Ảnh hưởng của việc ủ phân gà bằng các hệ vi sinh vật bản địa (IMO) và bằng chế phẩm Bioplant đến sinh trưởng, phát triển, năng suất của rau cải xanh (Brassica juncea (L)) trong điều kiện canh tác hữu cơ tại Gia Lâm – Hà Nội

Nông nghiệp hữu cơ hạn chế tối đa việc sử dụng các hóa chất gây độc hạicho cây trồng/vật nuôi và môi trường sống như các loại phân hóa học, thuốc trừsâu, thuốc trừ cỏ, thuốc kích thích s

PHẦN IPHẦN MỞ ĐẦU1.1 Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, cùng với ngành trồng trọt thì ngành chăn nuôiViệt Nam đã có những bước tiến đáng kể Nó đang chuyển dần từ chăn nuôi nhỏ

lẻ sang chăn nuôi công nghiệp Chăn nuôi tập trung quy mô lớn có nhiều ưuđiểm như năng suất cao, khối lượng sản phẩm lớn, giá thành hạ…nhưng cũng cómột số nhược điểm mà điển hình và trầm trọng nhất là gây ô nhiễm môi trường,

do thường xuyên thải ra một lượng lớn phân, nước tiểu, khí độc…chưa được xử

lý Vì vậy, xử lí những chất thải từ trang trại chăn nuôi để bảo vệ môi trường,góp phần làm giảm biến đổi khí hậu của trái đất - ngôi nhà chung của nhân loại -đang là một nhiệm vụ cấp bách mang tính toàn cầu

Ngành chăn nuôi gà ở nước ta cũng đang phát triển nhanh theo hướngcông nghiệp, hàng ngày thải ra một lượng phân rất lớn Theo Tổ chức NôngLương Liên Hợp Quốc (FAO) (1945), người chăn nuôi không nên coi phân gàchỉ là chất thải gây ô nhiễm môi trường, mà phải coi đây là một nguồn tàinguyên, cung cấp một lượng phân đáng kể cho sản xuất nông nghiệp Chính vìvậy nghiên cứu để tạo ra phân hữu cơ phục vụ cho sản xuất nông nghiệp là rấtcần thiết, đặc biệt là trong nền sản xuất nông nghiệp bền vững

Nông nghiệp hữu cơ hạn chế tối đa việc sử dụng các hóa chất gây độc hạicho cây trồng/vật nuôi và môi trường sống như các loại phân hóa học, thuốc trừsâu, thuốc trừ cỏ, thuốc kích thích sinh trưởng/tăng trọng, hóa chất dùng để bảoquản, chế biến nông sản,… (IFOAM, 2002)

Rau là loại thực phẩm rất cần thiết cho mọi người trong đời sống hàngngày và cũng là loại thực phẩm không thể thay thế Rau cung cấp rất nhiều chấtquan trọng cho sự phát triển của cơ thể con người như: protein, vitamin, muốikhoáng và nhiều chất quan trọng khác Thực tế hiện nay, việc sản xuất rau do sửdụng quá nhiều phân bón hóa học và thuốc trừ sâu đã và đang gây ra những hậu

quả tiêu cực cho đời sống người dân Đó là sự tồn tại của một lượng đáng kểthuốc bảo vệ thực vật, NO3, kim loại nặng, vi sinh vật gây hại… trên rau và trongđất Vì vậy, rau sản xuất theo phương pháp hữu cơ ngày càng được quan tâm.

Xuất phát tử nhu cầu thực tế đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ảnh

hưởng của việc ủ phân gà bằng các hệ vi sinh vật bản địa (IMO) và bằng chế phẩm Bio-plant đến sinh trưởng, phát triển, năng suất của rau cải xanh (Brassica juncea (L)) trong điều kiện canh tác hữu cơ tại Gia Lâm – Hà Nội”

1.2 Mục đích, yêu cầu

1.2.1 Mục đích

Từ việc tạo hệ vi sinh vật bản địa (IMO) để ủ phân so với việc ủ bằng mộtchế phẩm thương mại sẽ tìm được cách ủ phân gà tốt nhất, từ đó xác định lượngphân ủ thích hợp đến sinh trưởng, phát triển, năng suất của rau cải xanh; gópphần tăng năng suất, chất lượng rau và tiến tới xây dựng một nền nông nghiệpsạch thân thiện với môi trường

1.2.2 Yêu cầu

 Đánh giá ảnh hưởng của việc ủ phân bằng IMO và chế phẩm Bio-plant

 Tìm hiểu ảnh hưởng của lượng phân gà ủ đến chỉ tiêu sinh trưởng và năng

suất của rau cải xanh

PHẦN IITỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về phân hữu cơ

Trần Thị Thu Hà (2009), phân hữu cơ được hiểu rộng ra bao gồm phế phụ

phẩm của cây trồng và gia súc ở các giai đoạn khác nhau của quá trình phân giải

và được bón vào đất nhằm cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng và cải thiện tínhchất đất Phân hữu cơ bao gồm phân chuồng, phế phụ phẩm của trồng trọt, lâmnghiệp, rác thải công nghiệp từ các ngành sản xuất như ngành sản xuất giấy,đường, bùn cống rãnh và phế phụ phẩm từ ngành chế biến nông sản

2.1.2 Lợi ích của phân hữu cơ

Vũ Hữu Yêm (1995) cho rằng phân hữu cơ khi bón vào đất mang lại lợi ích:

 Cải tạo hóa tính đất: phân hữu cơ bón vào đất sau khi phân giải sẽ cung

cấp

thêm các chất khoáng làm phong phú thêm nguồn thức ăn cho cây

Trong quá trình phân giải phân hữu cơ có thể tăng khả năng hòa tan củacác chất khó tan Việc hình thành các phức hữu cơ – vô cơ cũng có thể làm giảmkhả năng di động của một số nguyên tố khoáng làm hạn chế khả năng đồng hóakim loại nặng của cây Sản phẩm nông nghiệp trở nên sạch hơn Quan trọng hơnnữa là việc hình thành phức hữu cơ - vô cơ ngăn chặn được sự rửa trôi

Các chất hữu cơ sau khi mùn hóa làm tăng khả năng trao đổi của đất Đặctính này rất quan trọng đối với đất có thành phần cơ giới nhẹ Khả năng trao đổicủa mùn gấp 5 lần khả năng trao đổi của sét.

 Cải tạo lí tính đất: Các kết quả nghiên cứu của Monnier cho thấy việc trộn

chất hữu cơ vào đất làm tăng độ ổn định kết cấu đất Chính vì vậy mà phân hữu

cơ bảo vệ được cấu trúc của đất và hạn chế được xói mòn Tác dụng ổn định cấutrúc đất phụ thuộc vào bản chất hữu cơ và mức độ mùn hóa

Các chất dễ thối rữa (phân xanh) tăng độ ổn định kết cấu đất lên rất nhanhsong khả năng tạo mùn thấp nên tác dụng không bền Mùn làm tăng sự dính kếtgiữa các hạt đất giảm khả năng thấm ướt khiến cho kết cấu được bền trong nước.Hoạt động của vi sinh vật mạnh lên rất nhanh sau khi vùi phân xanh non, dễphân giải nhiều đạm hòa tan Các hợp chất hữu cơ hầu như khoáng hóa hoàntoàn và tác động kém đến kết cấu đất Sau khi vùi phân chuồng, thường đã đượcmùn hóa một phần, chính nhờ hiệu ứng khối lượng mà phân chuồng ổn địnhđược kết cấu đất

Phân hữu cơ ảnh hưởng đến tuần hoàn nước trong đất, làm cho nướcngấm vào đất thuận lợi hơn, khả năng giữ nước của đất cao hơn, việc bốc hơimặt đất ít đi nhờ vậy mà tiết kiệm được nước tưới

 Phân hữu cơ tác động đến sinh tính của đất: trong quá trình phân giải, phân

hữu cơ cung cấp thêm thức ăn cho vi sinh vật, cả thức ăn khoáng và thức ăn hữu

cơ, nên sau khi vùi phân hữu cơ vào đất tập đoàn vi sinh vật trong đất phát triểnrất nhanh Chất hữu cơ càng dễ thối rữa vi sinh vật phát triển càng mạnh

Bón phân hữu cơ các loại có tác dụng tốt trong việc tăng số lượng vi sinhvật trong đất song ở mức độ khác nhau (Nguyễn Văn Sức, 1999) Kết quả thuđược ở những thí nghiệm cơ bản cho thấy khi bón các nguồn hữu cơ khác nhau

về hàm lượng cacbon và protein với liều lượng khác nhau thì số lượng vi sinhvật tổng số ở trong đất hoạt động theo chiều hướng: không bón < Rơm rạ < phânchuồng < tàn dư cây họ đậu, tương đương với 8,0 < 14,0 < 15,0 < 16,0 CFU x

106/ 1g đất Phân hữu cơ khi bón vào đất có ảnh hưởng đến hoạt động của nhiềunhóm vi sinh vật đất Nhóm vi khuẩn amôn hóa hoạt động khác nhau khi trongđất được bổ sung các nguồn hữu cơ có hàm lượng protein khác nhau Số lượng

vi khuẩn amôn hóa không hình thành bào tử phát triển mạnh khi trong đất được

bổ sung nguồn hữu cơ giàu protein Ngược lại, vi khuẩn amôn hóa hình thànhbào tử phát triển mạnh khi trong đất được bổ sung nguồn hữu cơ có hàm lượngprotein thấp (Trần Thị Thu Hà, 2009)

Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài, Nguyễn Văn Tố (2006) phân hữu cơ chếbiến từ các nguồn phế thải hữu cơ và các chế phẩm vi sinh giúp cung cấp nguồndinh dưỡng cho cây trồng Chất hữu cơ có khả năng tương tác với các chất dinhdưỡng, điều phối theo nhu cầu của cây trồng đồng thời giữ độ ẩm tối ưu cho câytrồng, khử nhiều loại độc tố, tạo thành hệ tổng thể đảm bảo duy trì độ phì nhiêucủa đất và sự phát triển của cây trồng Ngoài ra, nó còn có tác dụng cải tạo đất,bón phân hữu cơ làm tăng khả năng hoạt động của hệ sinh vật đất và làm thayđổi một số tính chất lý hóa học đất theo hướng tốt hơn Đồng thời việc sử dụngphân hữu cơ cũng không gây độc hại cho con người cũng như các sinh vật, thựcvật khác Nó còn góp phần phòng chống thoái hóa, ô nhiễm đất đai, góp phầnbảo vệ môi trường và đảm bảo về nhu cầu thâm canh lâu dài, tạo thêm tính bềnvững cho nền sản xuất Nông Nghiệp Việt Nam

2.1.3 Phương pháp ủ phân

Ủ phân là biện pháp cần thiết trước khi đem phân chuồng ra bón ruộng.Bởi vì trong phân chuồng tươi còn có nhiều hạt cỏ dại, nhiều kén nhộng côntrùng, nhiều bảo tử, ngủ nghỉ của nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn và tuyến trùng gâybệnh Ủ phân vừa có tác dụng sử dụng nhiệt độ tương đối cao trong quá trìnhphân huỷ chất hữu cơ để tiêu diệt hạt cỏ dại và mầm mống côn trùng, bệnh câyvừa thúc đẩy quá trình phân huỷ chất hữu cơ, đẩy nhanh quá trình khoáng hoá

để khi bón vào đất phân hữu cơ có thể nhanh chóng cung cấp chất dinh dưỡngcho cây

Vũ Hữu Yêm (1995) chỉ ra rằng có 3 phương pháp ủ phân:

 Ủ nóng hay ủ xốp: Dùng trong trường hợp phân chuồng có nhiều chất độn nên tỉ lệ C/N của chất độn cao do vậy mà tỉ lệ C/N của phân bón cũng cao.

Phân chuồng ủ xốp nhiệt độ lên cao quá trình phân giải nhanh nên cũngđược dùng trong trường hợp phân chuồng được lấy từ chuồng gia súc có bệnhhoặc các loại phân trâu bò có lẫn nhiều hạt cỏ

Khi ủ phân bằng phương pháp ủ nóng, phân lấy từ chuồng ra được đánhthành đống để cho phân phân giải trong điều kiện háo khí, đến khi nhiệt độ trongđống phân lên cao (đến 60 – 700C) phân hủy rất mạnh, đống phân sau khi xẹpxuống thì người ta lại chất tiếp lớp khác

Phương pháp ủ nóng, [23] có tác dụng tốt trong việc tiêu diệt các hạt cỏdại, loại trừ các mầm mống sâu bệnh Thời gian ủ tương đối ngắn Chỉ 30 – 40ngày là ủ xong, phân ủ có thể đem sử dụng

Phương pháp này lên men đều, chóng hoai song mất rất nhiều chất hữu cơ

và đạm

 Ủ nguội hay ủ chặt: Trong phương pháp này phân được rải thành lớp rộng

1,5-3m, dầy 0,3-0,4m rồi nén chặt và tưới nước Tùy theo số lượng phân người

ta có thể tăng chiều rộng đống phân rồi tiếp tục xếp lớp khác, mỗi lớp dầy 0,4m rồi lại nén tưới như trên, còn chiều cao đống phân không nên vượt quá1,5m Chiều dài đống phân tùy ý

0,3-Sau đó dùng than bùn, đất hay rơm rạ phủ kín đống phân Phân được nénchặt, đống phân không thông thoáng, phân phân giải trong điều kiện yếm khí,nhiệt độ không nên quá cao (chỉ trong khoảng 15 – 300C) Các khoảng trốngtrong đống phân không chứa nước thì cũng đầy ắp khí cacbonic làm cho vi sinhvật bị ức chế, chất hữu cơ phân giải chậm

Phân chế biến theo cách ủ chặt sau 3 - 4 tháng cũng chỉ mới bán phângiải Với phương pháp này đạm mất đi ở mức thấp nhất, không vượt quá 10 -11% Phân chứa nhiều đạm dưới dạng amon

Theo phương pháp này [23] thời gian ủ phân phải kéo dài 5 – 6 thángphân ủ mới dùng được Nhưng phân có chất lượng tốt hơn ủ nóng.

 Ủ hỗn hợp hay ủ phân trước nóng sau nguội:

Trong phương pháp này phân được lấy ra chất thành đống không nén, cao0,8 -1m Phân được phân giải trong điều kiện hảo khí, chất hữu cơ phân giảimạnh, nhiệt độ nhanh chóng lên cao Sau 3 - 4ngày khi nhiệt độ đạt đến 60 –

700C thì bắt đầu nén cẩn thận đống phân, thêm nước cho không khí không vàođược đống phân nữa, nhiệt độ hạ đến 30 – 350C quá trình phân giải hảo khí đượcthay bằng quá trình phân giải yếm khí, chất hữu cơ và chất đạm mất ít đi Trênlớp đầu tiên người ta xếp lớp thứ hai, rồi lớp thứ ba cứ như vậy cho đến khiđống phân cao được chừng 2m Nén lại, phủ đất hay than bùn và bảo quản chođến khi đem bón

Ủ theo phương pháp này phân chuồng phân giải khá nhanh, hạt cỏ dại vàmầm bệnh truyền nhiễm cũng bị tiêu diệt song chất hữu cơ và đạm cũng mấtnhiều hơn ủ nguội Ủ phân theo cách này, [23] có thể rút ngắn được thời gian sovới cách ủ nguội, nhưng phải có thời gian dài hơn cách ủ nóng

Bảng 2.1: Ảnh hưởng của phương pháp chế biến và chất độn chuồng đến

việc mất đạm và chất hữu cơ

Nguồn : Vũ Hữu Yêm, Giáo trình Phân bón và cách bón phân, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội, 1995.

Phương pháp ủ hỗn hợp sử dụng khi phân chuồng có nhiều chất độn Loạiphân như vậy phải được đem bón càng sớm càng tốt Phương pháp này được vận

dụng khi trong phân có lẫn nhiều mầm bệnh, cỏ dại và khi nhà nông muốnnhanh có phân hoai bón ruộng.

2.1.4 Sự chuyển hóa trong quá trình ủ phân

Vũ Hữu Yêm (1995) đường, tinh bột, axit amin được phân giải trước tiên

để cung cấp năng lượng cho vi sinh vật sinh sôi nảy nở và tổng hợp các chất cóđạm mới

Các hợp chất xenlulo và hemi xenlulo mất dần Lignin rất khó phân giảitồn tại trong nhân mùn Các chất hữu cơ có đạm được hình thành và các chấtkhoáng được giải phóng, song vì chất hữu cơ mất đi nên hàm lượng tương đốicủa lignin, chất hữu cơ có đạm và chất khoáng tăng lên

Bảng 2.2: Động thái của các hợp chất hữu cơ trong quá trình chuyển hóa

Nguồn : Vũ Hữu Yêm, Giáo trình Phân bón và cách bón phân, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội, 1995.

Theo Nguyễn Vĩnh Phước (1980) vi sinh vật giữ vai trò quyết định trongquá trình ủ phân Không có sự tham gia của vi sinh vật, rác thải không chuyểnđược thành mùn để nuôi cây và cải tạo đất Các vi sinh vật này có khả năng phân giảichất xơ thành đường, đạm hữu cơ thành các axit min, quặng thành lân dễ tiêu…

Dưới tác dụng của vi khuẩn, một số lượng lớn nhất hữu cơ của phânchuồng bị phân giải và làm giảm trọng lượng chất khô của phân, phân càng ủkhông chặt chừng nào càng mất nhiều chất khô chừng ấy Chỉ cần ủ phân trongđiều kiện yếm khí thì sự phân giải mới chỉ dừng ở giai đoạn đầu do các axit hữu

cơ được tạo thành và tích lũy lại kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật Sự tiêuhao trọng lượng khô là do sự phân giải liên tục xenlulo, các đa bào, peptozan,pectin và các hợp chất protit và do sự tạo thành khí CO2 Phân ủ trong điều kiệnhiếu khí thì số lượng CO2 sẽ hình thành nhiều và đó là sản phẩm của các quátrình hoạt động sống của vi sinh vật

Ngoài khí CO2 ra, các khí khác cũng được tạo thành: khí mêtan, hidro vànito phân tử Khi ủ phân trong điều kiện hảo khí những sản phẩm này được tạo

ra ít, còn trong điều kiện yếm khí thì được tạo ra nhiều hơn

Ngoài ra, quá trình phân giải phân chuồng còn tạo thành các axit hữu cơnhư : axit focmic, axit axetic, axit propionic, axit béo và các lactic, những loạiaxit này sẽ tiếp tục được chuyển hóa thành các sản phẩm khác

Các hợp chất của đạm cũng được phân giải trong phân chuồng Đạm trongphân chuồng tươi thường ở dạng ure, axit hippuric, axit uric, axit amin và một sốhợp chất khác Amoniac được tạo ra là do sự phân giải những chất đạm kể trên.Ure bị phân giải sẽ cung cấp nhiều amoniac nhất và cả CO2 Vì ure phân giảinhanh nên đạm có thể bay đi một phần Để tránh sự mất mất amoniac ta có thểdùng bùn hoặc đất sét Chất bùn có khả năng tạo phản ứng kiềm, hấp thụ đượcamoniac, còn đất sét làm xảy ra phản ứng hóa học, chuyển hóa chất đạm thànhsunfat amon

2.2 Vài nét về vi sinh vật bản địa

IMO (Indigenous Microorganisms) có nghĩa là các hệ vi sinh vật bản địa.Trong vi sinh vật này gồm có nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn Vi sinh vật bản địa cóthể nuôi ở bất kì thời điểm nào trong năm và là đặc trưng hệ vi sinh vật của mộtvùng nào đó (Hoon Park1 và Michael W DuPonte, 2008)

IMO đã được sử dụng tại nhiều quốc gia : Nhật Bản, Hàn Quốc, Philippin,Mỹ…cho thấy các kết quả khả quan

 Đặc điểm của vi sinh vật bản địa

 Khả năng phân hủy: khi các vật liệu phức tạp hữu cơ như thực vật, động

 Ngăn chặn các mầm bệnh trong đất gây hại cho cây trồng: chúng có khảnăng chuyển đổi khoáng, vi lượng và lưu thông các chất dinh dưỡng trong đất.Chúng còn làm cân bằng các vi khuẩn đã bị phá vỡ do lạm dụng hóa chất, sự đadạng của vi khuẩn được phục hồi, sau đó làm giảm sự xuất hiện của bệnh rấtnhanh [24]

2.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ

2.3.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ trên thế giới

Xenophon (400TCN) đã nêu biện pháp cày vùi tàn thể thực vật làm tốtđất Columella lập danh sách nhiều cây Bộ đậu có khả năng cải thiện đất: Lupin,đậu tằm, lentille, đậu chick, cỏ ba lá Ông là người đặt nền tảng cho việc dùngcây bộ đậu làm phân xanh Đến Pliny (62 TCN – 122 SCN) đã thấy nêu biệnpháp bón vôi và dùng salpetre (KNO3) làm phân bón

Ở Trung Quốc, ngay từ thế kỷ VI, trong Tề Dân Yếu Thuật viết đời HậuNgụy, tác giả Tư Hiệp đã ghi nhiều loại phân bón như phân tằm, phân bắc hoai,đất vách, phân xanh, vùi tươi xác cây bộ đậu Ông đã nêu tỷ mỉ phương phápluân canh cây bộ đậu (Đậu xanh, đậu đen ) và xem biện pháp luân canh cây bộđậu làm đất tốt không kém gì bón phân bắc hoai, phân tằm Đến thế kỉ XIV,trong tác phẩm Vương Trịnh Nông thư ở phần Nông tang thông quyết có ghi:Việc canh nông lấy phân bón làm chính Bón phân có thể biến ruộng xấu thànhruộng tốt biến đất cằn thành đất phì nhiêu Khi kể các loại phân tác giả có kểđến phân chuồng, phân xanh, đất hun, xác các loài động thực vật, vôi và bùn ao

Ở Châu Mỹ, khi Christoph Colomb (1451 – 1506) đặt chân lên Châu Mỹcuối thế kỷ XV đầu thế kỉ XVI đã thấy thổ dân Châu Mỹ biết dùng cá chết bóncho ngô

Jean Baptiste Boussingault (1802-1882) đã xây dựng một trang trại thínghiệm ở Alsace để tiến hành thí nghiệm đồng ruộng Boussingault đã dùng kĩthuật của Saussure để cân và phân tích phân bón Ông đã cân phân bón vào chậu

và sản lượng thu hoạch Từ đó, ông đã xác định được vai trò của phân chuồngtrong việc cung cấp thức ăn cho cây (Vũ Hữu Yêm, 1995)

Những kết quả nghiên cứu về sử dụng phân hữu cơ đã tạo tiền đề để sửdụng phân hữu cơ rộng rãi trên thế giới tạo nên một nền Nông nghiệp hoàn thiệnvới môi trường Trong những năm gần đây, các tổ chức quốc tế như tổ chứcNông lương (FAO), tổ chức Y tế thế giới (WHO) và các tổ chức khác về vấn đềmôi trường đã đưa ra các khuyến cáo, hạn chế việc sử dụng hoá chất nhân tạovào nông nghiệp, xây dựng các quy trình sản xuất theo công nghệ sạch, côngnghệ sinh học, công nghệ sử dụng nguồn năng lượng tái tạo (Nguyễn XuânThành, 1997)

 Tình hình nghiên cứu và sản xuất rau trên thế giới:

Theo số liệu của FAO năm 1987 diện tích gieo trồng cải trên thế giớihằng 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 phương pháp canh tác tiên tiến Trong các loại raucải, cải bắp được canh tác nhiều nhất, rộng rải khắp 5 châu và chiếm sản lượngcao nhất Đặc biệt là các giống Âu Châu dần dần được canh tác rộng rãi ở cácnước Á Châu và hiện nay lan dần sang các nước Phi Châu

Bảng 2.3: Năng suất , sản lượng rau của một số nước trên thế giới

Các nước có diện tích và sản lượng cải cao nhất là Liên Xô, Trung Quốc,

Ấn Độ, Nhật Bản và Mỹ Ở Châu Âu Ý, Anh, Pháp, Ba Lan, Nam Tư, Tây BanNha canh tác cải nhiều nhất Hiện nay các nước đó phát triển có khuynh hướngtrồng cải bông và cải bixen thay thế cải bắp vì các loại cải này giàu chất dinhdưỡng hơn và có thể đóng hộp hay đông lạnh tươi

Ở Nhật, Trung Quốc, Triều Tiên do tập quán lâu đời nên cải thảo và cải

củ vẫn còn được ưa chuộng trong sản xuất Ở các nước đang phát triển như nước tacải bắp và cải ăn lá còn là loại rau quan trọng hơn cả vì năng suất cao nên rau cải cókhả năng giải quyết tình trạng thiếu rau ăn trong nước (Phạm Xuân Lân, 2007)

Theo Lee at (2006) cho thấy thời gian dài cung cấp 40 -80 tấn/ha/nămphân chuồng ủ có thể cải tiến chất lượng đất và tăng năng suất của cải bắp vàngô mà không làm ô nhiễm đất và cây trồng với kim loại nặng Ca, Zn

Lu và Edward (1994) cho thấy rau chân vịt bị phá hủy trong 7 ngày saukhi trồng nếu lượng bón phân gia cầm vượt quá 58tấn/ha và giới thiệu tỉ lệ bón

là 20 tấn là thích hợp cho sự sinh trưởng của cây này Mặt khác, Fareenetall(1993) nghiên cứu cho thấy lượng phân gia cầm bón thích hợp cho sản xuấtdâu tây là 10,8 tấn/ha và 12,8 tấn/ha cho sản xuất nho và khẳng định lượng thíchhợp của phân gia cầm thì khác nhau cho các cây trồng khác nhau

2.3.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ ở Việt Nam

Nông dân Việt Nam đã dùng phân bón từ rất lâu đời Từ việc phát nương,đốt rẫy để lại tro rồi chọc lỗ gieo hạt, gặt lúa đốt rơm rạ ngay tại ruộng sau đócho nước vào cày bừa cấy, đến việc đốt phân trâu bò lấy tro đem bón, nông dân

ta đã dùng phân bón và đánh giá đúng vai trò của nguyên tố tro đối với năngsuất cây trồng

Sau khi thực dân Pháp xâm chiếm và khai thác nước ta, cùng với việc mởtrường cao đẳng nông nghiệp, việc phổ biến nghiên cứu phân bón cũng được mởrộng Mặc dù bèo hoa dâu đã được nông dân Thái Bình sử dụng từ rất lâu đời,nhưng mãi đến khoảng 1926- 1927 Nguyễn Công Tiễu mới là người đầu tiênviết về cây bèo hoa dâu Suốt trong thời kì kháng chiến nông dân ta chỉ dùngphân hữu cơ là phân bón chính cho cây trồng, dùng phân chuồng và phân xanhchế biến từ các loại lá dại cắt ủ làm phân

Những năm 60, 70 ta đã có những thành công đáng kể trong việc nghiêncứu và phổ biến kĩ thuật sản xuất phân hữu cơ Lê Văn Liêm đã nghiên cứu

thành công việc sản xuất bèo hoa dâu quanh năm đã được chính phủ VNDCCHđánh giá cao, hàng loạt tác phẩm viết về bèo hoa dâu, điền thanh, than bùn, phânchuồng, phân bắc được xuất bản đã đưa phong trào dùng phân xanh lên rất cao.

Có năm bèo hoa dâu đã phủ kín 600.000ha lúa chiêm xuân, hàng ngàn ha điềnthanh gieo mô, cấy gối phát triển trên đồng ruộng Xuân Thủy- Hải Hậu- NamĐịnh (Vũ Hữu Yêm, 1995)

Những hạn chế của cuộc cách mạng xanh và công nghiệp hóa nôngnghiệp, đã dẫn đến nhiều nước quay trở lại với nông nghiệp hữu cơ trong đó cóViệt Nam Trước xu hướng hội nhập với thế giới, việc sản xuất các sản phẩmnông nghiệp ở nước ta cũng dần được phát triển theo hướng an toàn và bềnvững Ở Việt nam, năm 1998 mới manh nha một tổ chức "Phong trào nôngnghiệp hữu cơ Việt nam" (gọi tắt là Foodlink) Các thành viên sáng lập Foodlinkgồm một số các tổ chức của Việt Nam và nước ngoài, trong đó có Chi cục Bảo

vệ thực vật tỉnh Phú thọ

Trong những năm gần đây việc phát triển nông nghiệp hữu cơ ngày càngđược nhà nước và chính phủ quan tâm hơn Hướng tới một nền nông nghiệpsạch, giúp nông dân có kiến thức trong sản xuất sản phẩm sạch đang là mục tiêucủa nhà nước ta Trung ương Hội Nông dân Việt Nam và Tổ chức phát triểnNông nghiệp Đan Mạch – Châu Á (ADDA) đã hợp tác và phát triển dự án:

“Phát triển khuôn khổ cho sản xuất và marketing nông nghiệp hữu cơ tại ViệtNam” Dự án đã chính thức được Chính phủ phê duyệt tại văn bản số 1838/CP –QHQT và giao cho TƯ Hội Nông dân Việt Nam tiếp nhận thực hiện trong vòng

5 năm (2005 – 2010) Dự án này bước đầu được triển khai ở 6 tỉnh: Hải Phòng,Bắc Ninh, Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Lào Cai, Tuyên Quang Đây là một trongnhững dự án phát triển hữu cơ đầu tiên tại Việt Nam

Về sản xuất rau an toàn, được sự đầu tư của Nhà nước nhiều mô hình sảnxuất rau an toàn ở các tỉnh đã được thực hiện từ năm 1995, đến nay việc sảnxuất rau an toàn không ngừng được gia tăng trong cả nước, thu được những kết

quả ban đầu đáng khích lệ Tuy nhiên mới chỉ là mô hình nhỏ lẻ, manh mún,diện tích canh tác nông nghiệp hữu cơ chỉ chiếm một phần rất nhỏ trên tổng diệntích rau chuyên canh của từng vùng, vấn đề chất lượng, giá cả và thương hiệuchưa được quan tâm Năm 1998 Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn đã banhành quyết định tạm thời về sản xuất “rau an toàn” Trong đó đã đưa ra kháiniệm về rau an toàn: “ Những sản phẩm rau tươi bao gồm tất cả các loại rau ăn

củ, thân, lá, hoa, quả có chất lượng đúng với đặc tính của giống, hàm lượng cáchóa chất độc hại và mức độ nhiễm các vi sinh vật gây hại ở dưới mức tiêu chuẩncho phép, an toàn cho người tiêu dung và môi trường thì được coi là rau đảmbảo an toàn vệ sinh thực phẩm, gọi tắt là “Rau an toàn”(Phạm Thị Thùy, 2006)

Nghiên cứu “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 Nhưỡng 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 lượng NK có trong phân hữu cơ cho năng suất rau tương đương 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

Kết quả thử nghiệm phân bón lá super K-Humate trên rau cải bắp Kross vụ thu và vụ đông 2006 của Sở KH&CN Vĩnh Phúc cho thấy: trọng lượngbình 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 lượng rau an

NS-toàn Lãi cao hơn đối chứng 10,5% Dự án Kết hợp cải cách giáo dục và Phát

triển cộng đồng do trường Đại học Cần Thơ hợp tác với trường 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% phânhóa học cho năng suất và hiệu quả tốt nhất đối với rau.

Những nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Thanh Hiền về phân bón đạm visinh Biogro ở xóm Tâm Thái, xã Hóa Thượng, huyện Đồng Hỷ, tỉnh TháiNguyên trong 4 vụ cho thấy: việc dùng đạm vi sinh thay thế được 50% ure vàtăng năng suất cây trồng Với lúa, năng suất tăng từ 10- 25%, công thức bónđạm 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 đóngười ta nhận thấy đạm vi sinh làm tăng khả năng chống chịu sâu bệnh của câytrồng vì nó làm cây trồng khỏe, phát triển đều, phẩm chất hạt và quả tăng (PhạmXuân Lân, 2007)

Theo giới thiệu của Sở Nông Nghiệp tỉnh Lào Cai cho sản xuất rau hữu cơ

ăn lá thì lượng phân hữu cơ thích hợp cho rau ăn lá là 25tấn/ha kết hợp với2,5tấn phân vi sinh/ha

PHẦN IIIĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

 Phân gà: Được thu gom từ trại gà Quang Trung có đóng bao bì

 Rau cải xanh: Giống cải xanh lá vàng

3.1.2 Địa điểm nghiên cứu

Trung tâm Nông nghiệp hữu cơ – trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

3.1.3 Thời gian nghiên cứu

Thí nghiệm được tiến hành vào vụ xuân, từ cuối tháng 1 đến giữa tháng 7năm 2011

3.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Thí nghiệm 1: Ủ phân gà bằng các hệ vi sinh vật bản địa(IMO) và bằng chế phẩm Bio-plant.

 Bố trí các công thức thí nghiệm:

 Các công thức thí nghiệm sắp xếp theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ(RCB/

RCBD) với 4 lần nhắc lại và 3 công thức

CT: IMO: Phân gà ủ bằng các hệ vi sinh vật bản địa CT: Bio: Phân gà ủ bằng chế phẩm Bio-plant

CT: ĐC: Phân gà ủ bằng nước lã

 Sơ đồ bố trí các công thức thí nghiệm:

 Quy trình tạo vi sinh vật bản địa (IMO) (Hoon Park1 và MichaelW.DuPonte

Ferralsols (10%)

Manure from some wastes and chicken manures (85%)

IMO4

Spray (1/50) (1)

 Vật liệu cơ bản để nuôi vi sinh vật bản địa

+ Một hộp nhỏ bằng gỗ, khăn giấy trắng, túi nilon, dây điện lưới đủ phủ kínhộp gỗ để phòng chống chuột

+ Đem hộp đặt dưới đất nơi có thảm thực vật mùn dày đặc, tránh ánh nắngmặt trời trực tiếp Một phần hộp chôn dưới đất khoảng 6cm để cho kết quả tốtnhất Để ít nhất trong 3 -5ngày, sau đó lấy lên xem cơm đã mốc hay chưa Nếunấm mốc phát triển thưa thớt lại đem chôn thêm 1– 2ngày nữa, thấy nấm mốcnhiều và đổi màu (không phải màu trắng) là đạt Lúc này tạo IMO1 Nếu trongquá trình nuôi hộp bị thấm nước thì phải làm lại

+ Tiếp theo đem toàn bộ lượng cơm đã mốc trong hộp cho vào chậu Chođường vào chậu, lượng đường cân bằng với lượng cơm mốc, dùng tay nhào chođường và cơm mốc thành một hỗn hợp sánh lại Đem cho hỗn hợp trên vàotrong vại sạch, dùng khăn giấy đậy miệng vại và buộc chặt bằng dây cao su Đặtvại ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng mặt trời trực tiếp , nhiệt độ 23 – 25oC trongvòng 5-7 ngày để hỗn hợp lên men tạo IMO2

+ Sau đó thêm nước vào hỗn hợp lên men IMO2 tỉ lệ 2 : 1000, từ từ phunlên 50kg cám gạo cho đến khi hỗn hợp ẩm ướt, độ ẩm khoảng 65 -70% Đánhđống hỗn hợp, che phủ bảng túi nilon hoặc lá cây, tránh ánh nắng trặc tiếp Ủtrong vòng 5-7 ngày , nhiệt độ 23 – 25oC, theo dõi nhiệt độ trong quá trình ủ đểkhông vượt quá 50o C Khi bề mặt bên trong đống có mốc trắng, nhiệt độ bêntrong đống ổn định thì quá trình lên men kết thúc, IMO3 có thể sử dụng để ủphân

+ IMO3 trộn với phân gà -> ủ -> IMO4.

Lên gọn đống, che đậy, đảo 1 lần trong quá trình ủ trong vòng hơn 1tháng, theo dõi lấy mẫu phân tích và sử dụng

 Các chỉ tiêu theo dõi:

+ Xác định nhiệt độ của đống phân (2 ngày 1 lần)

+ Phân tích các thành phần dinh dưỡng của phân gà trước và sau khi ủ:

độ ẩm, pH, C/N, hàm lượng chất hữu cơ (OM); N, P205, K20 tổng số; Ca, Mg,hàm lượng kim loại nặng

+ Xác định mật độ vi sinh vật trong phân ủ cuối cùng

3.2.2 Thí nghiệm 2: Xác định lượng phân ủ thích hợp đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của cây cải xanh(Brassica juncea (L)).

+ Lượng hạt giống: khoảng 50g

+ Hạt giống ngâm trong nước sau 3- 4giờ vớt ra để ráo nước, sau đó ủ mộtđêm rồi đem gieo

+ Loại bỏ những hạt xấu, dị dạng

 Chuẩn bị đất:

+ Làm đất nhỏ, tơi xốp

+ Sau đó trộn đều đất với các mức phân gà ủ cho vào hộp xốp, kích thướchộp 0,24m2.

 Kỹ thuật trồng và chăm sóc:

+ Gieo trực tiếp theo hàng, 24 cây/hộp, tránh để hạt tiếp xúc với phân Saukhi gieo xong nên rải một lớp tro trấu mỏng để phủ hạt, trên mặt luống phủ lớprơm mỏng và tưới đủ ẩm

+ Chăm sóc:

Thường xuyên tưới đủ ẩm để hạn chế sự phát triển của sâu non, bọ nhẩysống ở phần gốc cây dưới đất Nhưng nếu thấy bệnh phát triển nên hạn chế tướinước

2-3 ngày phun dinh dưỡng bằng dung dịch cá ngâm 1 lần

Theo dõi thường xuyên nếu thấy xuất hiện các sâu bệnh hại như trứng sâu

ăn tạp, sâu tơ, bệnh thối nhũn… có thể dùng tay bắt giết

c)Các chỉ tiêu theo dõi

 Theo dõi ngẫu nhiên 5 cây/ ô thí nghiệm, 10 ngày/ lần

 Các chỉ tiêu sinh trưởng:

+ Chiều cao cây (cm)

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 Ảnh hưởng của việc ủ phân gà bằng IMO và bằng chế phẩm Bio-plant đến chất lượng của phân.

4.1.1 Sự thay đổi nhiệt độ đống phân trong quá trình ủ

Nhiệt độ của đống phân được theo dõi ở 5 điểm chéo góc của đống phân,kết quả cho thấy:

Sau một tuần ủ nhiệt độ tăng lên rất nhanh, trung bình nhiệt độ tăng lên4,5 0C đối với ủ phân bằng IMO, khoảng 60C đối với ủ phân bằng chế phẩm Bio-plant và 40C với công thức đối chứng Sau đó nhiệt độ tiếp tục tăng lên và đạtđỉnh cao nhất vào tuần thứ 3, ủ bằng chế phẩm Bio-plant nhiệt độ cao nhất52,350C, IMO là 51,850C và đối chứng là 50,750C Nhiệt độ bắt đầu giảm xuốngvào tuần thứ 4 Sang tuần thứ 5 nhiệt độ có xu hướng giảm tiếp và dần ổn định ở36,4 0C

Đồ thị 4.1.Sự thay đổi nhiệt độ đống phân trong quá trình ủ

Muller (1980) nhiệt độ đống phân ủ sau 7 ngày có thể đạt tới 55 - 600C

và có thể đạt đỉnh cao ở 65 - 70 0C Nhiệt độ tăng là kết quả hoạt động của visinh vật, đồng thời nhưng gây tổn thất về chất dinh dưỡng đặc biệt là đạm.

Do khối lượng của đống phân ủ nhỏ và phân có nhiều trấu nên nhiệt độcủa đống phân không cao, nhiệt độ tăng đến 52,350C là cao nhất và dừng lại.Nhưng nhìn chung trong hơn 1 tháng ủ phân nhiệt độ đống phân trong các côngthức không chênh lệch nhau nhiều và đều nằm trong giới hạn thích hợp nhiệt độcho ủ phân 350C – 650C (Merkel, 1981)

4.1.2 Thành phần dinh dưỡng của phân gà trước và sau khi ủ

Kết quả thay đổi thành phần dinh dưỡng của phân gà trước và sau khi ủđược trình bày ở bảng 4.1

Nhìn chung sau khi ủ các chỉ số đều tăng so với trước khi ủ

Giá trị pH của phân gà nhìn chung là cao cả trước khi ủ và sau khi ủ, đặcbiệt ở công thức Bio-plant tăng đến 9,16 sau khi ủ Điều này có thể dẫn tới mấtđạm do bị chuyển hoá thành amonia Nhìn chung pH thích hợp cho hoạt độngcủa vi sinh vật là từ 6-7,5; trong khi nấm thích hợp ở pH từ 5,5-8 và pH trongđiều kiện ủ hảo khí xung quang mức trung tính

Về độ ẩm: giá trị độ ẩm ít có sự thay đổi trước và sau khi ủ Nhìn chunggiá trị độ ẩm là thấp 11,17 – 12,6% so với mức thích hợp cho việc ủ rác thải(Epstein et al, 1981); điều này có thể do phân ban đầu với lượng trấu lớn, thờitiết hanh khô dẫn tới khả năng hút nước kém Sau khi ủ nhiệt độ giảm là kết quảcủa sự bốc hơi và nhiệt độ đống phân tăng

Qua số liệu phân tích cho thấy hàm lượng chất hữu cơ (OM) tăng so vớikhi ủ trong đó Bio-plant đạt giá trị cao nhất là 25,39% Sự phân huỷ chất hữu cơđựơc thực hiện bởi các vi sinh vật, nó sử dụng cacbon như nguồn năng lượng vànitrogen để xây dựng cấu trúc cơ thể (Metson, 1956)