001) Chế phẩm phân vi sinh vật có thể sử dụng nhƣ một loại phân bón hoặc phối trộn với nền hữu cơ tạo thành phân bón hữu cơ vi sinh vật. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 Hiệu quả phân bón hữu cơ vi sinh đã đƣợc tổng kết tại một số quốc gia châu Á. Kỹ thuật chế biến phân ủ từ phế thải hữu cơ đƣợc trình bày kỹ hơn trong phần công nghệ vi sinh vật trong xử lý ô nhiễm môi trƣờng. Biểu 2.18: Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh đối với lúa ở một số quốc gia châu Á Tên quốc gia Tỷ lệ % tăng năng suất Trung Quốc Triều Tiên Thái Lan Ấn Độ 25,2-32,6 8,0-12,0 2,5-29,5 9,9 Xu thế hiện nay phát triển CNVSV là tạo ra một loại chế phẩm có nhiếu công dụng, thuận lợi cho ngƣời sử dụng. Ở Việt Nam nói riêng và nhiều nƣớc trên thế giới nói chung đã sản xuất chế phẩm VSV vừa có tác dụng đồng hoá nitơ không khí vừa có tác dụng phân huỷ chuyển hoá lân khó tan trong môi trƣờng để cung cấp dinh dƣỡng cho cây trồng, hoặc là sản xuất ra một loại chế phẩm VSV vừa có cả hai tác dụng trên, ngoài ra còn có khả năng tiêu diệt sâu bệnh và côn trùng có hại. Những loại chế phẩm nhƣ vậy đƣợc gọi là chế phẩm VSV hay phân VSV đa chức năng. Hiện nay bên cạnh các chế phẩm phân bón vi sinh vật ở dạng bột, thì dạng phân bón vi sinh vật ở dạng lỏng đang đƣợc quan tâm phát triển vì tính tiện lợi của nó. Phân bón vi sinh vật dạng lỏng trên thế giới hiện nay đã biết đến là E2001, Nitragin, EM. Do tính đa dạng của thiên nhiên mà các sản phẩm phân bón vi sinh vật thế hệ hiện nay chứa đựng đa chủng nghĩa là cả mọi tập hợp các vi sinh vật có ích( chế phẩm EM, E2001, phân vi sinh tổng hợp). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 3. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng phân bón vi sinh trong nƣớc. Chiến lƣợc an toàn dinh dƣỡng cho cây và đất trồng là sử dụng cân đối phân bón hoá học và phân bón sinh học cho cây trồng phù hợp với nhu cầu dinh dƣỡng và điều kiện đất đai, khí hậu, trong đó phân bón sinh học có vai trò vô cùng quan trọng. Cùng với chất hữu cơ, vi sinh vật sống tồn tại trong đất, nƣớc và vùng rễ cây có ý nghĩa quan trọng trong các mối quan hệ giữa cây trồng, đất và phân bón. Hầu nhƣ mọi quá trình xảy ra trong đất đều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của vi sinh vật (mùn hoá, khoáng hoá chất hữu cơ, phân giải, cố định chất vô cơ. v.v.). Vì vậy từ lâu vi sinh vật đã đƣợc coi là một bộ phận của hệ dinh dƣỡng cây trồng tổng hợp. Nhận thức đƣợc vai trò của phân bón vi sinh vật, từ những năm đầu của thập kỷ 80, nhà nƣớc đã triển khai hàng loạt các đề tài nghiên cứu thuộc chƣơng trình công nghệ sinh học phục vụ nông nghiệp giai đoạn 1986- 1990 và chƣơng trình công nghệ sinh học 1991-2005. Dƣới đây là số liệu tổng hợp một số kết quả chính trong công tác nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật làm phân bón phục vụ phát triển nông, lâm bền vững tại Việt Nam. Kết quả nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật làm phân bón * Thu thập, phân lập, tuyển chọn chủng giống vi sinh vật. Các chủng giống vi sinh vật đƣợc thu thập, phân lập tuyển chọn và lƣu giữ tại Quỹ gien vi sinh vật nông nghiệp. Đây là bộ sƣu tập giống của 30 họ vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn, nấm men, với số lƣợng gần 700 chủng, bao gồm các sinh vật cố định nitơ sống cộng sinh với cây bộ đậu (Rhizobium, Bradyrhizobium),cố định nitơ sống tự do (Azotobacter, Clotridium, Arthrobacter, Klebsiella, Serratia, Pseudomonas, Bacillus, vi khuẩn lam... hay cố định nitơ sống hội sinh trong vùng rễ cây trồng (Azospirillum), vi sinh vật phân giải lân (Bacillus, Pseudomonas, Penicillium, Aspergillus, Fussarium, Candida), vi sinh vật phân giải xenlluloza (Trichoderma, Chetomium, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 55 Aspergillus, Gliogladium....) và vi sinh vật kích thích sinh trƣởng thực vật (Agrobacterium, Flavobacterium, Bacillus, Enterobacter, Azotobacter, Gibberella...). Hàng năm quỹ gen vi sinh vật bổ sung 30-50 chủng giống vi sinh vật mới từ các nguồn phân lập khác nhau. Ngoài ra thông qua các hoạt động hợp tác quốc tế với các Viện vi sinh vật nông nghiệp liên bang Nga, Viện nghiên cứu cây trồng bán khô hạn (ICRISAT - Ấn Độ), trung tâm cố định đạm sinh học (NIFTAL - Mỹ, Thái Lan), Trung tâm lƣu giữ gen vi sinh vật Đài Loan (CCRC), Cộng hoà liên bang Đức (DSM)...quỹ gen vi sinh vật nông nghiệp đƣợc mở rộng thêm với nhiều chủng giống đa dạng khác. * Nghiên cứu qui trình công nghệ sản xuất phân bón vi sinh vật. Phân bón vi sinh vật đƣợc sản xuất bằng cách nhân sinh khối vi sinh vật trong môi trƣờng và điều kiện thích hợp để đạt đƣợc mật độ nhất định sau đó xử lý bảo quản và đƣa đi sử dụng. Hình 2.2: Qui trình sản xuất phân hữu cơ vi sinh vật Nguyên liệu ủ sẵn Xử lý sơ bộ Phối trộn, ủ Cơ chất hữu cơ Phối trộn Phân bón hữu cơ VSV Men ủ VS Dinh dƣỡng Chế phẩm VSV Kiểm tra c.lƣợng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 56 Qui trình chung của quá trình sản xuất phân bón vi sinh vật đƣợc tóm tắt trong sơ đồ 2.1. Trong khuân khổ các đề tài nghiên cứu thuộc chƣơng trình công nghệ sinh học các đơn vị nghiên cứu, triển khai trong cả nƣớc đã nghiên cứu và triển khai thành công các qui trình sản xuất phân vi sinh vật cố định nitơ, phân vi sinh vật hỗn hợp và vi sinh vật chức năng trên nền đất mang khử trùng và không khử trùng. Nhiều sản phẩm đƣợc tạo ra từ các qui trình nêu trên đã đƣợc thử khảo nghiệm trên diện rộng và đƣợc Bộ Nông nghiệp & PTNT công nhận và cho đăng ký trong danh mục các loại phân bón đƣợc phép sử dụng tại Việt Nam ( Phân VSV cố định nitơ cho cây họ đậu, Phân lân hữu cơ vi sinh KOMIX, Phân bón sinh tổng hợp BIOMIX, Phân lân vi sinh HUMIX, Phân vi sinh Phytohoocmon, HUDAVIL, Phân vi sinh vật chức năng...). Tuỳ theo công nghệ sản phẩm phân bón vi sinh vật có thể chứa sinh khối từ 1 chủng hay nhiều chủng vi sinh vật đã tuyển chọn và sản phẩm có thể đƣợc sản xuất ở dạng bột hoặc lỏng [36] * Đánh giá hiệu lực của phân bón vi sinh vật đối với cây trồng. Trong gần 20 năm qua các công trình nghiên cứu và thử nghiệm phân vi khuẩn nốt sần tại Việt Nam cho thấy phân vi khuẩn nốt sần có tác dụng nâng cao năng suất lạc vỏ 13,8 - 17,5% ở các tỉnh phía Bắc và miền Trung và 22% ở các tỉnh miền Nam, (Ngô Thế Dân và CTV 2001). Các kết quả cũng cho thấy sử dụng phân vi khuẩn nốt sần kết hợp với lƣợng đạm khoáng tƣơng đƣơng 30 - 40 kgN/ha mang lại hiệu quả kinh tế cao, năng suất lạc đạt trong trƣờng hợp này có thể tƣơng đƣơng nhƣ bón 60 và 90 kgN/ha. Hiệu lực của phân vi khuẩn nốt sần thể hiện rõ nét trên vùng đất nghèo dinh dƣỡng và vùng đất mới trồng lạc. Lợi nhuận do vi khuẩn nốt sần đƣợc Võ Minh Kha và CTV (1995) xác định đạt 442.000 VNĐ/ ha với tỷ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 lệ lãi suất/1 đồng chi phí đạt 9,8 lần. Lợi nhuận tƣơng tự cũng đƣợc Nguyễn Thị Liên Hoa và CTV (1997) tại các vùng trồng lạc ở các tỉnh phía Nam. Biểu 2.19: Hiệu quả sử dụng phân vi sinh vật cố định ni tơ hội sinh đối với một số cây trồng Đất và cây trồng Công thức bón phân Năng suất (tạ/ha) % tăng so với ĐC Lúa trên đất phù sa sông Hồng Nền (NPK: 90.90.60 + 8t PC) 80% nền + phânVKCĐN Nền + Phân VKCĐN 51,60 53,73 57,86 - 4,0 12,0 Lúa trên đất bạc màu Hà Bắc (cũ) Nền (NPK: 90.90.60 + 8t PC) 80% nền + phânVKCĐN Nền + Phân VKCĐN 37,76 39,86 44,59 - 6,0 18,0 Ngô trên đất phù sa sông Hồng Nền (NPK: 180.120.90 + 8t PC) 80% nền + phânVKCĐN Nền + Phân VKCĐN 41,45 41,73 46,85 - 1,0 13,0 Ngô trên đất bạc màu Hà Bắc cũ Nền (NPK: 90.90.60 + 8t PC) 80% nền + phânVKCĐN Nền + Phân VKCĐN 36,98 37,42 39,88 - 1,0 8,0 Chè trên đất đỏ Thái Nguyên Nền (NPK: 120.90.60) 80% nền + phânVKCĐN Nền + Phân VKCĐN 142,90 155,34 178,21 - 9,0 25,0 (Nguồn: Đề tài KHCN.02.06) Phân vi khuẩn nốt sần không chỉ có tác dụng làm tăng năng suất lạc, tiết kiệm phân đạm khoáng mà còn tăng cƣờng sức đề kháng cho lạc đối với một số bệnh vùng rễ. Ngoài ra dƣới tác dụng của vi khuẩn nốt sần, lạc có sinh khối chất xanh cao hơn. Tàn dƣ thực vật sau thu hoạch nếu đƣợc vùi trả lại cho đất trở thành nguồn dinh dƣỡng đạm và chất hữu cơ quan trọng cho các cây trồng vụ sau [36] Kết quả nghiên cứu của đề tài cấp nhà nƣớc KC.08.01 (1991-1995) và KHCN.02.06 (1996-2000) cho biết vi sinh vật cố định ni tơ có thể tiết kiệm đƣợc lƣợng phân khoámg nhất định, từ 10,08 đến 22,4 kgN/ha/vụ tuỳ theo từng loại đất và thời vụ gieo trồng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 58 Biểu 2.20: Khả năng tiết kiệm đạm khoáng của phân vi sinh vật cố định nitơ Đất trồng Khả năng tiết kiệm đạm khoáng theo thời vụ gieo trồng (kgN/ha) Vụ xuân Vụ mùa Phù sa sông Hồng 14,28 10,80 Phù sa sông Mã 15,28 12,12 Đất bạc màu 22,40 16,6 Cát ven biển 17,46 17,8 Trung bình 13,76 14,51 (Nguồn đề tài KC.08.01) * Kết quả: Đánh giá hiệu lực phân bón vi sinh vật đối với cây trồng đã xác định phân bón vi sinh không chỉ cung cấp một phần chất dinh dƣỡng cần thiết cho cây mà còn có tác dụng nâng cao hiệu quả sử dụng phân khoáng đồng thời có khả năng hạn chế một số bệnh vùng rễ cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cho ngƣời sử dụng và tác động tích cực đến môi trƣờng sinh thái đất....... Tuy nhiên kết quả nghiên cứu đã chỉ ra phân vi sinh vật chỉ phát huy hiệu lực tốt đối với cây trồng trên nền dinh dƣỡng cân đối. Điều đó cho thấy môi trƣờng có vai trò vô cùng quan trọng đến quá trình sinh trƣởng, phát triển và khả năng tổng hợp các hoạt chất sinh học của VSV. Nếu điều kiện không thuận lợi hiệu lực của phân VSV bị hạn chế, và trong một số trƣờng hợp nhất định hiệu lực sẽ bị mất. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 59 4. Điểm tình hình nghiên cứu về phân bón vi sinh trên rau và nghiên cứu hàm lƣợng NO3 - trong rau. Phân bón vi sinh có tác dụng rộng đến năng suất, chất lƣợng nhiều loại cây trồng do hoạt động hữu ích của các chủng VSV. Trong đó đối tƣợng cây rau rất đƣợc chú ý, vì rau là loại thực phẩm dùng thƣờng xuyên của con ngƣời hàng ngày và có liên quan nhiều đến sức khỏe ngƣời sử dụng. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về sử dụng các chế phẩm sinh học, phân sinh học, phân hữu cơ . . . . cho thấy, bón phân vi sinh cho rau đã giảm bớt đƣợc lƣợng phân hóa học mà năng suất rau vẫn ổn định và chất lƣợng rau đảm bảo theo tiêu chuẩn an toàn cho phép. Nghiên cứu của Hoàng Hải và cộng sự năm 2005- 2006 về: nghiên cứu hiệu lực của một số chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM đối với lúa và rau tại Thái Nguyên cho thấy chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM có hiệu lực rõ rệt đối với tăng năng suất và chất lƣợng rau xanh [18]. Kết quả: Khảo nghiệm hiệu lực phân bón hữu cơ Liquid Calcium Nitrate đối với một số cây trồng trên một số loại đất miền Bắc Việt Nam 2006 của Viện Thổ Nhƣỡng Nông Hóa năm 2006- 2007 cho thấy: bón 2 tấn phân hữu cơ Liquid/ha cho rau cải bắp và su hào trên đất bạc màu, đất phù sa sông Hồng đã tăng năng suất rau cải bắp và su hào lên 17- 24 % so với không bón hữu cơ và đối chứng của nông dân; tăng năng suất của rau 9% so với công thức bón 10 tấn phân chuồng/ha. Bón 1,5 tấn phân hữu cơ Liquid và giảm lƣợng NK có trong phân hữu cơ cho năng suất rau tƣơng đƣơng với công thức bón 10 tấn phân chuồng/ha và cao hơn 9- 15% so với công thức không bón phân hữu cơ. Bón 1,5 tấn phân hữu cơ Liquid/ha cho bắp cải và su hào làm tăng tiền lãi 21- 25% so với công thức bón theo nông dân và tăng 8- 14% so với công thức bón 10 tấn phân chuồng/ha [53]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 Kết quả thử nghiệm phân super K-Humate trên rau cải bắp NS- Kross vụ thu và vụ đông 2006 của Sở KH&CN Vĩnh Phúc cho thấy: trọng lƣợng bình quân/bắp cao hơn công thức không bón và tăng năng suất 276,5 kg/sào. Các mẫu rau dùng K- Humate khi phân tích đều đạt tiêu chuẩn chất lƣợng rau an toàn. Lãi cao hơn đối chứng 10,5% [32]. Dự án Kết hợp cải cách giáo dục và Phát triển cộng đồng do trƣờng Đại học Cần Thơ hợp tác với trƣờng Đại Học Michigan State thực hiện năm 2006- 2007 ở ấp Hòa Bình huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang trong 4 công thức bón phân: 100% phân hóa học; bón100% phân hữu cơ; 50% phân hóa học + 50% phân hữu cơ; 100% phân hữu cơ + 50% phân hóa học; Kết quả cho thấy, công thức bón 100% phân hữu cơ + 50% phân hóa học cho năng suất và hiệu quả tốt nhất đối với rau [20]. Những nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Thanh Hiền về phân bón đạm vi sinh Biogro ở xóm Tâm Thái, xã Hóa Thƣợng, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên trong 4 vụ cho thấy: việc dùng đạm vi sinh thay thế đƣợc 50% ure và tăng năng suất cây trồng. Với lúa, năng suất tăng từ 10- 25%, công thức bón đạm vi sinh 3 kg/sào thay cho 70% đạm hóa học, tăng năng suất 25,9 kg/sào. Đối với mỗi loại rau khác nhau năng suất cũng tăng 12- 20%. Bên cạnh đó ngƣời ta nhận thấy đạm vi sinh làm tăng khả năng chống chịu sâu bệnh của cây trồng vì nó làm cây trồng khỏe, phát triển đều, phẩm chất hạt và quả tăng [13]. Các kết quả nghiên cứu của Viện Công nghệ sinh học về việc sử dụng các chế phẩm sinh học nhằm nâng cao độ phì của đất và chất lƣợng của sản phẩm trong năm 2004- 2005 đã cho những kết quả tốt, có khả năng triển khai trên diện rộng. Việc sử dụng chế phẩm vi sinh và phân bón tạo bởi chế phẩm vi sinh đã giúp giảm đƣợc từ 30-50% lƣợng phân bón hóa học, sản lƣợng rau tăng từ 15- 20%, hàm lƣợng nitrate trong rau giảm 10 lần, thấp hơn rất nhiều so với tiêu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 61 chuẩn cho phép. Ngƣời nông dân vùng dự án cho biết rau trồng bằng phƣơng pháp này tƣơi ngon hơn và đƣợc ngƣời tiêu thụ ƣa chuộng. Đối với đất trồng, ngay sau lần thí điểm đầu tiên, chất lƣợng đất đã đƣợc nâng lên đáng kể [29]. Nghiên cứu của tác giả Phạm Minh Cƣơng và cộng sự năm 2001- 2004 cho thấy: Thời gian bón đạm lần cuối đến khi thu hoạch có ảnh hƣởng chặt tới dƣ lƣợng NO3 - trong rau. Khả năng tích lũy NO3 - phụ thuộc vào từng loại cây. Hầu hết các loại rau sau bón 3- 5 ngày hàm lƣợng NO3 - cao nhất và đều vƣợt ngƣỡng cho phép, sau đó lại giảm dần. Sau khi bón đạm lần cuối 10 ngày, hàm lƣợng NO3 - thấp nhất và đều đảm bảo độ an toàn cho phép [6] . Nghiên cứu của Bùi Quang Xuân năm 1993- 1997 về ảnh hưởng của phân bón đến năng suất và hàm lượng NO3 - trong rau trên đất phù sa sông Hồng đã cho thấy việc bón đạm làm tăng hàm lƣợng NO3 - trong đất và cả trong rau. Liều lƣợng đạm thích hợp đạt năng suất cao, hàm lƣợng NO3 - trong giới hạn cho phép đối với su lơ là 120 kg N, hành tây: 100 kg N, cà chua: 150 kg N, cải bắp là 200 kg N/ha. Bón đạm kết hợp với kali hoặc lân với liều lƣợng thích hợp đều làm tăng năng suất và giảm hàm lƣợng NO3 - trong rau. Các loại phân bón lá làm tăng năng suất và giảm hàm lƣợng NO3 - trong rau từ 15- 30% [55]. Khái quát những nghiên cứu về chế phẩm, phân bón vi sinh cho rau: Qua các công trình nghiên cứu nói trên có thể thấy các tác giả đã tập trung nhiều vào nghiên cứu ảnh hưởng của các chế phẩm vi sinh, các phân bón vi sinh khác nhau đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng rau, giảm hàm lượng NO3 - và hiệu quả kinh tế, hiệu quả môi trường đạt được của việc bón phân vi sinh trong việc thay thế các loại phân hóa học từ 20- 70%. Các nghiên cứu đều cho kết luận khẳng định những chế phẩm vi sinh và phân bón tạo bởi chế phẩm vi sinh là sản phẩm phân bón hướng tới nền nông nghiệp bền vững. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 62 Tuy nhiên, hiện nay việc tạo ra rất nhiều các loại phân bón vi sinh. (Không kể có những cơ sở sản xuất chạy theo lợi nhuận, sản xuất các sản phẩm không đúng yêu cầu chất lượng theo tiêu chuẩn ban hành) đã cho người sản xuất rau phân vân trong việc lựa chọn loại phân bón vi sinh phù hợp với đối tượng cây trồng. Để giải quyết một phần vấn đề này và ý tưởng tìm một số phân bón HCVS cho các vùng chuyên canh của Hà Giang theo mục tiêu sản xuất hàng hóa tập trung và phát triển bền vững. Để tăng thêm cơ sở khoa học, chúng tôi đã nghiên cứu đề tài và bổ sung thêm về một số vấn đề như: - Xác định loại phân HCVS phù hợp với sản xuất rau cải bắp ở thị xã Hà Giang. - Xác định ảnh hưởng của các loại phân HCVS tới thời gian bảo quản sau thu hoạch. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 63 CHƢƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.1. Đối tượng nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu trên đối tƣợng là cây cải bắp. Tên khoa học: Brassica oleracea .var. capitata (L). Tên tiếng anh: Cabbage Giống NS-Cross: đây là giống lai F1 của Nhật Bản, đƣợc trồng khá phổ biến tại Hà Giang, giống có hình thái và chất lƣợng tốt đảm bảo tiêu chuẩn xuất khẩu. Thời gian sinh trƣởng từ khi trồng đến thu hoạch từ 80- 90 ngày. Năng suất trung bình từ 350 – 400 tạ/ha, trong điều kiện thâm canh cao có thể đạt 600 tạ/ha. Đây là giống có tiềm năng cho sản xuất rau tập trung, tạo vùng hàng hóa xuất khẩu. 1.2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài: Thí nghiệm thực hiện tại gia đình nông dân Đỗ Xuân Luyện, thôn Bản Tùy, xã Ngọc Đƣờng, thị xã Hà Giang. Đề tài đƣợc thực hiện trong 2 năm, bố trí thí nghiệm ở thời vụ trồng chính tại địa phƣơng là vụ đông xuân. - Đông xuân 2005- 2006: tháng 10/2005- 2/2006. - Đông xuân 2006- 2007: tháng 10/2006- 2/2007. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 64 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh tới sinh trƣởng và năng suất rau cải bắp. 2.2. Xác định sự ảnh hƣởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh tới hàm lƣợng NO3 - trong rau cải bắp sau thu hoạch. 2.3. Xác định ảnh hƣởng của một số phân hữu cơ vi sinh tới thời gian bảo quản của rau cải bắp sau thu hoạch. 2.4. Xác định ảnh hƣởng của một số phân hữu cơ vi sinh tới hóa tính đất trồng rau cải bắp. 2.5. Đánh giá hiệu quả kinh tế của các công thức bón, lựa chọn loại phân hữu cơ vi sinh phù hợp để áp dụng vào sản xuất rau an toàn tại địa bàn thị xã Hà Giang. 2.6. Ảnh hƣởng của bón phân HCVSHG trên các nền phân khoáng khác nhau đến sinh trƣởng và năng suất rau cải bắp. 2.7. Ảnh hƣởng của bón phân HCVSHG trên các nền phân khoáng khác nhau đến hóa tính đất và hiệu quả kinh tế trồng rau cải bắp. 2.8. Đề xuất một số giải pháp định hƣớng phát triển sản xuất cho vùng chuyên canh rau ở Hà Giang. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 65 3. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 3.1. Các loại phân hữu cơ vi sinh (HCVS) dùng trong thí nghiệm + Phân hữu cơ vi sinh Biogro. Là sản phẩm của công ty sản xuất phân hữu cơ vi sinh Bình Nguyên, có chi nhánh tại Thành phố Thái Nguyên. Vi khuẩn gốc đƣợc lấy tại Trung tâm nghiên cứu và chuyển giao công nghệ trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội. Phân hữu cơ vi sinh Biogro gồm 4 thành phần vi sinh vật chính là: vi sinh vật cố định đạm, vi sinh vật phân giải lân, vi sinh vật kích thích sinh trƣởng và vi sinh vật phân giải các chất khó tan. Trong đó vi sinh vật đạt số lƣợng trên 10 6 tế bào/gam phân, đƣợc trộn với chất hữu cơ là mùn thô lấy tại Cúc Phƣơng - Ninh Bình. + Phân HCVS Sông Gianh Phân HCVS Sông Gianh là sản phẩm của công ty sản xuất phân bón Sông Gianh, tỉnh Quảng Bình. Phân HCVS Sông Gianh có thành phần chủ yếu gồm: P2O5 lớn hơn hoặc bằng 3%; Hàm lƣợng hữu cơ (C) ≥ 13,5%; Axit Humic và Fulvic ≥ 5,6%; ẩm độ ≤ 30%; Vi sinh vật có ích (vi sinh vật phân giải xenlulozo, vi sinh vật phân giải các hợp chất phốtpho khó tan) tổng số: 5.10 6 tế bào/gam. Ngoài ra còn có một số ng