Ứng dụng chế phẩm fito biomix RR xử lý phụ phẩm nông nghiệp thành phân hữu cơ sử dụng trong canh tác rau nhằm giảm thiểu hàm lượng NO3 tại xã đồng thanh, huyện kim động, tỉnh hưng yên

DANH MỤC PHỤ LỤCPhụ lục 1: Phiếu điều tra nông hộ Phụ lục 2: Một số hình ảnh khảo sát tại nông hộ Phụ lục 3: Quy trình xử lý rơm rạ bằng chế phẩm Fito – Biomix - RRPhụ lục 4: Kết quả the

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA MÔI TRƯỜNG

Giáo viên hướng dẫn : TS NGUYỄN ĐÌNH THI

Hà Nội - 2016

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA MÔI TRƯỜNG

Giáo viên hướng dẫn : TS NGUYỄN ĐÌNH THI

Địa điểm thực tập : XÃ ĐỒNG THANH,

HUYỆN KIM ĐỘNG, TỈNH HƯNG YÊN

Hà Nội - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được

sự hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Đình Thi Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo.

Tác giả

Đào Thị Thái

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận chuyên ngành sinh thái môi trường, tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Nguyễn Đình Thi, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ trong suốt quá trình viết khóa luận tốt nghiệp.

Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong khoa Môi Trường – Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình truyền đạt kiến thức trong thời gian học tập tại khoa Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học, không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu khóa luận mà còn là hành trang quý báu để tôi bước vào đời một cách vững vàng tự tin.

Tôi xin chân thành cảm ơn UBND xã Đồng Thanh, UBND huyện Kim Động tỉnh Hưng Yên đã tạo điều kiện cho tôi điều tra, khảo sát để có dữ liệu viết khóa luận này.

Cuối cùng tôi xin gửi đến gia đình, người thân và bạn bè, những người

đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài lòng biết ơn chân thành nhất.

Do điều kiện về thời gian và trình độ chuyên môn cò nhiều hajn chế, khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo cùng toàn thể các bạn đọc để bài khóa luận của tôi được hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Sinh viên

Đào Thị Thái

MỤC LỤC

Trang LỜI CAM ĐOAN I

LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC III DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VII DANH MỤC CÁC BẢNG VIII DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ X DANH MỤC PHỤ LỤC XI

MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 TỔNG QUAN VỀ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP 3

1.1.1 Khái niệm về phụ phẩm nông nghiệp 3

1.1.2 Các phương thức sử dụng phụ phẩm nông nghiệp 4

1.1.3 Thực trạng sử dụng phụ phẩm nông nghiệp hiện nay 5

1.1.3.2 Thực trạng sử dụng phụ phẩm nông nghiệp ở Việt Nam 8

1.2 TỔNG QUAN VỀ CHẾ PHẨM FITO- BIOMIX- RR VÀ PHÂN HỮU CƠ .11

1.2.1 Tổng quan về chế phẩm Fito - Biomix - RR 11

1.2.2 Một số loại chế phẩm xử lý phụ phẩm nông nghiệp hiện nay 13

1.2.2.1 Chế phẩm Hatimic 13

1.2.2.2 Chế phẩm Trichoderma 14

1.2.2.3 Chế phẩm EMIC hữu cơ 15

1.2.2.4 Chế phẩm sinh học BioVAC 15

1.2.3 Tổng quan về phân bón hữu cơ 16

1.2.3.1 Định nghĩa 16

1.2.3.2 Phân loại 17

1.2.3.3 Hiệu quả của các loại phân hữu cơ 17

1.3 VẤN ĐỀ TỒN DƯ NO -3 TRONG RAU ĂN LÁ 18

1.3.1 Sơ lược về tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới và Việt Nam 18

1.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau ở Việt Nam 19

1.3.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau ở tỉnh Hưng Yên 20

1.3.2 Cơ sở của biện pháp làm giảm nitrat trong rau 22

1.3.2.1 Cơ sở khoa học 22

1.3.2.2 Cơ sở thực tiễn 24

1.3.3 Tổng quan về cây rau cải 25

1.3.3.1 Nguồn gốc và phân loại rau cải 25

1.3.3.2 Đặc điểm thực vật học cây rau cải 26

1.3.3.3 Yêu cầu ngoại cảnh 27

1.3.3.4 Vai trò của rau cải 27

1.3.4 Vấn đề tồn dư nitrat trong rau ăn lá 28

1.3.4.1 Các yếu tố gây tồn dư nitrat trong lá rau 28

1.3.4.2 Thực trạng tồn dư nitrat hiện nay 31

1.3.4.3 Ảnh hưởng của NO3- tới con người 34

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 36

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 36

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 36

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 36

2.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tại xã Đồng Thanh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên 36

2.2.2 Thực trạng sản xuất nông nghiệp và sử dụng phân bón trong canh tác rau tại xã Đồng Thanh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên 36

2.2.3 Nghiên cứu sử dụng chế phẩm Fito- Biomix- RR xử lý rơm rạ thành phân hữu cơ tại xã Đồng Thanh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên 36

2.2.4 Nghiên cứu sử dụng phân hữu cơ trong canh tác rau cải ngồng nhằm giảm thiểu hàm lượng NO 3 - trong rau 36

2.2.5 Đề xuất quy trình canh tác rau cải ngồng nhằm giảm hàm lượng NO 3 - 36

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36

2.3.1 Thu thập số liệu thứ cấp 36

2.3.2 Thu thập số liệu sơ cấp 37

2.3.2.1 Khảo sát tình hình sản xuất rau tại xã Đồng Thanh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên 37

2.3.2.2 Nghiên cứu quy trình kĩ thuật gieo trồng rau cải ngồng nhằm giảm hàm lượng nitrat tại xã Đồng Thanh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên 37

2.3.3 Ứng dụng chế phẩm Fito- Biomix- RR xử lý rơm rạ bằng thành phân hữu cơ tại xã Đồng Thanh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên 40

2.3.3.1 Tính toán lượng phân bón và khối lượng rơm rạ cần ủ 40

2.3.3.2 Phương pháp ủ rơm rạ 42

2.3.4 Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế 45

2.3.5 Phương pháp phân tích số liệu 46

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI XÃ ĐỒNG THANH, HUYỆN KIM ĐỘNG, TỈNH HƯNG YÊN 47

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 47

3.1.1.1 Vị trí địa lý 47

3.1.1.2 Khí hậu thời tiết 48

3.1.1.3 Tài nguyên, môi trường 49

3.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 52

3.1.2.1 Tình hình dân số và lao động 52

3.1.2.2 Tình hình cơ sở hạ tầng 53

3.1.2.3 Thực trạng phát triển kinh tế xã hội 54

3.1.3 Đánh giá tổng hợp 55

3.1.3.1 Những thuận lợi của xã Đồng Thanh 55

3.1.3.2 Những vấn đề tồn tại chính cần được quan tâm giải quyết 56

3.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP CỦA XÃ ĐỒNG THANH 56

3.3 KẾT QUẢ ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM FITO – BIOMIX - RR XỬ LÝ RƠM RẠ THÀNH PHÂN HỮU CƠ 61

3.3.1 Về biến động nhiệt độ của đống ủ 61

3.3.2 Khối lượng phân hữu cơ sau ủ 62

3.4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN VÀ HÀM LƯỢNG NO3- CỦA RAU CẢI NGỒNG 62

3.4.1 Thời gian qua các thời kỳ sinh trưởng của rau cải ngồng 62

3.4.2 Động thái tăng trưởng số lá của rau cải ngồng 63

3.4.3 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của rau cải ngồng 65

3.4.4 Động thái tăng trưởng đường kính tán 67

3.4.5 Ảnh hưởng của lượng phân bón tới năng suất của rau cải ngồng .68

3.4.6 Ảnh hưởng của lượng phân bón tới hàm lượng NO 3 - trong rau cải ngồng 69

3.4.7 Ảnh hưởng của lượng phân bón tới các chỉ tiêu hóa tính của đât .70

3.4.8 Ảnh hưởng của lượng phân bón tới hiệu quả kinh tế trồng rau cải 72

3.5 QUY TRÌNH CANH TÁC SỬ DỤNG PHÂN HỮU CƠ XỬ LÝ TỪ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP LÀM GIẢM HÀM LƯỢNG NO3- TRONG RAU XANH 74

3.5.1 Lựa chọn công thức sử dụng phân hữu cơ phù hợp 74

3.5.2 Quy trình canh tác rau cải ngồng sử dụng phân hữu cơ xử lý từ phụ phẩm nông nghiệp 75

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1 KẾT LUẬN 78

2 KIẾN NGHỊ 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

: Khoa học và công nghệ: Nông nghiệp

: Nông nghiệp và phát triển nông thôn: Rau an toàn

: Thành phố Hồ Chí Minh: Tiêu chuẩn Việt Nam: Ủy ban nhân dân: Vi sinh vật

: Tổ chức y tế thế giới (World Health Organization)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất rau trên thế giới từ 2001 - 2009 18

Bảng 1.2 Tình hình sản xuất một số loại rau ở Việt Nam 2010 – 2012 .19

Bảng 1.3 Diện tích và sản lượng rau các loại của tỉnh Hưng Yên giai đoạn 2007- 2009 21

Bảng 1.4 Thành phần dinh dưỡng trong 100 g phần ăn được của một số loại rau cải ở Việt Nam 27

Bảng 1.5 Hàm lượng NO3- cho phép trong một số loại rau quả 33

Bảng 2.1 Bố trí các công thức thí nghiệm 37

Bảng 2.2 Cách thức bón phân cho rau cải trên mỗi ô thí nghiệm 38

Bảng 2.3 Lượng phân cần bón cho 1 ô thí nghiệm theo quy trình kỹ thuật .40

Bảng 2.4 Lượng phân ủ tương ứng cần bón cho 1 ô thí nghiệm 40

Bảng 2.5 Lượng phân bón và rơm rạ dùng trong các công thức thí nghiệm 41

Bảng 2.6 Lượng phân nguyên chất dùng trong các công thức 41

Bảng 3.1 Tình hình sử dụng đất xã Đồng Thanh giai đoạn 2012- 2014 .50

Bảng 3.2 Bảng dân số xã Đồng Thanh năm 2014 52

Bảng 3.3 Giá trị sản xuất các ngành kinh tế của xã Đồng Thanh năm 2014 .55

Bảng 3.4 Tình hình sử dụng đất nông nghiệp xã Đồng Thanh giai đoạn 2012- 2014 57

Bảng 3.5 Đặc điểm của chủ hộ điều tra (n=30) 58

Bảng 3.6 Diện tích, năng suất các loại cây trồng chính của các hộ điều tra 59

Bảng 3.7 Lượng phân bón cho 1 ha cây trồng của các hộ điều tra 60

Bảng 3.8 Lượng phân hữu cơ được tạo ra từ 800 kg rơm rạ tại xã Đồng Thanh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên năm 2015 62

Bảng 3.9 Thời gian qua các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của rau cải ngồng 63

Bảng 3.10 Động thái tăng trưởng số lá của rau cải ngồng ở các giai đoạn 64

Bảng 3.11 Động thái tăng trưởng chiều cao (cm) của rau cải ngồng 65Bảng 3.12 Động thái tăng trưởng đường kính tán (cm) của rau cải ngồng 67Bảng 3.13 Năng suất thương phẩm (tấn/ha) của rau cải ngồng 69Bảng 3.14 Ảnh hưởng của lượng phân bón tới hàm lượng NO3- trong

rau cải ngồng 70

Bảng 3.16 Ảnh hưởng của các mức bón phân tới hiệu quả kinh tế

trồng rau cải ngồng 73

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Trang

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm gieo rau cải ngồng tại xã Đồng

Thanh 38

Hình 2.2 Sơ đồ lấy mẫu rau cải ngồng 43

Hình 2.3 Sơ đồ lấy mẫu đất tại các công thức thí nghiệm 44

Hình 3.1 Sơ đồ ranh giới xã Đồng Thanh 47

Hình 3.2 Diễn biến nhiệt độ đống ủ và nhiệt độ không khí 61

Hình 3.3 Động thái tăng trưởng số lá rau cải ngồng trong các công thức thí nghiệm 65

Hình 3.4 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của rau cải ngồng 66

Hình 3.5 Động thái tăng trưởng đường kính tán của rau cải ngồng 68

Hình 3.6 Ảnh hưởng của lượng phân bón tới các chỉ tiêu hóa tính đất 72

DANH MỤC PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Phiếu điều tra nông hộ

Phụ lục 2: Một số hình ảnh khảo sát tại nông hộ

Phụ lục 3: Quy trình xử lý rơm rạ bằng chế phẩm Fito – Biomix - RRPhụ lục 4: Kết quả theo dõi nhiệt độ đống ủ và nhiệt độ không khí

Phụ lục 5: Một số hình ảnh triển khai ủ phụ phẩm nông nghiệp

Phụ lục 6: Một số hình ảnh về phân bón hữu cơ sau ủ

Phụ lục 7: Văn bản quy định về phân bón hữu cơ

Phụ lục 8: Một số hình ảnh về bố trí thí nghiệm và thí nghiệm đồng ruộngPhụ lục 9: Một số hình ảnh về theo dõi thí nghiệm đồng ruộng

Phụ lục 10: Một số hình ảnh về lấy mẫu đất thí nghiệm

Phụ lục 11: Một số hình ảnh về lấy mẫu rau thí nghiệm

Phụ lục 12: Kết quả phân tích hàm lượng NO3- trong các mẫu rau

Phụ lục 13: Kết quả phân tích các chỉ tiêu của mẫu đất thí nghiệm

Phụ lục 14: Phân tích hiệu quả kinh tế giữa các công thức

Phụ lục 15: Kết quả phân tích thống kê

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam là một nước nông nghiệp với gần 80% dân số sống bằngnghề nông, một ngành sản xuất nguồn lương thực và thực phẩm chủ yếucung cấp cho tiêu dùng và xuất khẩu, đóng góp không nhỏ vào GDP cảnước Tổng diện tích lúa nước ta khoảng 7,89 triệu ha, chiếm 87,06% tổngdiện tích lương thực có hạt, sản lượng lúa đạt mức 44,076 triệu tấn (Tổngcục Thống kê, 2013)

Do đó, phế thải nông nghiệp sau thu hoạch khá lớn và thích hợp choviệc làm phân ủ Nhưng cho đến nay, nguồn cacbon vô tận đó chủ yếu bị bỏphí Trong khi họ cần giải phóng ra ruộng để chuẩn bị cho vụ sau thì giảipháp đốt rơm, rạ trên đồng ruộng là sự lựa chọn phổ biến của bà con nôngdân Việc xử lý rơm rạ một cách thủ công, không đúng phương pháp đã gây

ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, làm che khuất tầm nhìn gây nguy hiểmcho người tham gia giao thông, hơn nữa về mặt khoa học xử lý rơm rạkhông đúng phương pháp sẽ làm mất đi nhiều nguyên tố quan trọng mà câytrồng đã lấy đi từ đất

Bên cạnh đó, trong những năm qua phân hóa học đã đóng vai trò quantrọng trong việc tăng sản lượng lúa Do quá trình sử dụng phân hóa học đơngiản, dễ dàng và hiệu quả tác động cao nên trong trồng trọt nói chung và trồnglúa nói riêng nông dân không muốn bón phân hữu cơ Tuy nhiên, song songvới những lợi ích mà phân hóa học mang lại là diện tích và tốc độ đất canh tác

bị thoái hóa ngày càng tăng Ngoài ra, việc sử dụng phổ biến các loại phân

hóa học trong sản xuất, cũng như các điều kiện sản xuất không bảo đảm đãlàm gia tăng tình trạng tồn dư nitrat (NO3-), ảnh hưởng nghiêm trọng đến chấtlượng các loại nông sản sau thu hoạch, đó chính là một trong những nguyênnhân chủ yếu gây mất an toàn vệ sinh thực phẩm đối với các sản phẩm rauquả và đang là mối hiểm họa thường trực đối với cuộc sống của chúng ta

Hưng Yên là một tỉnh nằm ở trung tâm đồng bằng Sông Hồng, trongvùng kinh tế trọng điểm phía bắc, một tỉnh thuần nông với đa số dân cư sống

dựa chủ yếu vào nông nghiệp Diện tích đất nông nghiệp tính tới thời điểmnăm 2012 vào khoảng 53,2 nghìn ha chiếm 57,5% tổng diện tích đất tự nhiênvới tổng sản lượng lúa thu được 528,6 nghìn tấn (Tổng cục Thống kê, 2013).Như vậy, lượng rơm rạ thải ra trong sản xuất nông nghiệp là tương đối lớn.Tuy nhiên hiện nay vẫn chưa có những hình thức quản lý hợp lý Việc xử lýrất tùy tiện, trong đó đốt rơm rạ sau mỗi vụ gặt là tình trạng chung trên địa bàntoàn tỉnh Bởi vậy, trả lại phế phụ phẩm nông nghiệp cho đất chính là một bước điđúng đắn trong chiến lược vận dụng hệ thống dinh dưỡng cây trồng tổng hợp.

Xuất phát từ thực tiễn trên, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Ứng

dụng chế phẩm FITO – BIOMIX- RR xử lý phụ phẩm nông nghiệp thành

Thanh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên năm 2015”.

Mục đích nghiên cứu

- Đưa ra được quy trình sơ bộ xử lý rơm, rạ thành phân hữu cơ từ chếphẩm Fitto- Biomix- RR tại xã Đồng Thanh, huyện Kim Động, tỉnh HưngYên năm 2015

- Xác định quy trình kỹ thuật sơ bộ trong canh tác rau ứng dụng phânhữu cơ xử lý từ rơm, rạ nhằm giảm thiểu hàm lượng NO3- đối với rau cảingồng tại xã Đồng Thanh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên

- Xác định hàm lượng NO3- trong rau cải ngồng ở các mức sử dụngphân bón khác nhau tại xã Đồng Thanh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên

- Đề xuất quy trình canh tác phù hợp nhằm giảm thiểu hàm lượng NO3

-trong rau cải ngồng

Yêu cầu nghiên cứu

- Giải quyết rơm, rạ ở các vụ sản xuất trong năm và phục vụ sản xuất cácgiống rau trên địa bàn xã Đồng Thanh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên

- Sử dụng chế phẩm Fito- Biomix- RR để xử lý phụ phẩm nông nghiệp làmgiảm thiểu lượng phân bón hóa học bằng việc thay thế phân hữu cơ chất lượng tốt

- Khảo sát hàm lượng NO3- trong sản phẩm rau cải ngồng theo tiêuchuẩn chất lượng của Việt Nam

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan về phụ phẩm nông nghiệp

1.1.1 Khái niệm về phụ phẩm nông nghiệp

Phụ phẩm là những vật và chất mà người dùng không còn muốn sửdụng và thải ra Trong cuộc sống, phụ phẩm được hình dung là những chấtkhông còn được sử dụng cùng với những chất độc được xuất ra từ chúng

Phụ phẩm nông nghiệp là chất rắn phát sinh từ các hoạt động sản xuấtnông nghiệp như: trồng trọt (thực vật chết, tỉa cành, làm cỏ ), thu hoạch nôngsản (rơm rạ, trấu, cám, lõi ngô, thân ngô ) (Tổng cục môi trường, 2011).Nguồn gốc phát sinh phụ phẩm nông nghiệp từ quá trình chế biến các loạicây công nghiệp, cây lương thực, sản xuất hoa quả, thực phẩm… Các phụphẩm nông nghiệp chủ yếu là vỏ trấu, mùn cưa, bã mía, cùi, bẹ ngô, xơdừa, rơm, rạ…

Phụ phẩm nông nghiệp là những chất hữu cơ, có thể còn non, xanh, cóthể đã xơ cứng vì silic hoá như trấu hay lignin hoá như gỗ Chúng còn có thểđược xem như là một dạng tích trữ năng lượng từ mặt trời nhờ quá trìnhquang tổng hợp và các quá trình sinh học khác trong sản xuất nông nghiệp, lànhững sản phẩm phụ thu được từ cây trồng như: rơm lúa, thân ngô, thân lạc,ngọn mía, bã mía, cỏ khô, bã sắn… (Huỳnh Ngọc Điền, 2014)

Đây là nguồn nguyên liệu khổng lồ luôn luôn tồn tại và ngày càng giatăng Riêng đồng bằng sông Cửu Long, sản lượng trấu thu gom được lên tới 1,4 -1,6 triệu tấn Tổng sản lượng phế thải sinh khối hằng năm ở nước ta có thể đạt tới

8 - 11 triệu tấn, Vùng Tây Bắc cũng đóng góp 55000 - 60000 tấn mùn cưa từviệc khai thác và chế biến gỗ Đặc biệt là chất thải ra từ các nhà máy míađường Hiện tại trong cả nước có đến 10 - 15% tổng sản lượng bã mía Phụphẩm từ lúa gạo gồm có rơm, rạ, vỏ trấu Rơm, rạ là phần thân và gốc của câylúa sau khi tách hết phẩn hạt Vỏ trấu và phần vỏ bên ngoài của hạt lúa Hạtlúa sau khi tách phần vỏ thành hạt gạo

Thành phần rơm rạ

Rơm rạ là nguồn phụ phẩm chính từ sản xuất lúa gạo Mặc dù nguồnphụ phẩm này có chứa các vật chất có thể mang lại lợi ích cho xã hội, songgiá trị thực của nó thường bị bỏ qua do chi phí quá lớn cho các công đoạn thuthập, vận chuyển và các công nghệ xử lý để có thể sử dụng một cách hữu ích(Cục thông tin và KHCN Quốc gia, 2010) Tại thời điểm thu hoạch, hàmlượng ẩm của rơm rạ thường cao tới 60%, tuy nhiên trong điều kiện thời tiếtkhô hanh rơm rạ có thể trở nên khô nhanh và đạt đến trạng thái độ ẩm cânbằng vào khoảng 10 - 12% Rơm rạ có hàm lượng tro cao (trên 22%) và lượngprotein thấp Các thành phần hydrate cacbon chính của rơm rạ gồmlienoxenluloza (37,4%), hemicellulose (bán xenluloza - 44,9%), lignin (4,9%)

và hàm lượng tro silica (silic dioxyt) cao (9-14%), chính điều này gây cản trởviệc sử dụng loại phế thải này một cách kinh tế (Nguyễn Mậu Dũng, 2012)

1.1.2 Các phương thức sử dụng phụ phẩm nông nghiệp

Theo Huỳnh Ngọc Điền (2014), với đặc điểm là những chất hữu cơ, cácloại phụ phẩm nông nghiệp có thể được sử dụng theo những mục đích sau:

- Chế biến thành thực phẩm cho con người

- Sản xuất thức ăn chăn nuôi

- Làm nguyên liệu cho ngành nghề tiểu thủ công, cho công nghiệp

- Làm chất đốt

- Sản xuất năng lượng

- Làm phân hữu cơ

Rơm, rạ có thể được dùng làm thức ăn cho trâu, bò Nếu ủ rơm với ureatheo tỷ lệ 4% trọng lượng hay mật rỉ đường còn làm tăng giá trị dinh dưỡngcho gia súc Cám, tấm từ lâu đã được dùng chế biến thức ăn chăn nuôi Phụphẩm nông nghiệp đều là dạng dự trữ năng lượng nên có thể được dùng đểsản xuất năng lượng sinh học, nhiên liệu sinh học như bio - ethanol, bio - diesel…sản xuất điện trong các nhà máy hoặc cung cấp cho các hộ gia đình…

Rơm, rạ có thể được dùng làm chất đốt cho các máy phát điện chạybằng turbine hơi nước ở các nhà máy chế biến có quy mô vừa và lớn Trong

bối cảnh giá nhiên liệu cao như hiện nay, đôi khi thu nhập do sản xuất điệnnăng từ nguồn phụ phẩm này lại cao hơn cả nguồn thu từ chính phẩm.Trong thực tế, người ta từ lâu đã dùng các loại phụ phẩm làm chất đốt ởcác nhà bếp thông thường; phụ phẩm từ các nhà bếp này là tro, cũng đượcdùng làm phân bón Một số nhà máy đã dùng để đốt nồi nước áp suất caolấy hơi nước để quay turbine phát điện đem lại hiệu quả kinh tế cao, nhất làtrong giai đoạn hiện nay giá xăng dầu tăng cao Cách phát điện này là mộttrong những xu hướng lâu dài để thay thế nguồn nhiên liệu hoá thạch đangngày càng cạn kiệt (Huỳnh Ngọc Điền, 2014).

Cuối cùng, các loại phụ phẩm nông nghiệp là nguồn nguyên liệu để sảnxuất phân hữu cơ, loại phân bón truyền thống rất quan trọng trong nôngnghiệp, đặc biệt là nông nghiệp hữu cơ trong xu hướng hiện nay Người tadùng men vi sinh tạo ra nguồn phân ủ, giảm được một nửa chi phí đầu vàocho nông dân, cải tạo đất và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, hướng tới mộtthương hiệu gạo an toàn, chất lượng

Nhiều địa phương đã áp dụng thành công phương pháp sản xuất phânbón từ rơm, rạ tại ruộng bằng công nghệ vi sinh Thay vì đổ xuống ruộngđồng phân hóa học, khiến cấu tượng đất bị đổi thay, nhanh chóng mất dần độphì nhiêu, và gây ô nhiễm ngày một nặng nề, thì nông dân đã có phân từ rơm,

rạ của mình, làm cho đất đai thêm phì nhiêu và môi trường an toàn, nâng caogiá trị kinh tế, xã hội Dùng phân này bón lót sẽ giảm tới 30% lượng phân hóahọc và tăng năng suất cây trồng lên đến 7% (Huỳnh Ngọc Điền, 2014)

1.1.3 Thực trạng sử dụng phụ phẩm nông nghiệp hiện nay

1.1.3.1 Thực trạng sử dụng phụ phẩm nông nghiệp trên thế giới

Ở Châu Á, lượng rơm rạ thải bỏ khoảng 667 triệu tấn/năm Hiện nay,hầu hết các nguồn tài nguyên phế thải này chưa được khai thác và sử dụngmột cách hiệu quả Ở một số khu vực, phần lớn rơm rạ được loại bỏ khỏiđồng ruộng bằng cách cày vùi, đốt hoặc được sử dụng để ủ phân

a) Làm vật liệu xây dựng

Một đề án biến rơm rạ thành nhà ở vừa được tài trợ 200.000 USD đểtriển khai thí điểm ở đồng bằng sông Cửu Long Những kiểu nhà này đượclàm theo hình thức lắp ráp, đúng với tiêu chuẩn của châu Âu, nên thời gianxây nhà sẽ không mất nhiều, chỉ khoảng 4-5 ngày Vách nhà dày bằng mộtviên gạch Dự kiến 55 căn nhà mẫu sẽ hoàn thành sau một năm thực hiện.Trung bình một ngôi nhà sẽ có tuổi thọ từ 50 đến 60 năm

Các tiêu chuẩn an toàn liên quan như khả năng chịu lực, chống cháy, xử lýnhiệt đều có chứng nhận của cơ quan chức năng Mẫu nhà cũng rất đa dạng, đẹpmắt (nhà trệt, nhà lầu, biệt thự, villa) (Báo Cần Thơ, 2007)

Tổ chức quốc tế đăng ký xây nhà bằng các bó rơm cho biết hiện trêntoàn nước Mỹ có 538 dự án xây nhà bằng rơm rạ được đăng ký, trong đóriêng tại khu vực xung quanh thủ đô Washington có một vài dự án đã hoànthành Xây nhà, trường học, thậm chí công sở với các bức tường bằng rơm rạđược nhận xét là vừa không bị thấm nước, chống cháy, bảo toàn được nănglượng bên trong và vừa có thể chống giông bão, hữu ích cho môi trường

Một số chuyên gia thiết kế xác định việc sử dụng rơm rạ làm vật liệuxây nhà là “lý tưởng trong chủ trương xây dựng các toà nhà xanh”, bởi xử lýđược một khối lượng chất thải khổng lồ trong nông nghiệp và góp phần tiếtkiệm năng lượng cho xã hội Hiện công nhân bang Virginia đang sắp hoàn thànhcác dự án xây dựng một khu nhà ở Bowie và một ngôi trường ở khu công viênCollege với vật liệu là hàng nghìn bó rơm rạ và vôi vữa (Báo Cần Thơ, 2007)

b) Làm giấy

Ngay từ thế kỷ thứ 2 người Trung Quốc đã làm ra khăn tay giấy.Trong thế kỷ thứ 6 họ đã sản xuất giấy vệ sinh từ giấy rơm rạ rẻ tiềnnhất Rơm rạ được xem là nguồn nguyên liệu triển vọng cho công nghiệpgiấy Việc làm giấy từ rơm rạ xuất hiện khá sớm ở Châu Á, điển hình là ởMiến Điện và phía bắc Thái Lan

Khi mà nhu cầu tiêu dùng về giấy ngày càng tăng trong các lĩnh vưcghi chép, bao gói, vệ sinh… điều này đã thúc đẩy cho việc sản xuất giấy sớm

phát triển, họ đã ứng dụng rơm rạ để làm giấy, kỹ thuật làm giấy này đượchọc hỏi từ tỉnh Vân Nam, Trung Quốc Giấy cứng bằng sợi được sản xuất ởNhật Bản Quá trình chế tạo giấy gồm cắt rơm thành những đoạn ngắn, khửtrùng bằng nhiệt độ cao Tất cả rơm cắt nhỏ này được đổ vào một ống rộng1,2 m và cao 50 cm dưới sức ép 14 kg/cm2 ở 150 – 250oC Không cần dùngđến các chất dính nhờ chất sáp, lignin và pentosans trong rơm rạ.

c) Sản xuất nhiên liệu

Ở các tỉnh miền Trung Thái Lan và đảo Bali (Indonesia) dự án xâydựng nhà máy sử dụng điện nhiên liệu là rơm rạ đang tiến hành ở giai đoạncuối cùng Ngoài việc có thể lấy được điện, dự án này cũng đưa lại những lợiích khác cho người nông dân như: giảm thiểu ô nhiễm môi trường, thu nhậpcho người nông dân bên cạnh các sản phẩm thứ yếu có giá trị khác (Phạm ThịThu Hằng, 2006)

Theo dự án, rơm rạ được tập hợp lại để đưa về nhà máy Ở Thái Lan,Indonesia cũng như nhiều nước sản xuất gạo trên thế giới, rơm rạ là mặthàng phụ phẩm sau khi thu hoạch đã đưa lại một số tiền nhất định cho nôngdân địa phương Rơm rạ đốt lên sẽ sản sinh ra một lượng hơi nóng dùng đểsản xuất điện Tro rơm rạ sau khi đốt cũng được để bán cho các nhà máy ximăng, các nhà máy đó dùng tro này để làm chất trộn lẫn với xi măng khônggây hại cho môi trường (hay còn gọi là sản phẩm thân thiện với môi trường)với giá rẻ hơn (Phạm Thị Thu Hằng, 2006)

Nhiều nước đã chế tạo nhiên liệu sinh học từ sản phẩm nông nghiệpnhư từ ngô (Mỹ), từ mía đường (Brazil), củ cải đường (các nước ở châu Âu)

… để thay thế nhiên liệu hóa thạch Tuy nhiên nguồn nguyên liệu này khá đắt

và chưa ổn định, hơn nữa điều đó có thể gây ra khủng hoảng lương thực dẫnđến mất an ninh lương thực Trong khi đó, nguồn rơm rạ sẵn có và rẻ tiềnchiếm khoảng 66% trên tổng lượng phế thải nông nghiệp hầu như chưa được

sử dụng hiệu quả Nếu tận dụng được nguồn rơm rạ này để sản xuất nhiên liệusinh học sẽ có ý nghĩa hết sức to lớn về nhiều mặt (Báo khoa học, 2011)

1.1.3.2 Thực trạng sử dụng phụ phẩm nông nghiệp ở Việt Nam

Theo thống kê của Tổ chức phát triển Hà Lan, mỗi năm Việt Nam sảnxuất ra xấp xỉ 40 triệu tấn sinh khối từ phụ phẩm lúa gạo, bao gồm 32 triệutấn rơm rạ và 8 triệu tấn trấu Tổng năng lượng lý thuyết tiềm năng từ phụphẩm lúa gạo tương đương 13,34 Mtoe (trong đó toe là đơn vị tính nănglượng lý quy đổi tương đương với 1 tấn dầu) Như vậy rơm rạ và trấu có thể đápứng được 28% nhu cầu tiêu thụ năng lượng của nước ta Tuy có nguồn sinh khốidồi dào, nhưng trong những năm gần đây, do thiếu sự quan tâm của các cấp nên

dù có nhiều phương thức xử lý, nước ta vẫn chưa sử dụng một cách thực sự hiệuquả nguồn tài nguyên này (Báo khoa học, 2011)

a) Sử dụng làm thức ăn chăn nuôi

Lượng phụ phẩm nông nghiệp ước tính hàng năm có khoảng 40 triệutấn, trong đó dây khoai lang 0,19 triệu tấn, rơm 36,3 triệu tấn, dây lá lạc 0,45triệu tấn, ngọn và lá ngô 0,62 triệu tấn, lá sắn 0,19 triệu tấn và ngọn lá mía 3,0triệu tấn… Tuy nhiên, tỷ lệ sử dụng cho chăn nuôi chỉ chiếm khoảng 18%(7,5 triệu tấn), còn lại trên 32,5 triệu tấn chưa được sử dụng cho chăn nuôi,chưa tận dụng tốt nguồn phụ phẩm này thông qua chế biến dự trữ để cung cấpcho gia súc vào các tháng mùa khô (Vũ Duy Giảng và cs, 2008) Theo cáctính toán một cách khiêm tốn của các chuyên gia về chăn nuôi, lượng này đủnuôi đàn trâu bò gấp 1,5 đến 2 lần hiện nay, mà không đòi hỏi đầu tư gì đáng

kể về trồng thêm cây thức ăn gia súc

b) Đốt bỏ

Việt Nam là quốc gia đứng thứ hai về sản xuất lúa gạo sau Thái Lan

Do đó, hàng năm lượng rơm, rạ và vỏ trấu thải ra ngoài tương đối lớn Vớitiềm năng dồi dào như vậy, nếu biết tận dụng, xử lý thì không những đemlại hiệu quả kinh tế cao mà còn nếu nguồn phụ phẩm trên được chế biến và

sử dụng có hiệu quả cao hơn thì khối góp phần bảo vệ môi trường, nângcao chất lượng cuộc sống

- Tại vùng đồng bằng sông Hồng

Nghiên cứu của Nguyễn Mậu Dũng (2012) cho thấy trong những năm

gần đây, tình trạng đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng đã gia tăng nhanh chóng,trở thành tình trạng phổ biến gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và sứckhỏe con người Có thể nói tình trạng đốt rơm rạ sau mỗi vụ gặt là tìnhtrạng chung của hầu hết vùng trồng lúa chính ở một số tỉnh thuộc đồngbằng sông Hồng như Hà Nội, Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Hưng Yên,

Hà Nam, Bắc Ninh

Theo số liệu ước tính của phòng NN&PTNT huyện Bình Giang, tỉnhHải Dương (Phạm Ninh Hải, 2010) thì tỷ lệ rơm rạ đốt ngoài đồng ruộngchiếm 30% Ở các nơi gần đô thị như các huyện ngoại thành Hà Nội và một

số địa phương có mức thu nhập tương đối cao thì nhu cầu sử dụng rơm rạ làmchất đốt hay làm thức ăn gia súc, ủ phân bón là rất thấp nên tỷ lệ rơm rạ đốtngoài đồng ruộng có thể đạt tới 60 - 90% Hơn nữa, nhiều hộ nông dân còngom rơm rạ vẫn còn tươi thành những đống lớn rồi đốt ngay tại ruộng

Theo ước tính của Gadde & cs (2007) thì tỷ lệ rơm rạ so với sản lượnglúa là 75% Tổng sản lượng rơm rạ của cả vùng đồng bằng sông Hồng năm

2009 ước tính đạt 5,097 triệu tấn và lượng rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng sẽ là1,019 - 4,077 triệu tấn khi tỷ lê đốt ngoài đồng ruộng tăng dần từ 20% đến80% (dẫn theo Nguyễn Mậu Dũng, 2012)

- Tại Đồng bằng sông Cửu Long

Theo nghiên cứu của Trần Sỹ Nam và cs (2013) cho thấy tại Đồngbằng sông Cửu Long có 6 hình thức quản lý và xử lý lượng rơm rạ đượcngười dân lựa chọn phổ biến là đốt rơm, vùi rơm, trồng nấm, chăn nuôi, bán

và cho người khác Các hình thức xử lý rơm trên ruộng thay đổi tùy theo mùa

vụ Ở vụ Đông Xuân, đốt rơm là hình thức được sử dụng phổ biến nhất(98,2%), còn lại trồng nấm, bán rơm, cho rơm chiếm tỷ lệ rất thấp Ở vụ HèThu, tỷ lệ đốt rơm giảm xuống còn 89,7%, vùi rơm chiếm 6,7% Vụ ThuĐông có tỷ lệ đốt rơm thấp nhất (54,1%), tỷ lệ vùi rơm tại ruộng khá cao(26,1%), kế đến là trồng nấm (8,1%), các hình thức khác chiếm tỷ lệ nhỏ Kếtquả ước tính lượng rơm rạ phát sinh ở Đồng bằng sông Cửu Long năm 2011vào khoảng 26,2 triệu tấn/năm, trong đó khoảng 20,9 triệu tấn/năm là người dân

đốt Lượng rơm đốt ước tính hằng năm phát thải 17,95 triệu tấn CO2; 485,58nghìn tấn CO và 10,38 nghìn tấn NOx vào khí quyển.

Người dân cho rằng việc đốt rơm rạ lấy tro bón ruộng sẽ bổ sung dinhdưỡng cho đất Nhưng thực tế, việc đó không cải thiện tình trạng đất là baonhiêu thậm chí ảnh hưởng tới môi trường và tài nguyên đất tại nơi đốt Thànhphần chủ yếu của rơm, rạ là xenlulozo, hemixenlulozo và một số hợp chất hữu

cơ khác, khi bị đốt những chất này bị phân hủy tạo thành CO2, gây ra ô nhiễmmôi trường khí CO2 là một trong những chất khí cơ bản gây ra hiệu ứng nhàkính, nguyên nhân của việc làm cho Trái Đất nóng lên

c) Sản xuất nhiên liệu

Một số nghiên cứu gần đây đã cho thấy rơm rạ có thể phối trộn với cácvật liệu khác để sản xuất khí sinh học (Nguyễn Võ Châu Ngân và cs, 2012;Nguyễn Văn Thu, 2010), đây là một triển vọng lớn để giải quyết các vấn đề

về xử lý phụ phẩm trong nông nghiệp đồng thời tái sử dụng năng lượng từrơm rạ một cách hiệu quả nhất Các nhà khoa học thuộc viện Hóa học (ViệnKH&CN Việt Nam) vừa sản xuất thành công loại dầu sinh học (Bio-oil) từrơm rạ bằng công nghệ nhiệt phân Nghiên cứu này đã mở ra khả năng tìmkiếm nguồn nhiên liệu thay thế cho nguồn nhiên liệu hóa thạch đang có nguy

cơ ngày một khan hiếm (Báo khoa học, 2011)

Theo Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến

2025 đã được Thủ tướng phê duyệt, đến năm 2010 nước ta sản xuất 100.000tấn/năm nhiên liệu sinh học E-5 và 50.000 tấn /năm nhiên liệu diesel sinh họcB-5, đảm bảo 0,4% nhu cầu nhiên liệu trong cả nước Đến năm 2015, sảnlượng nhiên liệu bio-ethanol và bio-diesel dự kiến sẽ tăng lên 250.000 tấn/năm với mục tiêu sản xuất 5 triệu tấn /năm E-5 và B-5, đáp ứng được 1% nhucầu xăng của cả nước (Báo khoa học, 2011) Với hiệu suất thu hồi dầu lỏngsinh học, nguồn nguyên liệu rơm rạ từ sản xuất nông nghiệp của Việt Nam cóthể sản xuất được 31 triệu tấn bio oil/năm phục vụ làm nhiên liệu thay thếcũng như có hể nâng cấp để sản xuất xăng, dầu diezel trong tương lai gần(Báo khoa học, 2013)

d) Trồng nấm rơm

Nấm ăn, nấm dược liệu không những có giá trị về mặt dinh dưỡng (rấtgiàu protein – đạm thực vật, chiếm 30- 40% chất khô, glucid, lipid, các axitamin, vitamin, các chất khoáng…), nấm còn có các hoạt chất sinh học(polysaccharide – chất đa đường, axit nucleic…) Vì vậy, có thể coi nấm nhưmột loại rau sạch, thịt sạch, thực phẩm chức năng, thuốc trong y dược

Mỗi năm nước ta sản xuất được khoảng trên 25.000 tấn nấm tươi cácloại, chủ yế là nấm rơm, nấm sò, nấm mỡ… Thị trường tiêu thụ nấmkhoảng trên 20 nước, lớn nhất hiện nay là Mỹ, Nhật Bản, các nước châu

Âu, nhưng vẫn không đáp ứng đủ nhu cầu, giá và chất lượng nấm xuấtkhẩu có thể đủ sức cạnh tranh với Trung Quốc và các nước khác Nhu cầutiêu thụ trong nước ngày càng tăng cả về số lượng và giá cả (trên10%/năm) Cho đến nay việc trồng nấm đã phát triển ở 40 tỉnh thành, song sảnlượng chưa tương xứng với tiềm năng Trồng nấm rơm không đòi hỏi cao về kỹthuật và diện tích nhưng lại cho thu nhập rất cao Trung bình năng suất nấmrơm tươi đạt 120- 150 kg/tấn nguyên liệu Quan trọng hơn là không tốn chiphí đầu vào (Đinh Xuân Linh, 2015)

1.2 Tổng quan về chế phẩm Fito- Biomix- RR và phân hữu cơ

1.2.1 Tổng quan về chế phẩm Fito - Biomix - RR

Fito- Biomix- RR là chế phẩm sinh học bao gồm hỗn hợp các chủng

vi sinh vật phân giải hữu cơ, vi sinh vật kháng bệnh cho cây trồng, cácnguyên tố khoáng, vi lượng Theo phân tích, thành phần hóa học của rơm

rạ tính theo khối lượng khô gồm xenluloza, lignin, đạm hữu cơ, chất béo.Nếu tính theo nguyên tố thì carbon (C) chiếm 44%, hyđrô (H) chiếm 5%,oxygen (O) chiếm 49%, nitơ (N) khoảng 0,92% và một lượng rất nhỏphotpho (P), lưu huỳnh (S), kali (K) Đó là điều gây cản trở việc sử dụngrơm, rạ một cách kinh tế (Mai Thi Thu Hương, 2013)

Chế phẩm Fito- Biomix- RR được bổ sung các chủng vi sinh vật phân giảihữu cơ như: nấm men, nấm mốc, vi khuẩn, xạ khuẩn… phân giải hữu cơ, vi sinhvật kháng bệnh cây trồng, có mật độ ≥ 107CFU/g, do Công ty cổ phần Công nghệ

sinh học Hà Nội sản xuất Quy trình kĩ thuật xử lý rơm, rạ làm phân bón hữu

cơ vi sinh bằng chế phẩm FITO - BIOMIX - RR đã được cấp Bằng độc quyềngiải pháp hữu ích số 956 và Chứng nhận Nhãn hiệu hàng hóa số 19058 củaCục Sở hữu trí tuệ - Bộ khoa học và công nghệ (Lê Văn Tri, 2012)

Thành phần chế phẩm Fito- Biomix- RR gồm:

- Bacillus polyfermenticus ≥ 108 CFU/g

- Strepfomyces thermocoprophilus ≥ 108 CFU/g

- Trichoderma virens ≥ 108CFU/g

- Đậu tương, cám gạo, các khoáng chất (Trung tâm ứng dụng tiến bộKH&CN tỉnh Bắc Giang, 2012)

Theo Lê Văn Tri (2012) thông thường, ủ rơm rạ phải mất 6 - 8 thángmới tơi mục, nhưng với chế phẩm này thì chỉ mất khoảng 25 ngày và ủ trongmọi điều kiện thời tiết Phân bón được tạo ra từ phương pháp ủ bằng chếphẩm này có đặc điểm là không mùi và thân thiện với môi trường Có thểthấy, đây là công nghệ phổ biến và dễ áp dụng vào thực tiễn Hiện nay, đã

có nhiều địa phương trong cả nước chuyển giao công nghệ này như: HảiDương, Hòa Bình, Hà Nội, Bắc Giang, Bắc Ninh, Thái Bình, Nam Định,Ninh Bình, Thanh Hóa, Huế, Bạc Liêu…

Chất lượng rơm rạ sau 30 ngày ủ với chế phẩm FITO- BIOMIX- RR đãphân hủy tốt, đã chuyển sang màu nâu, vi khuẩn, nấm mốc phát triển tốt, rơm

rạ phân hủy được khoảng 80 - 85% Đống ủ rơm rạ được bổ sung men VSV

và dinh dưỡng thì sau 30 ngày hàm lượng cacbon tổng số giảm và hàm lượngđạm, lân hữu hiệu, mật độ các vi sinh vật đều tăng Sau quá trình ủ, phân hữu

cơ từ rơm rạ được sử dụng bón ngay cho vụ kế tiếp hoặc bảo quản để sử dụngcho vụ sau (Lê Văn Tri, 2012)

Theo nhận định của các nhà khoa học, sau mỗi vụ thu hoạch 1ha lúa sẽthu được 6 tấn rơm rạ, nếu đem đốt sẽ mất đi hơn 5,5 triệu đồng, trong khicùng khối lượng rơm rạ ấy nếu đem xử lý bằng chế phẩm sinh học sẽ thuđược khoảng 400kg phân hữu cơ Khi ứng dụng loại phân hữu cơ này bón chocây lúa, ngô lượng phân hóa học giảm từ 20 - 30%, năng suất cây trồng tăng

từ 10 - 15% góp phần tiết kiệm chi phí sản xuất và gia tăng giá trị kinh tế chonông dân.

Ở Việt Nam lượng rơm rạ cần xử lý là gần 45 triệu tấn, nếu xử lý hếtkhối lượng rơm rạ trên sẽ thu được gần 20 triệu tấn phân hữu cơ Theo tínhtoán, 1 tấn phân hữu cơ từ rơm rạ có 10 kg đạm, 9,5 kg lân và 21 kg kali Vớicon số này, hàng năm bà con nông dân không phải bỏ tiền mua: 200 ngàn tấnđạm, 190 ngàn tấn lân và 460 ngàn tấn kali, quy ra tiết kiệm được gần 11ngàn tỷ đồng Như vậy, hàng năm sẽ có hàng nghìn tấn phân bón hữu cơ thaythế nguồn phân bón khác Đây sẽ là nguồn sản xuất sạch trong nông nghiệp,nông thôn Có thể nhìn thấy rõ ràng hiệu quả kinh tế mang lại khi khai tháctheo phương pháp này, người dân sẽ tiết kiệm được các khoản chi phí thay vìmua phân bón hóa học (Lê Văn Tri, 2012)

Bên cạnh lợi ích kinh tế đem lại, việc sử dụng các chế phẩm sinh họcnhư Fito- Biomix- RR để xử lý rơm rạ thành phân ủ hữu cơ bón cho cây trồng

sẽ tận dụng sản phẩm dư thừa sau thu hoạch nhằm bổ sung phân hữu cơ tạichỗ, tiết kiệm chi phí và tạo thói quen cho người dân không đốt rơm rạ sau thuhoạch, bảo vệ môi trường, tăng độ phì cho đất và nâng cao năng suất, chất lượngcây trồng Đây là một giải pháp quan trọng trong việc tạo nên một nền nôngnghiệp sạch và bền vững (Lê Văn Tri, 2012)

1.2.2 Một số loại chế phẩm xử lý phụ phẩm nông nghiệp hiện nay

1.2.2.1 Chế phẩm Hatimic

Chế phẩm Hatimic là tập hợp các vi sinh vật hữu ích phân giải nhanhcác chất hữu cơ làm phân bón, hạn chế mùi hôi từ đống ủ Kết quả thửnghiệm và áp dụng vào sản xuất tại Hà Tĩnh từ năm 2009 đến nay cho thấythời gian ủ phân từ 25 - 30 ngày, giảm 30 ngày so với phương pháp truyền thống,chất lượng phân ư đảm bảo yêu cầu Với phương pháp ủ phân đơn giản, ngườidân có thể làm trực tiếp trong vườn hộ hoặc có thể ủ phân ngay tại chân ruộng đểgiảm bớt công vận chuyển (Dương Thị Ngân, 2014)

Sản phẩm phân hữu cơ sản xuất từ chế phẩm Hatimic đã được sử dụng

để bón cho lúa, lạc, các loại rau màu Kết quả thử nghiệm với mô hình trồng

lúa, lạc tại Hà Tĩnh ở một số xã thuộc huyện Thạch Hà, Can Lộc, Đức Thọ, CẩmXuyên… cho thấy sử dụng phân hữu cơ vi sinh có thể thay thế toàn bộ phânchuồng theo quy trình, tiết kiệm được từ 15 - 20% phân hóa học mà vẫn đạtđược năng suất tương đương hoặc cao hơn từ 5 - 10% so với đối chứng.

Đặc biệt việc ứng dụng chế phẩm sản xuất phân bón cho mô hình trồngRAT tại xã Tượng Sơn huyện Thạch Hà từ năm 2011 - 2014 đã góp phần xâydựng nên thương hiệu RAT Tượng Sơn, kết quả đạt năng suất cao hơn 10 -15%, tiết kiệm được phân bón hóa học và hạn chế được bệnh héo gốc, thối cổ

rễ trên rau ở giai đoạn đầu (Dương Thị Ngân, 2014)

1.2.2.2 Chế phẩm Trichoderma

Chế phẩm vi sinh Trichoderma là một tiến bộ kỹ thuật được Trung tâmCông nghệ sinh học TP Hồ Chí Minh nghiên cứu và đã được Bộ NN&PTNTcông nhận, khuyến cáo ứng dụng vào sản xuất Tại Quảng Nam, Trung tâmKhuyến nông - khuyến ngư đã ứng dụng thành công chế phẩm này trên nhiềuloại cây trồng, như làm phân bón hữu cơ vi sinh tại chỗ cho sản xuất lúa ởmiền núi, nhất là vùng đồng bào dân tộc thiểu số, góp phần tăng năng suấthơn 1,5 lần so với sản xuất đại trà; làm phân bón hữu cơ vi sinh và bón trựctiếp cho cây đậu phụng, giúp hạn chế đáng kể bệnh chết cây và năng suất củađậu phụng cao hơn đối chứng 1,5 - 2 lần; khắc phục bệnh vàng lá trên cây tiêu Vềhiệu quả kinh tế, đối với lúa lãi hơn 6 triệu đồng/ha; đối với đậu phụng lãi hơn đốichứng 30 triệu đồng/ha Ngoài ra, những mô hình này còn góp phần giảmthiểu ô nhiễm môi trường, giúp sản xuất nông nghiệp ngày càng bền vững hơn(Báo Quảng Nam, 2013)

Chế phẩm này có nhiều ưu điểm hơn một số loại chế phẩm vi sinhkhác Thứ nhất, vì là vi nấm nên trong quá trình ủ, chỉ cần có nguyên liệu, độ

ẩm thích hợp và men (chế phẩm Trichoderma), không cần các loại nguyên liệukhác kèm theo (đóng vai trò như một loại chất mồi bắt buộc) nên dễ thực hiện.Thứ hai, Trechoderma là tập đoàn các vi nấm, trong đó có nhiều loại có nhữngtác dụng như tạo ra các phức hợp enzyme, gồm Amylase, Protease, Cellulase Các enzyme này phân giải cellulose, chất xơ, citin, hydrat cacbon, protein

thành các thành phần đơn giản để cây dễ hấp thụ, giúp cho phân chuồng, phụphẩm nông nghiệp nhanh hoai mục và chất lượng phân được nâng cao

1.2.2.3 Chế phẩm EMIC hữu cơ

Chế phẩm EMIC hữu cơ là tập hợp của nhiều vi sinh vật hữu hiệu đãđuợc nghiên cứu và tuyển chọn thuộc các chi Bacillus, Lactobacillus,Streptomyces, Sacharomyces…có khả năng phân giải mạnh chất hữu cơ, sinhchất kháng sinh, chất ức chế tiêu diệt vi sinh vật có hại Chế phẩm được sửdụng để phân hủy rác thải, phế thải nông nghiệp, mùn bã hữu cơ… làm phânbón hữu cơ vi sinh phục vụ sản xuất, đồng thời xóa bỏ tình trạng ô nhiễm môitrường (Đinh Thủy, 2013)

Năm 2013, thành phố Hải Phòng đã triển khai dự án “Xây dựng môhình ứng dụng chế phẩm sinh học EMIC hữu cơ xử lý phụ phẩm nông nghiệp(rơm, rạ) giảm thiểu ô nhiễm môi trường” tại xã Phù Ninh, huyện ThủyNguyên Dự án thuộc chương trình KH&CN phục vụ xây dựng nông thônmới đến năm 2020, do UBND xã Phù Ninh chủ trì thực hiện, Trung tâmNghiên cứu ứng dụng Khoa học và Công nghệ là cơ quan tư vấn, chuyển giaocông nghệ Kết quả triển khai dự án đã xử lý 200 tấn phụ phẩm nông nghiệp(rơm, rạ) ngay sau thời điểm thu hoạch lúa (Báo Dân Việt, 2013)

Chế phẩm này có đặc tín ưu việt là an toàn với môi trường và conngười, không tạo ra các chủng vi sinh vật mới gây bệnh, kích thích cây trồngsinh trưởng phát triển đồng thời bảo đảm sự cân bằng sinh thái Chế phẩmEMIC tập hợp nhiều vi sinh vật hữu hiệu, 1 gam chế phẩm chứa trên 1 tỷ visinh vật, có tác dụng phân giải rác thải, phế thải nông nghiệp, mùn hữu cơ,phân chuồng làm phân hữu cơ vi sinh…

(cellulose) trong nguyên liệu tạo các chất dinh dưỡng và mùn.

- Vi sinh vật cố định đạm: Là loại sinh vật có tác dụng cố định đạm ni

tơ tự do trong không khí và trong đất ( cây trồng không hấp thu được) tạothành đạm dễ tiêu cung cấp cho đất và cho cây trồng

- Vi sinh vật tổng hợp IAA: Là vi sinh vật kết hợp với hệ rễ cây trồngtổng hợp nên chất kích thích sinh trưởng IAA giúp cây sinh trưởng và pháttriển khỏe mạnh

- Vi sinh vật sinh axitlactic: Vi sinh vật đối kháng, trong quá trình hoạtđộng tiết ra các chất kháng sinh kìm hãm và tiêu diệt các loại vi sinh vật gây hại,các loại mầm bệnh, côn trùng có vòng đời sống trong đất (Báo Thanh Hóa,2013)

1.2.3 Tổng quan về phân bón hữu cơ

1.2.3.1 Định nghĩa

Theo Đỗ Thị Thanh Ren (2004), “Phân hữu cơ là tên gọi chung cho cácloại phân được sản xuất từ các vật liệu hữu cơ như dư thừa thực vật, rơm rạ, phânsúc vật, phân chuồng, phân rác và phân xanh hoặc các phẩm nông nghiệp và côngnghiệp vùi trực tiếp vào đất hay ủ thành phân Sau khi phân giải có khả năng cungcấp dưỡng chất cho cây trồng Quan trọng hơn nó có khả năng tái tạo lớn Phânhữu cơ được đánh giá chủ yếu dựa vào hàm lượng chất hữu cơ (%) hoặc chất mùn

có trong phân, đây là nguồn phân quý, không những tăng năng suất cây trồng màcòn làm tăng hiệu lực của phân hóa học, cải tạo và nâng cao độ phì nhiêu của đất”

Theo Bộ NN&PTNT (2014), phân hữu cơ là loại phân bón được sản xuất

từ nguồn nguyên liệu hữu cơ, có các chỉ tiêu chất lượng đạt quy định của quychuẩn kỹ thuật quốc gia

Phân hữu cơ là phân chứa những chất dinh dưỡng ở dạng hợp chất hữu cơnhư phân chuồng, phân xanh, phân than bùn, phân rác, phụ phẩm nông nghiệp…Dựa theo mức độ khoáng hóa chất hữu cơ hay khả năng tạo mùn của chất hữu

cơ thì chất hữu cơ có tỷ lệ C/N cao được vùi trực tiếp vào đất không qua chếbiến, chức năng chủ yếu là cải tạo đất thì được gọi là chất hữu cơ cải tạo đất,chất hữu cơ qua chế biến hay không thông qua chế biến có tỷ lệ C/N thấp gọi

là phân hữu cơ Trong quá phát triển nông nghiệp bền vững, phân hữu cơđược coi như là một nhân tố đi đầu giúp nâng cao chất lượng sản phẩm cũngnhư cải tạo độ màu mỡ đất đai, không những nâng cao năng suất cây trồng màcòn làm tăng hiệu lực của phân hóa học Hiện nay, xu hướng chăn nuôi nhỏ lẻtrong nông hộ gần như không còn, vì vậy nhu cầu về phân bón hữu cơ từ rơm

rạ là rất lớn

1.2.3.2 Phân loại

Theo Thanh Huyền (2014), dựa và nguyên liệu làm phân, phân hữu cơgồm các loại sau:

* Phân chuồng: bao gồm các loại phân gia súc, gia cầm như chất thải của

trâu, bò, lợn, gà, vịt, dê, cừu Các loại chất thải này nếu sử dụng nguyên chất thì

có hàm lượng dinh dưỡng khá cao Nhưng trong phân chuồng, do cần có lượngphân nhiều nên thường cho thêm chất độn như rơm, rác, lá cây, cỏ… Phânchuồng không những cung cấp thức ăn cho cây trồng mà còn bổ sung chất hữu

cơ giúp đất tơi xốp, tăng độ phì nhiêu và tăng hiệu quả sử dụng hóa học

* Phân rác: Là phân hữu cơ được chế biến từ cỏ dại, rác, thân lá cây

xanh… ủ với một số phân men như phân chuồng, lân, vôi… đến khi mục thànhphân (thành phần dinh dưỡng thấp hơn phân chuồng)

* Phân xanh: là phân hữu cơ sử dụng các loại cây lá tươi bón ngay vào

đất không qua quá trình ủ do đó chỉ dùng để bón lót Cây xanh thường đượcdùng là cây họ đậu như điền thanh, muồng, keo dậu, cỏ Stylo, điên điển…

* Phân bắc: là loại phân bón do con người thải ra.

* Phân than bùn: là những loại phân chế biến từ than bùn.

* Các phụ phẩm công nghiệp

1.2.3.3 Hiệu quả của các loại phân hữu cơ

Phân hữu cơ làm tăng năng suất cây trồng và còn có tác dụng cải tạođất Kết quả một số công trình nghiên cứu cho thấy bón 1 tấn phân hữu cơlàm bội thu ở đất phù sa sông Hồng 80 – 120 kg thóc, ở đất bạc màu 40 – 60

kg thóc, ở đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long 90 – 120 kg thóc Một số thínghiệm cho thấy bón 6 – 9 tấn phân xanh/ha hoặc vùi 9 – 10 tấn thân lá cây

họ đậu trên 1 ha có thể thay thế được 60 – 90 N kg/ha Vùi thân lá lạc, rơm rạ,thân lá ngô của cây vụ trước cho cây vụ sau làm tăng 0,3 tấn lạc xuân; 0,6 tấnthóc; 0,4 tấn ngô hạt/ha.

1.3 Vấn đề tồn dư NO

-3 trong rau ăn lá

1.3.1 Sơ lược về tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới và Việt Nam

Rau xanh là thực phẩm cần thiết không thể thiếu, là nguồn cung cấpchủ yếu khoáng chất và vitamin, góp phần cân bằng dinh dưỡng trong bữa ănhàng ngày của con người Đồng thời rau là cây trồng mang lại hiệu quả kinh

tế cao, là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nhiều nước trên thế giới Vì vậyrau được coi là loại cây trồng chủ lực trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp củanhiều quốc gia

1.3.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau trên thế giới

Trên thế giới rau đã trồng từ rất lâu đời từ thời xa xưa người Hi Lạp,

Ai Cập cổ đại đã biết trồng và sử dụng rau như một nguồn lương thực Rauđược dùng kết hợp với các loại hoa quả thực phẩm rất tốt cho sức khỏe do cóchứa các loại vitamin, các chất chống oxi hóa tự nhiên, có khả năng chống lạimột số bệnh như ung thư Do vậy nhu cầu tiêu thụ rau quả ngày càng tăng.Hiện nay nhiều nước trên thế giới trồng rất nhiều loại rau, diện tích trồng raungày một tăng để đáp ứng nhu cầu rau xanh tăng lên của nhân dân Tính từnăm 2000 tới nay diện tích trồng rau trên thế giới tăng bình quân mỗi nămtrên 600 nghìn ha, sản lượng rau cũng tăng dần qua các năm Tuy nhiên năngsuất rau trên thế giới lại giảm dần Theo số liệu thống kê của FAO (2010) năngsuất, diện tích, sản lượng rau trên thế giới trong các năm gần đây được thể hiệnqua bảng 1.1

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất rau trên thế giới từ 2001 - 2009

Diện tích (nghìn ha) 15392 17120 16679 17263 17873Năng suất (tấn/ha) 149243 140038 140331 142570 139085Sản lượng (triệu tấn) 229717 239749 234065 246114 2485912

Nguồn: FAO, 2010

Người dân Nhật Bản tiêu thụ rau nhiều hơn người dân của bất cứ quốc

gia nào trên thế giới, mỗi năm Nhật Bản tiêu thụ 17 triệu tấn rau các loại, bìnhquân mỗi người tiêu thụ 100 kg/năm Xu hướng hiện nay là sự tiêu thụ ngàycàng nhiều các loại rau tự nhiên và các loại rau có lợi cho sức khỏe Trung bìnhtrên thế giới tiêu thụ 154 - 172 g/người/ngày (FAO, 2006) Việc tiêu thụ các loạirau ăn lá tăng 22 - 23 %, trong khi mức tiêu thụ rau ăn củ chỉ tăng 7 - 8 %.

1.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau ở Việt Nam

Việt Nam là nước đứng thứ ba thế giới về sản xuất rau sau TrungQuốc và Ấn Độ Trong nước, rau là sản phẩm có sản lượng đứng thứ ba saulúa gạo và sắn, thu nhập từ rau cũng đứng thứ ba sau lúa gạo và thịt Cho tớinay có khoảng 70 loài thực vật được sử dụng làm rau hoặc được chế biếnthành rau Riêng rau trồng có khoảng hơn 30 loài trong đó có khoảng 15 loài

là chủ lực, trong số này có hơn 80% là rau ăn lá Diện tích rau tập trung ở 2vùng chính là vùng đồng bằng Sông Hồng và vùng đồng bằng Nan Bộ Đốivới nông dân, rau là loại cây trồng cho thu nhập quan trọng trong nông hộ(Hồ Thanh Sơn và cs, 2005)

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất một số loại rau ở Việt Nam 2010 – 2012

Chỉ tiêu

Diện tích (ha)

Sản lượng (tấn)

Diện tích (ha)

Sản lượng (tấn)

Diện tích (ha)

Sản lượng (tấn)

Theo số liệu từ Bộ NN&PTNT năm 2012 diện tích trồng rau cả nướcước đạt khoảng 823.728 ha (tăng 103,7% so với năm 2011), năng suất ước đạt

170 tạ/ha (tăng 102% so với năm 2011), sản lượng ước đạt 14,0 triệu tấn (tăng106% so với năm 2011); trong đó miền Bắc diện tích ước đạt 357,5 nghìn ha,năng suất ước đạt 160 tạ/ha, sản lượng dự kiến đạt 5,7 triệu tấn; miền Nam diệntích ước đạt 466,2 nghìn ha, năng suất dự kiến đạt 178 tạ/ha, sản lượng dự kiếnđạt 8,3 triệu tấn Theo báo cáo của Bộ Công Thương (2015), cả nước hiện cókhoảng 845 ngàn ha rau các loại, cho sản lượng hàng năm khoảng 14,5 triệutấn Trong đó, Đồng bằng Sông Hồng và Sông Cửu Long là hai vùng sản xuấtrau lớn nhất nước (Sở NN&PTNT tỉnh Vĩnh Long, 2015)

Tuy vậy sản xuất rau Việt Nam chủ yếu vẫn theo quy mô hộ gia đìnhkhiến cho sản lượng hàng hóa không nhiều Bên cạnh đó sản xuất phụ thuộcnhiều vào phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật và môi trường sản xuất bị ảnhhưởng khá lớn bởi chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt Việc chạy theolợi nhuận, áp dụng thiếu chọn lọc các tiến bộ khoa học kỹ thuật cùng với sựthiếu hiểu biết của người trồng rau đã làm cho sản phẩm rau xanh bị ô nhiễm

NO3-, kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh và hóa chất bảo vệ thực vật

1.3.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau ở tỉnh Hưng Yên

Tại Hưng Yên rau được trồng ở hầu hết các huyện thị trong tỉnh, tuynhiên diện tích đất chuyên rau không nhiều, phần lớn diện tích rau được trồngvào vụ đông xen giữa 2 vụ lúa hoặc một vụ lúa và một vụ cây trồng cạn khác.Hưng Yên có 1 số vùng trồng rau tập trung, chuyên canh như cà chua ở Tiên

Lữ, Văn Lâm, Cải Đông Dư ở Khoái Châu… chủng loại rau chưa phong phú

và chỉ tập trung sản xuất theo mùa vụ, chưa sản xuất rau trái vụ (FAO, 2010).Diện tích và sản lượng rau các loại của tỉnh Hưng Yên giai đoạn 2007- 2009được thể hiện trong bảng 1.3

Bảng 1.3: Diện tích và sản lượng rau các loại của tỉnh Hưng Yên

giai đoạn 2007- 2009

Loại rau

D.tích (ha)

S.lượng (tấn)

D.tích (ha)

S.lượng (tấn)

D.tích (ha)

S.lượng (tấn)

Nguồn: Cục Thống kê Hưng Yên, 2010

Qua bảng 1.3 cho thấy mặc dù sản xuất rau ở Hưng Yên có biến độngthất thường do ảnh hưởng của thời tiết khí hậu như năm 2008, trận mưa lịch

sử vào tháng 11 năm 2008 làm diện tích rau vụ đông của tỉnh bị thiệt hạinặng, mất trắng gần 6.000 ha Tuy nhiên, diện tích dưa chuột không giảm màcòn tăng 263 ha, đạt sản lượng 22.974 tấn, chiếm 12% tổng sản lượng rau củatoàn tỉnh Dưa chuột phục vụ ăn tươi trồng tập trung ở Văn Lâm; Dưa chuộtchế biến trồng tập trung ở Tiên Lữ (xã Hiệp Cường 18 ha, Nghĩa Dân 7 ha và

Vũ Xá 7 ha) và dưa chuột bao tử phục vụ chế biến ở Kim Động (xã Hưng Đạo

28 ha, Ngô Quyền 25 ha và Trung Dũng 10 ha) đáp ứng nhu cầu ăn tươi và chếbiến xuất khẩu trong tỉnh

Rau được sản xuất tại Hưng Yên trước hết phục vụ cho thị trường tiêudùng nội địa như tiêu thụ tại Hà Nội (bầu bí các loại, dưa chuột, cà chua…),Hải Phòng và Quảng Ninh (su hào, cải bắp, bí xanh, dưa chuột, cà chua…), một

số tỉnh ở phía Bắc và một phần sản phẩm cho xuất khẩu Rau xuất khẩu chủ yếu

là dưa chuột (trong đó dưa chuột bao tử chiếm tỷ lệ cao hơn dưa chuột dài), càchua bi, ngô rau, ngô ngọt, cải sa lát, ớt Các sản phẩm này được xuất khẩu dướidạng sản phẩm chế biến bởi các đơn vị chế biến trên địa bàn tỉnh (FAO, 2010)

Việc áp dụng quy trình sản xuất RAT ở Hưng Yên mới chỉ thực hiện tạimột số địa bàn thuộc huyện Mỹ Hào, Văn Lâm… Một số địa bàn khác cũng

đã có lớp tập huấn cho nông dân về quy trình sản xuất RAT và VietGAPnhưng số lượng người tham gia chưa nhiều Một trong những nguyên nhândẫn đến hiện trạng này là do chưa quy hoạch vùng trồng nông sản an toàn trêndiện rộng nên cơ sở hạ tầng cho vùng sản xuất chưa được quan tâm đầu tư.Cho đến nay chưa có cơ sở, doanh nghiệp nào nộp hồ sơ xin chứng nhận đủ điềukiện sản xuất RAT.

1.3.2 Cơ sở của biện pháp làm giảm nitrat trong rau

1.3.2.1 Cơ sở khoa học

Nitơ (N) là yếu tố quan trọng hàng đầu đối với cơ thể sống vì nó làthành phần cơ bản của các protein, chất cơ bản biểu hiện sự sống Tỷ lệ Ntrong cây biến động từ 1 - 6% trọng lượng chất khô N nằm trong nhiều hợpchất cơ bản cần cho sự phát triển của cây như diệp lục và các chất men Cácbazonito là thành phần cơ bản của axit nucleic, trong các ADN và ARN củanhân tế bào, nơi lưu trữ các thông tin di truyền và đóng vai trò quan trọngtrong việc tổng hợp protein Do vậy N là yếu tố cơ bản trong việc đồng hóa C,kích thích sự phát triển của bộ rễ và hút các yếu tố dinh dưỡng khác

Trong đất nitơ vô cơ chiếm 1- 2 % lượng N tổng số có trong đất Trênnhững loại đất phì nhiêu lượng N dễ tiêu trong đất có thể đạt 200 kg/ha Cácdạng N nói trên luôn luôn biến đổi nhờ các vi sinh vật đất qua chu trình nitơtrong tự nhiên Thường các nguồn nitơ vô cơ (NO3-, NH4+) được cây đồng hóatốt hơn các nguồn nitơ hữu cơ (ngoại trừ urea, asparagin, glutamine dễ phângiải thành NH3) Do đó, trong điều kiện tự nhiên đối với sự dinh dưỡng đạmcủa thực vật, các vi sinh vật đất có ý nghĩa rất to lớn, chúng khoáng hóa Nhữu cơ và cuối cùng chuyển hóa thành NH3, nguồn này có thể cung cấp chocây một lượng N khá lớn khoảng 10-15 kg/ha (Sinh học online, 2013)

Tất cả các nitrate trong đất đều được tạo thành do hoạt động sống của

vi khuẩn nitrit hóa và vi khuẩn nitrate hóa Các vi khuẩn amon (ammonium)hóa cũng phát triển mạnh, chúng phân giải protein của các xác bã động, thựcvật và vi sinh vật, bổ sung lượng dự trữ amon cho đất Quan trọng nhất là các vi

khuẩn thuộc giống Azotobacter, Clostridium, vi khuẩn lam (Cyanobacteria)

sống tự do và các vi sinh vật cộng sinh trong nốt sần của rễ một số loại cây bộđậu, phi lao hoặc trong một số loại cây khác Đây là nguồn bố sung N rấtquan trọng vì nó cung cấp một lượng N lớn khoảng 150 - 200 kg/ha, cá biệt

có thể đến 400 kg/ha (Sinh học online, 2013)

Do hoạt động canh tác của con người đã lấy đi từ đất một phần N trongsản phẩm thu hoạch mà sự cố định N khí quyển nhờ các vi sinh vật và sựphân giải các xác bã hữu cơ trong đất không bù đắp nổi Do đó hàng năm conngười cần phải trả lại N cho đất sau thu hoạch thông qua các dạng phân bónhữu cơ và vô cơ Ví dụ khi thu hoạch 25 - 300 tạ/ha khoai tây, con người đãlấy đi khoảng 100 kg N, vì vậy để có thể trồng tiếp vụ sau, con người phải trảlại cho đất một lượng N tương ứng Tuy nhiên, N có tác dụng hai mặt đếnnăng suất cây trồng, nếu cây trồng thừa hay thiếu N đều có hại:

* Thừa Nitơ

N giúp cây trồng tăng trưởng và phát triển của mô sống, quyết địnhphẩm chất nông sản Việc thừa N có ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến sinhtrưởng, phát triển và năng suất ở cây trồng Thừa N cây sinh trưởng quámạnh, thân lá tăng nhanh mà mô cơ giới kém hình thành nên cây rất yếu, dễlốp đổ, giảm năng suất nghiêm trọng và có trường hợp không có thu hoạch

* Thiếu Nitơ

Thiếu N cây cằn cỗi, không hình thành protein và diệp lục, lá bé màuxanh nhạt, hoa hay rụng và ít quả, quả bé và phẩm chất kém vì vậy trong sảnxuất người nông dân thường chú trọng đến phân đạm hơn (Lê Thanh Bồn,2012) Khi thiếu N cây sinh trưởng kém, chlorophyll không được tổng hợpđầy đủ, lá vàng, sinh trưởng kém, còi cọc, đẻ nhánh và phân cành kém, sútgiảm hoạt động quang hợp và tích lũy, giảm năng suất Cây thiếu đạm có thể

bị thui chột, thậm chí rút ngắn thời gian tích lũy hoàn thành chu kỳ sống.

Người ta nhận thấy năng suất và phẩm chất không đồng hành mà nhiềutrường hợp là nghịch biến Năng suất tăng, phẩm chất giảm là hiện tượngthường thấy khi sử dụng phân đạm (Chu Thị Thơm và cs, 2006) Như vậy,nitơ vừa có vai trò cấu trúc, vừa tham gia vào các quá trình chuyển hóa vậtchất và năng lượng trong cây, quyết định đến toàn bộ các quá trình sinh lí củacây trồng

Đạm (N) là yếu tố đóng vai trò chủ đạo trong sản xuất rau, được ngườitrồng ưu tiên sử dụng hơn lân (P) và kali (K) Khi bón đạm vào đất chúng bịnitrat hóa thành amoniac (NH3) NH3 là nguồn nguyên liệu được cây sử dụng

để tổng hợp các hợp chất quan trọng như axit amin, protein và các vật chất cóđạm khác Vì vậy, có thể nói không có đạm thì không có sự sống

Phương trình tổng hợp khái quát quá trình khử nitrat như sau:

NO3-  Mo NO2  -Cu,Fe,Mg N2O2 Cu,Fe,Mn  NH2OH Mg,Mn NH3

Quá trình khử NO3- được thực hiện chủ yếu tại hệ rễ thực vật Do nhiềunguyên nhân làm cho quá trình này không thực hiện được một cách triệt đểlàm cho nitrat và sản phẩm của nó (NO2-) tồn tại ở môi trường xung quanh:đất, nước, khí quyển và thực vật (Tạ Thu Cúc, 2005)

1.3.2.2 Cơ sở thực tiễn

Các kết quả nghiên cứu về hàm lượng nitrat trong rau ở Nga đã chỉ rarằng: sử dụng phân hữu cơ sinh học có tác dụng làm giảm hàm lượng nitrattrong cần tây từ 1.198 - 1974 mg/kg đồng thời làm tăng năng suất và giảmhàm lượng muối trong đất (Cao Thị Làn, 2011) Việc sử dụng chế phẩm sinhhọc trong canh tác cây trồng đang là xu hướng của Việt Nam nói riêng và thếgiới nói chung nhằm bảo đảm an toàn sinh học, an toàn thực phẩm và an toànmôi trường Ở nước ta đã có nhiều nghiên cứu về phân bón sinh học có khảnăng giảm bớt được lượng phân hóa học mà năng suất vẫn đảm bảo, chấtlượng rau đạt theo tiêu chuẩn rau an toàn

Những nghiên cứu về phân bón đạm vi sinh Biogro ở xóm Tâm Thái,

xã Hóa Thượng, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên trong 4 vụ cho thấy: việcdùng đạm vi sinh thay thế được 50% urê 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 nhaunăng suất cũng tăng 12 - 20% Bên cạnh đó người ta nhận thấy đạm vi sinhlàm tăng khả năng chống chịu sâu bệnh của cây trồng vì nó làm cây trồngkhỏe, phát triển đều, phẩm chất hạt và quả tăng (Nguyễn Thanh Hiền, 1996,dẫn theo Phạm Xuân Lân, 2007)

Các kết quả nghiên cứu của Viện công nghệ sinh học về việc sử dụngcác chế phẩm sinh học nhằm nâng cao độ phì của đất và chất lượng của sảnphẩm trong năm 2004 - 2005 đã cho những kết quả tốt, có khả năng triển khaitrên diện rộng Việc sử dụng chế phẩm vi sinh và phân bón tạo bởi chế phẩm

vi sinh đã giúp giảm được từ 30 - 50% lượng phân bón hóa học, sản lượng rautăng từ 15 - 20%, hàm lượng nitrat trong rau giảm 10 lần, thấp hơn nhiều sovới tiêu chuẩn cho phép (Phạm Xuân Lân, 2007)

Trần Thị Lệ, Nguyễn Hồng Phương (2009) khi nghiên cứu khả năngthay thế một phần phân đạm vô cơ bằng một số chế phẩm (phân) sinh học cho

cây dưa leo (Cucumis Sativus L.) trên đất thịt nhẹ vụ xuân 2009 tại Quảng Trị

cho biết khi giảm 50% lượng phân đạm thì hầu hết các chỉ tiêu liên quan đếnnăng suất như: số quả hữu hiệu và tổng số quả/cây, tỷ lệ đậu quả, năng suất lýthuyết và năng suất thực thu thấp hơn so với khi sử dụng 100% lượng đạmtheo khuyến cáo

1.3.3 Tổng quan về cây rau cải

1.3.3.1 Nguồn gốc và phân loại rau cải