Nghiên cứu phát triển dung dịch thủy canh hữu cơ cho các loại rau ăn lá từ phụ phẩm nông nghiệp

Bài viết Nghiên cứu phát triển dung dịch thủy canh hữu cơ cho các loại rau ăn lá từ phụ phẩm nông nghiệp được nghiên cứu với mục đích là tạo ra dung dịch thủy canh hữu cơ từ những phế phẩm nông nghiệp từ đó vừa nâng cao chất lượng sản phẩm vừa giữ được những lợi thế khi trồng rau thủy canh.

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN DUNG DỊCH THỦY CANH HỮU CƠ CHO CÁC LOẠI RAU ĂN LÁ TỪ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP Đinh Hoàng Huy Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh GVHD: PGS.TS Thái Văn Nam ThS Trịnh Trọng Nguyễn TÓM TẮT Đất nông nghiệp bị ô nhiễm gây ảnh hưởng đến sản phẩm rau trồng thổ canh, từ gián tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng Người dân dần e ngại sản phẩm rau trồng thổ canh Vì thế, thủy canh biết đến giải pháp tối ưu để giải vấn đề dùng dung dịch thủy canh vô chất lượng sản phẩm khơng tốt trồng thổ canh Trong phụ phẩm nơng nghiệp có giá trị dinh dưỡng cao cho trồng lại bị thải bỏ, gây lãng phí nhiễm mơi trường Mục tiêu nghiên cứu tạo dung dịch thủy canh hữu từ phế phẩm nông nghiệp từ vừa nâng cao chất lượng sản phẩm vừa giữ lợi trồng rau thủy canh Ngồi cịn giảm thải nhiễm mơi trường, góp phần đáp ứng nhu cầu sử dụng rau hữu ngày tăng người dân Từ khóa: Dung dịch thủy canh hữu cơ, nông nghiệp hữu cơ, phụ phẩm nông nghiệp, rau ăn lá, rau thủy canh ĐẶT VẤN ĐỀ Rau xanh thành phần thiếu bữa ăn ngày, nguồn cung cấp vitamin khoáng chất dồi cho thể Tuy nhiên, với tốc độ thị hóa ngày gia tăng, diện tích đất nơng nghiệp ngày bị thu hẹp nên nhu cầu tiêu thụ rau xanh cao, dẫn đến chất lượng rau thị trường khó kiểm soát Rau ăn trồng ngắn ngày, thời gian thu hoạch khoảng 30-45 ngày, nên vấn đề kiểm sốt sâu bệnh sử dụng phân bón quan trọng Theo phương pháp canh tác truyền thống, lượng phân bón vơ sử dụng nhiều để rút ngắn thời gian sinh trưởng cây; song song đó, loại thuốc bảo vệ thực vật sử dụng cách thường xuyên, thời gian cách ly trước thu hoạch chưa đủ nên ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe người tiêu dùng Thêm vào đó, việc sử dụng nhiều phân bón vơ cịn làm cho nguồn nước ngầm bị ô nhiễm Hiện nay, khu đô thị, người dân với tiêu chuẩn sống cao ngày quan tâm sử dụng sản phẩm canh tác an toàn, thực phẩm hữu Giá loại rau xanh canh tác theo tiêu chuẩn VietGap hữu cao sản phẩm truyền thống từ 1,5 đến lần Rau xanh hữu xu hướng tiêu dùng xã hội Nhiều hộ gia đình cịn tận dụng khoảng không gian để trồng rau theo phương pháp thủy canh Thủy canh kỹ thuật đại cho việc trồng rau loại trồng khác Khi trồng rau phương pháp thủy canh khơng cần đào xới hay tưới nước không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật mà 569 suất mang lại cao trồng thổ canh Rất nhiều đề tài nghiên cứu từ nước kiểm chứng vấn đề như: Ở Hà Lan người ta thu suất cà chua cà tím trồng len đá tương ứng cao - 34% 13% so với trồng đất Theo Lê Đình Lương (1995) suất trồng dung dịch cao so với trồng đất từ 25 – 500% trồng liên tục [4] Nguyễn Thị Ngọc Dinh cộng (2015), đánh giá hiệu dung dịch dinh dưỡng hữu sản xuất rau thủy canh tĩnh rau muống Nghiên cứu bước đầu đánh giá hàm lượng NO3- rau muống thấp khoảng lần so với dung dịch vô (Knop) độ Brix cao – 4% Bã đậu nành, thân chuối, vỏ chuối hay vỏ trái vỏ trứng phụ phẩm nơng nghiệp có giá trị dinh dưỡng cao cho trồng phần lớn lại khơng tận dụng gây lãng phí nhiễm mơi trường Bã đậu nành phần khơng hịa tan hạt đậu nành trình sản xuất chế biến sữa đậu nành đậu phụ Nguồn cung cấp khoáng chất nhiều chất dinh dưỡng cần thiết: Cứ 100gram bã đậu nành lại chứa 81mg calczium, 350mg potassium, khoảng 14gram carbohydrate khoảng 17gram chất đạm thực vật, chứa số sinh tố vitamin E, K, B1, B2 Ngồi cịn cung cấp thêm folic acid số khoáng chất khác kẽm, magiê, sắt, phốt pho, đồng, muối natri Hàng năm, lượng lớn bã đậu nành tạo giới Tại Việt Nam có khoảng 150.000 tạo từ ngành công nghiệp sản xuất hũ đậu nành năm [1] Vỏ chuối có thành phần hóa học bao gồm kali, phốt pho, canxi, mangan, natri, magiê lưu huỳnh Cho đến nay, kali nguyên tố phổ biến nhất, chiếm tới 42% vỏ chuối khô Cứ chuối cho khoảng 29 – 34g vỏ chiếm ¼ trọng lượng chuối với sản lượng khoảng 1.354.300 tấn/năm nước thải khoảng 338.575 vỏ/năm [7] Tuy nhiên, hầu hết dung dịch thủy canh dung dịch vô cơ, nhiều gây tâm lý bất an cho người tiêu dùng Đó lý đề xuất đề tài: “Nghiên cứu phát triển dung dịch thủy canh hửu cho loại rau ăn từ phụ phẩm nông nghiệp” CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN Phạm Đình Dũng Trần Văn Lâm (2013) tạo chế phẩm phân bón cho số loại rau nhà màng từ dung dịch thủy phân từ phụ phẩm cá enzym Chế phẩm cho rau ăn sau phối trộn có hàm lượng chất: 5,06% N; 1,13% P2O5; 1,1% K2O; 252 ppm Fe; 209 ppm Zn; 206 ppm Mn; 536 ppm Bo Ngồi chế phẩm cịn có hàm lượng axit amin 3,19% Khi sử dụng chế phẩm với liều lượng 10ml/lít nước cho rau cải xanh rau dền trồng đồng cho suất hiệu kinh tế cao [6] Phan Hoàng An, Trần Ngọc Hùng (2021) tạo dung dịch thủy canh hữu SW95+ từ việc thủy phân trùn quế tươi enzyme tăng suất trồng rau mồng tơi, rau cải rau muống 2,58; 2,39 1,62 lần so với không sử dụng [9] Nguyễn Thị Ngọc Dinh cộng (2015) tạo dung dịch thủy canh hữu từ động thực vật theo quy trình Han Kyu Cho Atsushi Koyama (1997) [3] Thành phần dinh dưỡng có dung dịch hữu gốc có 570 tỷ lệ N: P: K tương ứng 1344: 592,1: 1941,7 (mg/l) Trong đó, nồng độ thích hợp 3%, tiếp đến 4% với suất tương ứng 1.914,78 g/hộp 1.746,39 g/hộp, hàm lượng NO3- rau thấp (17,40 mg/kg tươi) độ Brix cao (5,83 6,33) [5] Hoàng Thị Mai cộng (2021) nghiên cứu tạo dung dịch thủy canh hữu từ bã đậu nành theo quy trình Han Kyu Cho Atsushi Koyama (1997) thu dung dịch thủy canh hữu có tỷ lệ N: P: K tương ứng 1968,2: 167,5: 420,9 (mg/l) Nồng độ dinh dưỡng hữu thích hợp nồng độ pha loãng 15 10 lần từ dung dịch gốc, độ Brix rau sử dụng dinh dưỡng hữu cao dung dịch Knop từ 2,2 – 2,8 % rau xà lách, 0,5 – 1,3 % rau cải ngọt, hàm lượng NO3- rau thương phẩm sử dụng dinh dưỡng hữu thấp lần so với dung dịch Knop [1] Các nghiên cứu đưa dung dịch thủy canh có chất lượng tốt so sánh với dung dịch Knop Tuy nhiên với nghiên cứu Nguyễn Thị Ngọc Dinh cộng (2015) [5] thành phần dung dịch cịn có nhiều ngun liệu có giá trị sử dụng cá, chuối, đu đủ Cịn với nghiên cứu Hồng Thị Mai cộng (2021) [1] thành phần chủ yếu bã đậu nành chất lượng sản phẩm giảm đem so sánh với dung dịch nghiên cứu Nguyễn Thị Ngọc Dinh cộng (2015) [5], độ Brix bé dư lượng NO3- cao Do nghiên cứu này, chúng tơi đề xuất quy trình phát triển dung dịch thủy canh hữu từ phụ phẩm nông nghiệp nhằm nâng cao chất lượng dung dịch không sử dụng nhiều nguyên liệu giá trị sử dụng để làm nguyên liệu ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU Phương thức tạo dung dịch xác định hàm lượng dinh dưỡng: Dựa phương pháp tạo dinh dưỡng hữu từ nguồn gốc động vật thực vật Han Kyu Cho Atsushi Koyama (1997) Tiến hành ủ bã nậu nành vào thùng nhựa 160 lít với nước theo tỷ lệ 2:1 Bổ sung vỏ chuối, thân chuối, vỏ trứng bổ sung vào thùng theo mức định lượng Bổ sung enzyme protein chế phẩm SEB mentral PL theo tỷ lệ lít/1 nguyên liệu Một tuần sau, tiến hành bổ sung chế phẩm Trichoderma, trình ủ kéo dài khoảng thời gian tháng, đến dung dịch khơng cịn xuất mùi khó chịu, màu dung dịch tương đương với màu sữa đậu nành Dung dịch dinh dưỡng hữu phân tích hàm lượng dinh dưỡng sử dụng cho thí nghiệm Xác định nồng độ dung dịch dinh dưỡng hữu thích hợp trồng rau thủy canh (rau xà lách rau cải ngọt) Thí nghiệm bố trí giàn khác với lần nhắc cơng thức thí nghiệm Dung dịch bổ sung dinh dưỡng định kỳ ngày/lần, trì mực nước ngập rễ cm, điều chỉnh pH = - giấm ăn có nồng độ Axit axetic 5% nồng độ Ca(OH)2 nồng độ 1% 571 Bảng 1: Tỷ lệ pha loãng dung dịch gốc Hệ số pha lỗng dung dịch Cơng thức (lần) 10 15 20 Đối chứng Dung dịch vô Knop 572 Đánh giá chất lượng dung dịch thủy canh hữu Đạm tổng số xác định phương pháp Kjedahl theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 10682 : 2015) Lân dễ tiêu theo phương pháp Oniani theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 256 : 2009) Kali dễ tiêu theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 8662 : 2011) [8] Xác định ảnh hưởng dung dịch hữu đến sinh trưởng suất số loại rau ăn (xà lách, cải ngọt) Trong nghiên cứu sử dụng mơ hình thủy canh tĩnh để trồng thử nghiệm loại rau ăn xà lách cải Chỉ tiêu theo dõi: Chiều cao (cm), số lá/cây (lá/cây), khối lượng (gram), suất thực thu (kg), dư lượng Nitrat rau, độ Brix TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Thị Mai, Nguyễn Thị Thu Phương, Âu Thị Na, Lê Công Hùng (2021), Nghiên cứu, thử nghiệm dung dịch dinh dưỡng hữu từ bã đậu nành trồng rau ăn thủy canh”, Tạp chí khoa học Đại học Tân Trào [2] Lê Khôi (2021), Hướng dẫn kỹ thuật ủ phân đậu nành, viewed 15/04/2022, from: http://www.khoahocchonhanong.com.vn/huong-dan-ky-thuat-u-phan-dau-nanh.h tml [3] Minh Nguyệt (2018), Dùng dung dịch dinh dưỡng hữu trồng rau muống thủy canh, viewed 15/04/2022, from: http://www.khoahocphothong.com.vn/dung-dung-dich-dinh-duong-huu-co-trong-rau-muong-thuycanh-50399.html [4] Nguyễn Minh Chung (2012) “Kỹ thuật thủy canh ứng dụng sản xuất rau” [5] Nguyễn Thị Ngọc Dinh cộng (2015) “Hiệu số loại dung dịch dinh dưỡng hữu đến sinh trưởng, suất chất lượng rau muống sản xuất cơng nghệ thủy canh động với giá thể”, Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam [6] Phạm Đình Dũng, Trần Văn Lâm (2013), Nghiên cứu ứng dụng dung dịch thủy phân từ phụ phẩm cá enzym làm phân bón cho số loại rau nhà màng, viewed 20/04/2022, from: https://123docz.net/document/2531015-nghien-cuu-ung-dung-dung-dich-thuy-phan-tu-phu-pham-cabang-enzyme-lam-phan-bon-cho-mot-so-loai-rau-trong-nha-mang.htm [7] Phạm Đình Long (2008), “Nghiên cứu giải pháp tái sử dụng vỏ chuối làm phân vi sinh” [8] Phạm Thị Thúy (2013) “Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng rau phương pháp thủy canh tĩnh” [9] Phan Hoàng An, Trần Ngọc Hùng (2021) “ Đánh giá hiệu làm tăng suất trồng số rau màu dung dịch thủy canh hữu SW95+”, Tạp chí khoa học Đại học Thủ Dầu Một [10].Trần Văn Khanh, Nguyễn Văn Nguyện, Lê Hoàng, Nguyễn Xuân Hai, Nguyễn Thành Trung, Trần Thị Lệ Trinh, Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh (2020), Nghiên cứu nâng cao giá trị dinh dưỡng bã sữa đậu nành thủy phân lên men kết hợp enzyme cellulase vi khuẩn Bacillus subtilis B3, viewed 17/04/2022, from: https://congnghiepsinhhocvietnam.com.vn/tin-tuc/t1294/nghien-cuu-nang-cao-gia-tri-dinh-duong-basua-dau-nanh-bang-thuy-phan-va-len-men-ket-hop-enzyme-cellulase-va-vi-khuan-bacillus-subtilisb3.html 573 ... bất an cho người tiêu dùng Đó lý đề xuất đề tài: ? ?Nghiên cứu phát triển dung dịch thủy canh hửu cho loại rau ăn từ phụ phẩm nông nghiệp? ?? CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN Phạm Đình Dũng Trần Văn Lâm (2013)... cao dung dịch Knop từ 2,2 – 2,8 % rau xà lách, 0,5 – 1,3 % rau cải ngọt, hàm lượng NO3- rau thương phẩm sử dụng dinh dưỡng hữu thấp lần so với dung dịch Knop [1] Các nghiên cứu đưa dung dịch thủy. .. Brix bé dư lượng NO3- cao Do nghiên cứu này, chúng tơi đề xuất quy trình phát triển dung dịch thủy canh hữu từ phụ phẩm nông nghiệp nhằm nâng cao chất lượng dung dịch không sử dụng nhiều nguyên