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 hàm lượng NO3 trong rau ăn lá tại xã đ

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 đã làm gia tăng tình trạng tồn dư nitrat NO3-, ảnh hưởng nghiêm trọng

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 NO3- trong rau 36

2.2.5 Đề xuất quy trình canh tác rau cải ngồng nhằm giảm hàm lượng NO3- 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 NO3- 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

: Tổng sản phẩm quốc nội (Gross Domestic Product)

: 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

Trang

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 65

Bảng 3.12 Động thái tăng trưởng đường kính tán (cm) của rau cải ngồng 67

Bảng 3.13 Năng suất thương phẩm (tấn/ha) của rau cải ngồng 69

Bảng 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 - RR Phụ 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 ruộng Phụ 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 bằng nghề nông, một ngành sản xuất nguồn lương thực và thực phẩm chủ yếu cung cấp cho tiêu dùng và xuất khẩu, đóng góp không nhỏ vào GDP cả nước Tổng diện tích lúa nước ta khoảng 7,89 triệu ha, chiếm 87,06% tổng diện tích lương thực có hạt, sản lượng lúa đạt mức 44,076 triệu tấn (Tổng cục Thống kê, 2013)

Do đó, phế thải nông nghiệp sau thu hoạch khá lớn và thích hợp cho việc làm phân ủ Nhưng cho đến nay, nguồn cacbon vô tận đó chủ yếu bị bỏ phí Trong khi họ cần giải phóng ra ruộng để chuẩn bị cho vụ sau thì giải pháp đốt rơm, rạ trên đồng ruộng là sự lựa chọn phổ biến của bà con nông dân 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 hiểm cho người tham gia giao thông, hơn nữa về mặt khoa học xử lý rơm rạ không đúng phương pháp sẽ làm mất đi nhiều nguyên tố quan trọng mà cây trồng đã lấy đi từ đất

Bên cạnh đó, trong những năm qua phân hóa học đã đóng vai trò quan trọng trong việc tăng sản lượng lúa Do quá trình sử dụng phân hóa học đơn giản, dễ dàng và hiệu quả tác động cao nên trong trồng trọt nói chung và trồng lúa nói riêng nông dân không muốn bón phân hữu cơ Tuy nhiên, song song với 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 đã làm gia tăng tình trạng tồn dư nitrat (NO3-), ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng các loại nông sản sau thu hoạch, đó chính là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây mất an toàn vệ sinh thực phẩm đối với các sản phẩm rau

quả 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, trong vùng 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 điểm năm 2012 vào khoảng 53,2 nghìn ha chiếm 57,5% tổng diện tích đất tự nhiên với 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 lý rất tùy tiện, trong đó đốt rơm rạ sau mỗi vụ gặt là tình trạng chung trên địa bàn toàn tỉnh Bởi vậy, trả lại phế phụ phẩm nông nghiệp cho đất chính là một bước đi đúng 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 phân hữu cơ nhằm giảm hàm lượng NO3 - trong canh tác rau tại xã Đồng Thanh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên năm 2015”

- Xác định hàm lượng NO3- trong rau cải ngồng ở các mức sử dụng phân 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 các

giống 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 làm

giảm 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 tiêu

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 sử dụng và thải ra Trong cuộc sống, phụ phẩm được hình dung là những chất không 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 xuất nông nghiệp như: trồng trọt (thực vật chết, tỉa cành, làm cỏ ), thu hoạch nông sản (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 loại cây công nghiệp, cây lương thực, sản xuất hoa quả, thực phẩm… Các phụ phẩm nông nghiệp chủ yếu là vỏ trấu, mùn cưa, bã mía, cùi, bẹ ngô, xơ dừa, rơm, rạ…

Phụ phẩm nông nghiệp là những chất hữu cơ, có thể còn non, xanh, có thể đã xơ cứng vì silic hoá như trấu hay lignin hoá như gỗ Chúng còn có thể được xem như là một dạng tích trữ năng lượng từ mặt trời nhờ quá trình quang tổng hợp và các quá trình sinh học khác trong sản xuất nông nghiệp, là những 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 gia tăng 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 từ việc khai thác và chế biến gỗ Đặc biệt là chất thải ra từ các nhà máy mía đường Hiện tại trong cả nước có đến 10 - 15% tổng sản lượng bã mía Phụ phẩm từ lúa gạo gồm có rơm, rạ, vỏ trấu Rơm, rạ là phần thân và gốc của cây lúa sau khi tách hết phẩn hạt Vỏ trấu và phần vỏ bên ngoài của hạt lúa Hạt lúa 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 nguồn phụ phẩm này có chứa các vật chất có thể mang lại lợi ích cho xã hội, song giá trị thực của nó thường bị bỏ qua do chi phí quá lớn cho các công đoạn thu thập, 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, hàm lượng ẩm của rơm rạ thường cao tới 60%, tuy nhiên trong điều kiện thời tiết khô hanh rơm rạ có thể trở nên khô nhanh và đạt đến trạng thái độ ẩm cân bằng vào khoảng 10 - 12% Rơm rạ có hàm lượng tro cao (trên 22%) và lượng protein thấp Các thành phần hydrate cacbon chính của rơm rạ gồm lienoxenluloza (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 trở việc 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, các loại 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 urea theo tỷ lệ 4% trọng lượng hay mật rỉ đường còn làm tăng giá trị dinh dưỡng cho gia súc Cám, tấm từ lâu đã được dùng chế biến thức ăn chăn nuôi Phụ phẩm nông nghiệp đều là dạng dự trữ năng lượng nên có thể được dùng để sản 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 chạy

bối cảnh giá nhiên liệu cao như hiện nay, đôi khi thu nhập do sản xuất điện năng 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 ở các nhà bếp thông thường; phụ phẩm từ các nhà bếp này là tro, cũng được dùng làm phân bón Một số nhà máy đã dùng để đốt nồi nước áp suất cao lấy hơi nước để quay turbine phát điện đem lại hiệu quả kinh tế cao, nhất là trong giai đoạn hiện nay giá xăng dầu tăng cao Cách phát điện này là một trong những xu hướng lâu dài để thay thế nguồn nhiên liệu hoá thạch đang ngày càng cạn kiệt (Huỳnh Ngọc Điền, 2014)

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

Nhiều địa phương đã áp dụng thành công phương pháp sản xuất phân bón từ rơm, rạ tại ruộng bằng công nghệ vi sinh Thay vì đổ xuống ruộng đồng phân hóa học, khiến cấu tượng đất bị đổi thay, nhanh chóng mất dần độ phì 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 cao giá trị kinh tế, xã hội Dùng phân này bón lót sẽ giảm tới 30% lượng phân hóa học 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 dụng một cách hiệu quả Ở một số khu vực, phần lớn rơm rạ được loại bỏ khỏi đồng 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 để triển khai thí điểm ở đồng bằng sông Cửu Long Những kiểu nhà này được làm theo hình thức lắp ráp, đúng với tiêu chuẩn của châu Âu, nên thời gian xây nhà sẽ không mất nhiều, chỉ khoảng 4-5 ngày Vách nhà dày bằng một viên 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 lý nhiệt đều có chứng nhận của cơ quan chức năng Mẫu nhà cũng rất đa dạng, đẹp mắt (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 trên toàn nước Mỹ có 538 dự án xây nhà bằng rơm rạ được đăng ký, trong đó riêng tại khu vực xung quanh thủ đô Washington có một vài dự án đã hoàn thành Xây nhà, trường học, thậm chí công sở với các bức tường bằng rơm rạ được nhận xét là vừa không bị thấm nước, chống cháy, bảo toàn được năng lượng 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 liệu xây nhà là “lý tưởng trong chủ trương xây dựng các toà nhà xanh”, bởi xử lý được một khối lượng chất thải khổng lồ trong nông nghiệp và góp phần tiết kiệm năng lượng cho xã hội Hiện công nhân bang Virginia đang sắp hoàn thành các dự án xây dựng một khu nhà ở Bowie và một ngôi trường ở khu công viên College 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 tiền nhất Rơm rạ được xem là nguồn nguyên liệu triển vọng cho công nghiệp giấy Việc làm giấy từ rơm rạ xuất hiện khá sớm ở Châu Á, điển hình là ở Miến Điện và phía bắc Thái Lan

Khi mà nhu cầu tiêu dùng về giấy ngày càng tăng trong các lĩnh vưc

phát triển, họ đã ứng dụng rơm rạ để làm giấy, kỹ thuật làm giấy này được học hỏi từ tỉnh Vân Nam, Trung Quốc Giấy cứng bằng sợi được sản xuất ở Nhật Bản Quá trình chế tạo giấy gồm cắt rơm thành những đoạn ngắn, khử trùng bằng nhiệt độ cao Tất cả rơm cắt nhỏ này được đổ vào một ống rộng 1,2 m và cao 50 cm dưới sức ép 14 kg/cm2 ở 150 – 250oC Không cần dùng đến 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 xây dựng nhà máy sử dụng điện nhiên liệu là rơm rạ đang tiến hành ở giai đoạn cuối cùng Ngoài việc có thể lấy được điện, dự án này cũng đưa lại những lợi ích khác cho người nông dân như: giảm thiểu ô nhiễm môi trường, thu nhập cho người nông dân bên cạnh các sản phẩm thứ yếu có giá trị khác (Phạm Thị Thu 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 mặt hàng phụ phẩm sau khi thu hoạch đã đưa lại một số tiền nhất định cho nông dân địa phương Rơm rạ đốt lên sẽ sản sinh ra một lượng hơi nóng dùng để sản xuất điện Tro rơm rạ sau khi đốt cũng được để bán cho các nhà máy xi măng, các nhà máy đó dùng tro này để làm chất trộn lẫn với xi măng không gây 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 nghiệp như 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 dẫn đến mất an ninh lương thực Trong khi đó, nguồn rơm rạ sẵn có và rẻ tiền chiếm 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 liệu sinh 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 sản xuất ra xấp xỉ 40 triệu tấn sinh khối từ phụ phẩm lúa gạo, bao gồm 32 triệu tấn rơm rạ và 8 triệu tấn trấu Tổng năng lượng lý thuyết tiềm năng từ phụ phẩm lúa gạo tương đương 13,34 Mtoe (trong đó toe là đơn vị tính năng lượng lý quy đổi tương đương với 1 tấn dầu) Như vậy rơm rạ và trấu có thể đáp ứng được 28% nhu cầu tiêu thụ năng lượng của nước ta Tuy có nguồn sinh khối dồi 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 hiệu

quả 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 triệu tấn, trong đó dây khoai lang 0,19 triệu tấn, rơm 36,3 triệu tấn, dây lá lạc 0,45 triệu tấn, ngọn và lá ngô 0,62 triệu tấn, lá sắn 0,19 triệu tấn và ngọn lá mía 3,0 triệu 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 cấp cho gia súc vào các tháng mùa khô (Vũ Duy Giảng và cs, 2008) Theo các tính toán một cách khiêm tốn của các chuyên gia về chăn nuôi, lượng này đủ nuôi 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 Với tiềm năng dồi dào như vậy, nếu biết tận dụng, xử lý thì không những đem lại 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, nâng cao chất lượng cuộc sống

- Tại vùng đồng bằng sông Hồng

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 sức khỏe con người Có thể nói tình trạng đốt rơm rạ sau mỗi vụ gặt là tình trạng chung của hầu hết vùng trồng lúa chính ở một số tỉnh thuộc đồng bằng 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, tỉnh Hải Dương (Phạm Ninh Hải, 2010) thì tỷ lệ rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng chiếm 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 làm chất đốt hay làm thức ăn gia súc, ủ phân bón là rất thấp nên tỷ lệ rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng có thể đạt tới 60 - 90% Hơn nữa, nhiều hộ nông dân còn gom 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 lượng lúa 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 là 1,019 - 4,077 triệu tấn khi tỷ lê đốt ngoài đồng ruộng tăng dần từ 20% đến 80% (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 Đồng bằng sông Cửu Long có 6 hình thức quản lý và xử lý lượng rơm rạ được người 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 Hè Thu, tỷ lệ đốt rơm giảm xuống còn 89,7%, vùi rơm chiếm 6,7% Vụ Thu Đông 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 Kết quả ước tính lượng rơm rạ phát sinh ở Đồng bằng sông Cửu Long năm 2011 vào 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; 485,58 nghìn 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 dinh dưỡng cho đất Nhưng thực tế, việc đó không cải thiện tình trạng đất là bao nhiêu thậm chí ảnh hưởng tới môi trường và tài nguyên đất tại nơi đốt Thành phần 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 nhiễm môi trường khí CO2 là một trong những chất khí cơ bản gây ra hiệu ứng nhà kính, 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 các vật 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 từ rơm rạ một cách hiệu quả nhất Các nhà khoa học thuộc viện Hóa học (Viện KH&CN Việt Nam) vừa sản xuất thành công loại dầu sinh học (Bio-oil) từ rơm rạ bằng công nghệ nhiệt phân Nghiên cứu này đã mở ra khả năng tìm kiếm 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 100.000 tấn/năm nhiên liệu sinh học E-5 và 50.000 tấn /năm nhiên liệu diesel sinh học B-5, đảm bảo 0,4% nhu cầu nhiên liệu trong cả nước Đến năm 2015, sản lượng 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% nhu cầu xăng của cả nước (Báo khoa học, 2011) Với hiệu suất thu hồi dầu lỏng sinh học, nguồn nguyên liệu rơm rạ từ sản xuất nông nghiệp của Việt Nam có thể sản xuất được 31 triệu tấn bio oil/năm phục vụ làm nhiên liệu thay thế cũng như có hể nâng cấp để sản xuất xăng, dầu diezel trong tương lai gần

d) Trồng nấm rơm

Nấm ăn, nấm dược liệu không những có giá trị về mặt dinh dưỡng (rất giàu protein – đạm thực vật, chiếm 30- 40% chất khô, glucid, lipid, các axit amin, vitamin, các chất khoáng…), nấm còn có các hoạt chất sinh học (polysaccharide – chất đa đường, axit nucleic…) Vì vậy, có thể coi nấm như một 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 các loại, chủ yế là nấm rơm, nấm sò, nấm mỡ… Thị trường tiêu thụ nấm khoảng 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 xuất khẩu có thể đủ sức cạnh tranh với Trung Quốc và các nước khác Nhu cầu tiêu thụ trong nước ngày càng tăng cả về số lượng và giá cả (trên 10%/năm) Cho đến nay việc trồng nấm đã phát triển ở 40 tỉnh thành, song sản lượng chưa tương xứng với tiềm năng Trồng nấm rơm không đòi hỏi cao về kỹ thuật và diện tích nhưng lại cho thu nhập rất cao Trung bình năng suất nấm rơm tươi đạt 120- 150 kg/tấn nguyên liệu Quan trọng hơn là không tốn chi phí 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, các nguyên 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 nhỏ photpho (P), lưu huỳnh (S), kali (K) Đó là điều gây cản trở việc sử dụng rơm, rạ một cách kinh tế (Mai Thi Thu Hương, 2013)

Chế phẩm Fito- Biomix- RR được bổ sung các chủng vi sinh vật phân giải hữu cơ như: nấm men, nấm mốc, vi khuẩn, xạ khuẩn… phân giải hữu cơ, vi sinh vật 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 quyền giải pháp hữu ích số 956 và Chứng nhận Nhãn hiệu hàng hóa số 19058 của Cục 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 bộ KH&CN tỉnh Bắc Giang, 2012)

Theo Lê Văn Tri (2012) thông thường, ủ rơm rạ phải mất 6 - 8 tháng mới tơi mục, nhưng với chế phẩm này thì chỉ mất khoảng 25 ngày và ủ trong mọi điều kiện thời tiết Phân bón được tạo ra từ phương pháp ủ bằng chế phẩm này có đặc điểm là không mùi và thân thiện với môi trường Có thể thấy, 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: Hải Dương, 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 đã phân 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 lượng đạm, 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 dụng cho vụ sau (Lê Văn Tri, 2012)

Theo nhận định của các nhà khoa học, sau mỗi vụ thu hoạch 1ha lúa sẽ thu được 6 tấn rơm rạ, nếu đem đốt sẽ mất đi hơn 5,5 triệu đồng, trong khi cùng khối lượng rơm rạ ấy nếu đem xử lý bằng chế phẩm sinh học sẽ thu được khoảng 400kg phân hữu cơ Khi ứng dụng loại phân hữu cơ này bón cho

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

Ở Việt Nam lượng rơm rạ cần xử lý là gần 45 triệu tấn, nếu xử lý hết khối lượng rơm rạ trên sẽ thu được gần 20 triệu tấn phân hữu cơ Theo tính toán, 1 tấn phân hữu cơ từ rơm rạ có 10 kg đạm, 9,5 kg lân và 21 kg kali Với con số này, hàng năm bà con nông dân không phải bỏ tiền mua: 200 ngàn tấn đạm, 190 ngàn tấn lân và 460 ngàn tấn kali, quy ra tiết kiệm được gần 11 ngàn tỷ đồng Như vậy, hàng năm sẽ có hàng nghìn tấn phân bón hữu cơ thay thế 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 thác theo phương pháp này, người dân sẽ tiết kiệm được các khoản chi phí thay vì mua phân bón hóa học (Lê Văn Tri, 2012)

Bên cạnh lợi ích kinh tế đem lại, việc sử dụng các chế phẩm sinh học như 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 tại chỗ, tiết kiệm chi phí và tạo thói quen cho người dân không đốt rơm rạ sau thu hoạch, bảo vệ môi trường, tăng độ phì cho đất và nâng cao năng suất, chất lượng cây trồng Đây là một giải pháp quan trọng trong việc tạo nên một nền nông nghiệp 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 nhanh các chất hữu cơ làm phân bón, hạn chế mùi hôi từ đống ủ Kết quả thử nghiệm và áp dụng vào sản xuất tại Hà Tĩnh từ năm 2009 đến nay cho thấy thời 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, người dân

có thể làm trực tiếp trong vườn hộ hoặc có thể ủ phân ngay tại chân ruộng để giảm 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, Cẩm Xuyên… cho thấy sử dụng phân hữu cơ vi sinh có thể thay thế toàn bộ phân chuồng theo quy trình, tiết kiệm được từ 15 - 20% phân hóa học mà vẫn đạt được 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 trồng RAT tại xã Tượng Sơn huyện Thạch Hà từ năm 2011 - 2014 đã góp phần xây dựng 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 tâm Công nghệ sinh học TP Hồ Chí Minh nghiên cứu và đã được Bộ NN&PTNT công nhận, khuyến cáo ứng dụng vào sản xuất Tại Quảng Nam, Trung tâm Khuyến nông - khuyến ngư đã ứng dụng thành công chế phẩm này trên nhiều loại cây trồng, như làm phân bón hữu cơ vi sinh tại chỗ cho sản xuất lúa ở miền núi, nhất là vùng đồng bào dân tộc thiểu số, góp phần tăng năng suất hơn 1,5 lần so với sản xuất đại trà; làm phân bón hữu cơ vi sinh và bón trực tiếp cho cây đậu phụng, giúp hạn chế đáng kể bệnh chết cây và năng suất của đậu phụng cao hơn đối chứng 1,5 - 2 lần; khắc phục bệnh vàng lá trên cây tiêu Về hiệu quả kinh tế, đối với lúa lãi hơn 6 triệu đồng/ha; đối với đậu phụng lãi hơn đối chứng 30 triệu đồng/ha Ngoài ra, những mô hình này còn góp phần giảm thiểu 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 sinh khác 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 liệu khác 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 những tác dụng như tạo ra các phức hợp enzyme, gồm Amylase, Protease, Cellulase

thành các thành phần đơn giản để cây dễ hấp thụ, giúp cho phân chuồng, phụ phẩm 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 đã đuợc nghiên cứu và tuyển chọn thuộc các chi Bacillus, Lactobacillus, Streptomyces, Sacharomyces…có khả năng phân giải mạnh chất hữu cơ, sinh chất kháng sinh, chất ức chế tiêu diệt vi sinh vật có hại Chế phẩm được sử dụng để phân hủy rác thải, phế thải nông nghiệp, mùn bã hữu cơ… làm phân bón hữu cơ vi sinh phục vụ sản xuất, đồng thời xóa bỏ tình trạng ô nhiễm môi trường (Đinh Thủy, 2013)

Năm 2013, thành phố Hải Phòng đã triển khai dự án “Xây dựng mô hình 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 Thủy Nguyên Dự án thuộc chương trình KH&CN phục vụ xây dựng nông thôn mới đến năm 2020, do UBND xã Phù Ninh chủ trì thực hiện, Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng Khoa học và Công nghệ là cơ quan tư vấn, chuyển giao công 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 con người, không tạo ra các chủng vi sinh vật mới gây bệnh, kích thích cây trồng sinh trưởng phát triển đồng thời bảo đảm sự cân bằng sinh thái Chế phẩm EMIC tập hợp nhiều vi sinh vật hữu hiệu, 1 gam chế phẩm chứa trên 1 tỷ vi sinh 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) tạo thành 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 trồng tổng hợp nên chất kích thích sinh trưởng IAA giúp cây sinh trưởng và phát triển khỏe mạnh

- Vi sinh vật sinh axitlactic: Vi sinh vật đối kháng, trong quá trình hoạt động 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 các loại phân được sản xuất từ các vật liệu hữu cơ như dư thừa thực vật, rơm rạ, phân súc vật, phân chuồng, phân rác và phân xanh hoặc các phẩm nông nghiệp và công nghiệp vùi trực tiếp vào đất hay ủ thành phân Sau khi phân giải có khả năng cung cấp dưỡng chất cho cây trồng Quan trọng hơn nó có khả năng tái tạo lớn Phân hữu 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 mà còn 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 quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

Phân hữu cơ là phân chứa những chất dinh dưỡng ở dạng hợp chất hữu cơ như 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 chế biến, 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

được coi như là một nhân tố đi đầu giúp nâng cao chất lượng sản phẩm cũng như cải tạo độ màu mỡ đất đai, không những nâng cao năng suất cây trồng mà còn làm tăng hiệu lực của phân hóa học Hiện nay, xu hướng chăn nuôi nhỏ lẻ trong 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 cơ gồm 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 lượng phân nhiều nên thường cho thêm chất độn như rơm, rác, lá cây, cỏ… Phân chuồng 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 thành phân (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 được dùng 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 tạo đất Kết quả một số công trình nghiên cứu cho thấy bón 1 tấn phân hữu cơ làm 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 thí nghiệm 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 tấn

thóc; 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 cấp chủ yếu khoáng chất và vitamin, góp phần cân bằng dinh dưỡng trong bữa ăn hàng 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 vậy rau được coi là loại cây trồng chủ lực trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp của nhiều 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 Rau được dùng kết hợp với các loại hoa quả thực phẩm rất tốt cho sức khỏe do có chứa các loại vitamin, các chất chống oxi hóa tự nhiên, có khả năng chống lại một 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 rau ngày một tăng để đáp ứng nhu cầu rau xanh tăng lên của nhân dân Tính từ năm 2000 tới nay diện tích trồng rau trên thế giới tăng bình quân mỗi năm trên 600 nghìn ha, sản lượng rau cũng tăng dần qua các năm Tuy nhiên năng suất rau trên thế giới lại giảm dần Theo số liệu thống kê của FAO (2010) năng suất, diện tích, sản lượng rau trên thế giới trong các năm gần đây được thể hiện qua 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 17873 Năng suất (tấn/ha) 149243 140038 140331 142570 139085 Sản 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, bình quân mỗi người tiêu thụ 100 kg/năm Xu hướng hiện nay là sự tiêu thụ ngày càng nhiều các loại rau tự nhiên và các loại rau có lợi cho sức khỏe Trung bình trên thế giới tiêu thụ 154 - 172 g/người/ngày (FAO, 2006) Việc tiêu thụ các loại rau 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 Trung Quốc và Ấn Độ Trong nước, rau là sản phẩm có sản lượng đứng thứ ba sau lúa gạo và sắn, thu nhập từ rau cũng đứng thứ ba sau lúa gạo và thịt Cho tới nay có khoảng 70 loài thực vật được sử dụng làm rau hoặc được chế biến thành 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 2 vùng chính là vùng đồng bằng Sông Hồng và vùng đồng bằng Nan Bộ Đối với 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 nước ước 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 (tăng 106% 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 diện tích ước đạt 466,2 nghìn ha, năng suất dự kiến đạt 178 tạ/ha, sản lượng dự kiến đạt 8,3 triệu tấn Theo báo cáo của Bộ Công Thương (2015), cả nước hiện có khoảng 845 ngàn ha rau các loại, cho sản lượng hàng năm khoảng 14,5 triệu tấn Trong đó, Đồng bằng Sông Hồng và Sông Cửu Long là hai vùng sản xuất rau 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 đình khiến cho sản lượng hàng hóa không nhiều Bên cạnh đó sản xuất phụ thuộc nhiều vào phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật và môi trường sản xuất bị ảnh hưởng khá lớn bởi chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt Việc chạy theo lợi nhuận, áp dụng thiếu chọn lọc các tiến bộ khoa học kỹ thuật cùng với sự thiếu 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, tuy nhiên diện tích đất chuyên rau không nhiều, phần lớn diện tích rau được trồng vào 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- 2009 được thể hiện trong bảng 1.3

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

D.tích (ha)

S.lượng (tấn)

D.tích (ha)

S.lượng (tấn) Tổng số 12.050 224.720 12.119 227.490 9.825 185.842

Trong đó:

Bầu bí 2.226 49.195 2.589 57.372 1581 33.709Dưa chuột 914 20.209 758 16.780 1.021 22.974Khoai tây 843 10.410 884 10.999 596 7003Rau muống 794 14.540 675 12.528 362 6634

Cà chua 676 11.781 697 12.070 482 9.248

Nguồn: Cục Thống kê Hưng Yên, 2010

Qua bảng 1.3 cho thấy mặc dù sản xuất rau ở Hưng Yên có biến động thất 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 hại nặng, mất trắng gần 6.000 ha Tuy nhiên, diện tích dưa chuột không giảm mà còn tăng 263 ha, đạt sản lượng 22.974 tấn, chiếm 12% tổng sản lượng rau của toàn tỉnh Dưa chuột phục vụ ăn tươi trồng tập trung ở Văn Lâm; Dưa chuột chế 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 chế biến xuất khẩu trong tỉnh

Rau được sản xuất tại Hưng Yên trước hết phục vụ cho thị trường tiêu dùng 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), cà

chua bi, ngô rau, ngô ngọt, cải sa lát, ớt Các sản phẩm này được xuất khẩu dưới dạng 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 tại một 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 VietGAP nhưng số lượng người tham gia chưa nhiều Một trong những nguyên nhân dẫn đến hiện trạng này là do chưa quy hoạch vùng trồng nông sản an toàn trên diện 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 điều kiện 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 là thành phần cơ bản của các protein, chất cơ bản biểu hiện sự sống Tỷ lệ N trong cây biến động từ 1 - 6% trọng lượng chất khô N nằm trong nhiều hợp chất cơ bản cần cho sự phát triển của cây như diệp lục và các chất men Các bazonito là thành phần cơ bản của axit nucleic, trong các ADN và ARN của nhân tế bào, nơi lưu trữ các thông tin di truyền và đóng vai trò quan trọng trong 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 Trên những loại đất phì nhiêu lượng N dễ tiêu trong đất có thể đạt 200 kg/ha Các dạng N nói trên luôn luôn biến đổi nhờ các vi sinh vật đất qua chu trình nitơ trong tự nhiên Thường các nguồn nitơ vô cơ (NO3-, NH4+) được cây đồng hóa tốt hơn các nguồn nitơ hữu cơ (ngoại trừ urea, asparagin, glutamine dễ phân giải thành NH3) Do đó, trong điều kiện tự nhiên đối với sự dinh dưỡng đạm của thực vật, các vi sinh vật đất có ý nghĩa rất to lớn, chúng khoáng hóa N hữu cơ và cuối cùng chuyển hóa thành NH3, nguồn này có thể cung cấp cho cây 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, thực vật 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 bộ đậu, phi lao hoặc trong một số loại cây khác Đây là nguồn bố sung N rất quan 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 trong sản phẩm thu hoạch mà sự cố định N khí quyển nhờ các vi sinh vật và sự phân giải các xác bã hữu cơ trong đất không bù đắp nổi Do đó hàng năm con người cần phải trả lại N cho đất sau thu hoạch thông qua các dạng phân bón hữu cơ và vô cơ Ví dụ khi thu hoạch 25 - 300 tạ/ha khoai tây, con người đã lấy đi khoảng 100 kg N, vì vậy để có thể trồng tiếp vụ sau, con người phải trả lại cho đất một lượng N tương ứng Tuy nhiên, N có tác dụng hai mặt đến năng 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 định phẩm chất nông sản Việc thừa N có ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất ở cây trồng Thừa N cây sinh trưởng quá mạnh, thân lá tăng nhanh mà mô cơ giới kém hình thành nên cây rất yếu, dễ lốp 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 màu xanh nhạt, hoa hay rụng và ít quả, quả bé và phẩm chất kém vì vậy trong sản xuất 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 hợp đầy đủ, lá vàng, sinh trưởng kém, còi cọc, đẻ nhánh và phân cành kém, sút giảm 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 nhiều trường hợp là nghịch biến Năng suất tăng, phẩm chất giảm là hiện tượng thường 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 vật chất và năng lượng trong cây, quyết định đến toàn bộ các quá trình sinh lí của cây trồng

Đạm (N) là yếu tố đóng vai trò chủ đạo trong sản xuất rau, được người trồng ưu tiên sử dụng hơn lân (P) và kali (K) Khi bón đạm vào đất chúng bị nitrat 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 có đạm 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 nhiều nguyên nhân làm cho quá trình này không thực hiện được một cách triệt để làm 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 ra rằng: sử dụng phân hữu cơ sinh học có tác dụng làm giảm hàm lượng nitrat trong cần tây từ 1.198 - 1974 mg/kg đồng thời làm tăng năng suất và giảm hàm lượng muối trong đất (Cao Thị Làn, 2011) Việc sử dụng chế phẩm sinh học trong canh tác cây trồng đang là xu hướng của Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung nhằm bảo đảm an toàn sinh học, an toàn thực phẩm và an toàn môi trường Ở nước ta đã có nhiều nghiên cứu về phân bón sinh học có khả năng giảm bớt được lượng phân hóa học mà năng suất vẫn đảm bảo, chất lượng rau đạt theo tiêu chuẩn rau an toàn

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

dùng 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 nhau năng suất cũng tăng 12 - 20% Bên cạnh đó người ta nhận thấy đạm vi sinh làm tăng khả năng chống chịu sâu bệnh của cây trồng vì nó làm cây trồng khỏe, phát triển đều, phẩm chất hạt và quả tăng (Nguyễn Thanh Hiền, 1996, dẫn theo Phạm Xuân Lân, 2007)

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

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

Trần Thị Lệ, Nguyễn Hồng Phương (2009) khi nghiên cứu khả năng thay 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 đến năng suất như: số quả hữu hiệu và tổng số quả/cây, tỷ lệ đậu quả, năng suất lý thuyết và năng suất thực thu thấp hơn so với khi sử dụng 100% lượng đạm theo khuyến cáo

1.3.3 Tổng quan về cây rau cải

1.3.3.1 Nguồn gốc và phân loại rau cải

bruxen, củ cải, cải mù tạt Ở nước ta họ cải có 6 chi và độ 20 loài Căn cứ vào đặc điểm của cuống lá, phiến lá (kích thước, hình dạng, màu sắc ) các giống rau cải của nước ta hiện nay được phân thành 3 nhóm:

* Nhóm cải bẹ (Brassica campesris L.)

Nhóm cải bẹ còn gọi là nhóm cải dưa (chủ yếu để muối dưa) Nhóm cải này ưa nhiệt độ thấp, chịu lạnh Nhiệt độ thích hợp 15 – 22oC do đó trồng thích hợp trong vụ Đông Xuân Đặc điểm nhóm cải bẹ là có bẹ lá to, dày, dòn,

lá lớn Năng suất của 1 cây có thể 2 - 4 kg, thời gian sinh trưởng từ lúc gieo đến thu hoạch từ 120 - 160 ngày

* Nhóm cải xanh/cải cay/cải canh (Brassica juncea L.)

Nhóm cải xanh có khả năng chịu được nóng và mưa to, nhóm cải này

có khả năng thích nghi rộng, thường được trồng quanh năm đặc biệt trong vụ Xuân Hè và vụ Thu Đông Cải xanh có cuống hơi tròn, nhỏ, ngắn, phiến lá nhỏ và hẹp, bản lá mỏng, cây thấp, lá có màu xanh vàng đến xanh đậm ăn có

vị cay nên còn được gọi là cải cay, dễ để giống

* Nhóm cải thìa/ cải trắng (Brassica chinensis L.)

Nhóm cải thìa có đặc điểm dễ phân biệt đó là hình lóng máng, màu trắng, phiến lá hơi tròn, cây mọc gọn, có khả năng thích ứng rộng (10 - 27oC) nên có thể trồng được quanh năm Nhóm này có thời gian sinh trưởng ngắn, sau khi trồng 30 - 50 ngày có thể thu hoạch, dễ để giống, có thể trồng xen, gieo lẫn các loại rau khác và cải xanh chống giáp vụ rau (Lê Thị Khánh, 2008)

1.3.3.2 Đặc điểm thực vật học cây rau cải

Cây cải thuộc rễ chùm, phân nhánh Bộ rễ ăn nông trên tầng đất màu, tập trung nhiều nhất ở tầng đất 0 - 20 cm Lá cải mọc đơn, không có lá kèm Những lá dưới thường tập trung, bẹ lá to, lá rất lớn Bộ lá khá phát triển, lá to nhưng mỏng nên chịu hạn kém và dễ bị sâu bệnh phá hại Hoa cải có dạng chùm, không có lá bắc Hoa nhỏ, đều Đài hoa và tràng hoa đều, xếp xen kẻ nhau Có 6 nhị trong đó 2 nhị ngoài có chỉ nhị ngắn hơn 4 cái trong Bộ nhị gồm 2 noãn dính bầu trên, một ô về sau có một vách ngăn giả chia bầu thành

2 ô, mỗi ô có 2 hoặc nhiều noãn Quả thuộc loại quả giác, hạt có phôi lớn và cong, nghèo nội nhũ (Lê Thị Khánh, 2008)

1.3.3.3 Yêu cầu ngoại cảnh

Cải có nguồn gốc ôn đới nên yêu cầu ánh sáng thích hợp với thời gian chiếu sáng ngày dài, cường độ ánh sáng yếu Nhiệt độ cho sinh trưởng và phát triển là từ 15 - 22oC Lượng nước trong cây rất cao chiếm từ 75 - 95% do đó cải cần nhiều nước để sinh trưởng phát triển Tuy nhiên, nếu mưa kéo dài hay đất úng nước cũng ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng, phát triển của cây cải (Lê Thị Khánh, 2008)

1.3.3.4 Vai trò của rau cải

* Vai trò dinh dưỡng

Hiện nay trên thế giới rau là một loại thực phẩm không thể thiếu đối với người tiêu dùng Theo Trần Khắc Thi và Nguyễn Công Hoan (2007), rau cải có năng lượng calo/100 g đạt trung bình từ 16 - 30 calo, hàm lượng protein thấp, không chứa các chất béo Hàm lượng glucid dao động từ 2,1 - 5,4 g, hàm lượng cellulose dao động từ 0,9 - 1,8 g Trong các loại rau cải, cải

bẹ có hàm lượng Ca cao nhất đạt 89 mg, Fe đạt 1,9 mg, cải bông giàu P nhất đạt 51 mg Rau cải chứa đầy đủ các vitamin B1, B2, PP, C, đặc biệt cải bông hàm lượng các vitamin này cao hơn so với các loại cải còn lại

Bảng 1.4: Thành phần dinh dưỡng trong 100 g phần ăn được của một số

loại rau cải ở Việt Nam

Chất dinh dưỡng Cải bắp trắng Cải Cải bẹ Cải bông

* Vai trò kinh tế

Trồng rau ở Việt Nam là nguồn thu nhập quan trọng của nông thôn, ước tính chiếm khoảng 9% trong tổng số thu nhập từ nông nghiệp bao gồm cả trồng lúa (Phạm Văn Chương và cs, 2008) Tuy đầu tư cho sản xuất rau nói chung cao hơn so với trồng lúa và các cây lương thực khác nhưng lợi nhuận trồng rau cao hơn so với trồng lúa hoặc bắp gấp 3 - 5 lần Ngoài ra, rau còn là cây dễ trồng xen, trồng gối vì vậy trồng rau tạo điều kiện tận dụng đất đai, nâng cao hệ số sử dụng đất (Nguyễn Đình Dũng, 2009)

* Vai trò dược liệu

Về mặt y học, các loại rau cải có tác dụng lợi tiểu Rau cải bắp có thể trị giun, chữa đau dạ dày Rau cải xanh dùng làm thuốc chữa ho, viêm khí quản, ra mồ hôi, dùng ngoài dưới dạng cao dán để gây đỏ da và kích thích da tại chỗ, trị đau dây thần kinh

1.3.4 Vấn đề tồn dư nitrat trong rau ăn lá

1.3.4.1 Các yếu tố gây tồn dư nitrat trong lá rau

Theo các nhà khoa học thì có đến 20 yếu tố gây tồn dư nitrat trong nông sản như: nhiệt độ, ánh sáng, đát đai, nước tưới, biện pháp canh tác nhưng nguyên nhân chủ yếu được các nhà nông học khẳng định đó là phân bón đặc biệt là phân đạm, sử dụng không đúng: bón với liều lượng quá cao, bón sát thời kỳ thu hoạch, bón không cân đối với lân, kali và vi lượng

a) Phân bón

* Phân đạm

- Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến năng suất và tồn dư NO3- trong rau

Ở Việt Nam do chạy theo năng suất và lợi nhuận, người sản xuất đã lạm dụng phân đạm Trong khi sử dụng phân đạm theo chiều hướng gia tăng thì việc sử dụng phân lân và kali rất ít, phối hợp theo tỷ lệ không hợp lý, điều

đó đã làm cho hàm lượng nitrat trong thương phẩm rất cao

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Đình Thi và Lê Thị Quyên (2011), đối với liều lượng đạm (0 kg N, 30 kg N, 60 kg N, 120 kg N, 150 kg

tăng liều lượng đạm đã làm tăng các chỉ tiêu thân lá cải xanh Giữa các công thức bón 60 - 150 kg N/ha không có sự sai khác thống kê về các chỉ tiêu sinh trưởng thân lá Từ mức bón 30 - 150 kg N/ha năng suất lý thuyết và năng suất thực thu cải xanh không có sự sai khác thống kê Tuy nhiên công thức 60 kg N/ha cho hiệu quả kinh tế cao nhất với VCR đạt tới 9,62

Theo kết quả nghiên cứu của Ngô Hồng Bình và cs (2011), đối với giống cải làn 8RA02 ở các liều lượng đạm (40 kg N, 60 kg N, 80 kg N) trên nền bón 15 tấn phân chuồng + 50 kg P2O5 + 50 kg K2O thì tổng thời gian sinh trưởng của các công thức bón đạm không có sự sai khác đạt 49 ngày, công thức không bón đạm thời gian sinh trưởng ngắn hơn đạt 46 ngày Ở công thức phân bón 60 kg N và 80 kg N cải làn có khối lượng cây trung bình cao nhất lần lượt là 70 và 73 g/cây Đây cũng là hai công thức đạt năng suất thực thu cao nhất tương ứng với 16,52 và 17,32 tấn/ha Tuy nhiên xét hiệu quả kinh tế

và an toàn chất lượng thì công thức 60 kg N hơn mức bón 80 kg N

Kết quả điều tra cuả Đinh Văn Hùng và cs (2005) ở 3 huyện Thanh Trì, Gia Lâm và Đông Anh, thành phố Hà Nội cho thấy nông dân sử dụng lượng đạm lớn và mất cân đối với lân và kali, đặc biệt đối với cây rau đậu lượng phân đạm sử dụng phổ biến ở mức 500 kg N/ha, với su hào, bắp cải là 550 kg N/ha, cà chua là 640 kg N/ha

- Ảnh hưởng của thời gian bón đạm lần cuối tới mức độ tích lũy NO3- trong rau Nhiều kết quả nghiên cứu đã chứng minh rằng, tồn dư NO3- trong rau liên quan chặt chẽ tới sự cung cấp đạm và quá trình quang hợp trước lúc thu hoạch Nếu có đủ thời gian và điều kiện để cây quang hợp mạnh tạo ra gluxid

và hô hấp tạo ra axetoaxid thì hàm lượng NO3- trong cây không đến mức gây độc Do đó thời gian bón đạm trước khi thu hoạch quyết định đến tồn dư nitrat trong rau

- Ảnh hưởng của dạng đạm bón đến tồn dư nitrat trong rau

Bón dạng đạm khác nhau (NH4+ hoặc NO3-) cũng có ảnh hưởng khác nhau tới sự tích lũy nitrat trong cây Theo Venter và cs (2007), bón phân dạng đạm NO3- làm tích lũy NO3- cao hơn dạng đạm NH4+ và sử dụng phân bón

CaCN2 (canxixianamit) thì hàm lượng NO3- trong rau đạt thấp nhất Trong các nguyên nhân làm cho dư lượng NO3- cao trên rau chủ yếu do sử dụng nhiều phân đạm hóa học và dùng quá gần ngày thu hoạch (dẫn theo Nguyễn Mạnh Chinh, 2011) Hầu hết các loại rau có hàm lượng NO3- đạt cao nhất sau khi bón thúc đạm lần cuối từ 3 - 10 ngày (Phan Thị Thu Hằng, 2008)

* Phân lân

Bón phân lân có tác dụng tăng cường chuyển hóa đạm khoáng thành đạm protit làm giảm sự tích lũy NO3- trong rau Tuy vậy trong các vùng trồng rau hiện nay lượng phân lân sử dụng là rất ít thường chỉ dạt 50% so với quy trình sản xuất RAT, như cà chua là 21 - 40 kg P2O5/ha trong khi quy trình là

85 kg P2O5/ha, đậu côve là 30 - 40 kg P2O5/ha trong khi quy tình là 60 kg

P2O5/ha Như vậy sử dụng phân lân ít trong khi phân đạm sử dụng ở mức cao nên dẫn đến sự tích lũy nitrat trong sản phẩm

* Phân hữu cơ

Bón phân hữu cơ nhằm cân đối dinh dưỡng và cơ chất cho đất, tăng cường độ màu mỡ tự nhiên của đất Hướng tới mục tiêu “nông nghiệp bền vững” thì biện pháp ổn định hàm lượng hữu cơ trong đất là rất quan trọng Phân hữu cơ ở một thời điểm nhất định có sự giải phóng đạm, vì vậy cũng như đạm nếu sử dụng vớ lượng quá cao, đạm được giải phóng nhiều vào giai đoạn cuối sẽ gây tồn dư nitrat cao trong sản phẩm

* Phân vi lượng

Sự tích lũy NO3- gắn liền với quá trình khử NO3- và quá trình đồng hóa đạm trong cây Các quá trình này liên quan chặt chẽ đến các quá trình khác

chất cao năng Cây trồng nghèo Bo dẫn đến sự tích lũy NO3- trong thân, rễ và

lá do bị ức chế quá trình khử NO3- tổng hợp aminoaxid Thiếu Mn ảnh hưởng tới quang hợp, quá trình phosphoril hóa và quá trình khử CO2 làm tích lũy

NO3- trong cây Mo có vai trò thúc đẩy quá trình khử CO2 do nằm trong cấu trúc của enzim nitratredutaza Cu có vai trò thúc đẩy quang hợp của cây Như vậy thiếu các nguyên tố vi lượng cũng là nguyên nhân gây tồn dư nitrat trong rau

b) Khí hậu, thời tiết, ánh sáng, thu hoạch và bảo quản

Dư lượng NO3- trong rau chịu ảnh hưởng rất lớn của yếu tố khí hậu thời tiết Khi chuẩn bị thu hoạch nếu gặp thời tiết lạnh, trời âm u thì khả năng tích lũy NO3- rất lớn Các cây trồng trong điều kiện bình thường có dư lượng NO3-

thấp hơn cây trồng trong nhà kính từ 2 - 12 lần Mật độ cây trồng cao, lượng nitrat sẽ tăng lên do điều kiện chiếu sáng yếu Thời gian chiếu sáng trong ngày dài thì hàm lượng nitrat trong cây sẽ giảm Nhiệt độ quá lớn cũng gây trở ngại cho quá trình khử nitrat ở rễ nên hàm lượng NO3- trong rau sẽ cao

c) Đất trồng và nước tưới bị ô nhiễm

Thực tế môi trường đất, nước luôn là nơi tiếp nhận các nguồn thải do sản xuất công nghiệp, nước thải đô thị và một điều tất yếu từ môi trường theo vòng tuần hoàn sẽ đi vào nông sản Trong các loại rau, lượng nước chứa

từ 90% trở lên do vậy chất lượng nước tưới ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm Các sông hồ là nguồn tiềm tàng các chất độc hại trong đó có

NO3- nhưng đã được người nông dân sử dụng hàng ngày để tưới cho rau và hậu quả tất yếu là chúng sẽ dần được tích lũy trong sản phẩm

1.3.4.2 Thực trạng tồn dư nitrat hiện nay

a) Các mô hình RAT ở Việt Nam

Hiện nay vấn đề an toàn thực phẩm đang là nỗi lo của tất cả mọi người, mọi ngành Rau là thực phẩm được sử dụng hang ngày ở tất cả cấc gia đình,

vì vậy để đảm bảo sức khỏe người sử dụng trong những năm gần đây nhà nước, ngành nông nghiệp và các địa phương đã có rất nhiều chủ trương giải pháp nhằm nhanh chóng phát triển các mô hình trồng RAT Theo Bộ NN & PTNT (2006), sản lượng rau quả chiếm 13,2% tổng giá trị sản lượng nông

nghiệp và 16% tổng giá trị trồng trọt trong cả nước nhưng sản lượng RAT chỉ chiếm khoảng 5% và chỉ đáp ứng được một phần nhỏ nhu cầu người tiêu dùng, các bếp ăn tập thể, các trường học và doanh nghiệp (Nguyễn Văn Dũng, 2006) Trên thực tế, Việt Nam hiện nay có hai loại hình phát triển RAT chủ yếu: + Thứ nhất là mô hình rau sạch trên diện tích hẹp đầu tư cao về cơ sở vật chất kỹ thuật Đó là mô hình trồng rau trong nhà kính, nhà lưới, trồng rau thủy canh, trồng rau trên giá thể

+ Thứ hai là mô hình phát triền RAT trên diện rộng ngay tại đồng ruộng, bằng cách đầu tư chuyển giao kỹ thuật cho nông dân Đây được gọi là

mô hình “sản xuất rau sạch cộng đồng” đã được nghiên cứu ứng dụng và khởi xướng từ tỉnh Vĩnh Phúc thời kỳ 2000 - 2003, từ đó lan ra khá nhiều địa phương như Hà Nội, Thái Nguyên, Hải Dương, Bắc Ninh, Bình Định, Khánh Hòa, Đà Lạt… Mô hình này hiện nay tỏ ra phù hợp, có hiệu quả

Mặc dù các cơ quan chức năng đã có rất nhiều cố gắng trong việc phát triển các mô hình RAT nhưng các mô hình RAT cũng chỉ mới phát triển ở mức khiêm tốn Kết quả 3 năm triển khai dự án RAT của Bộ NN & PTNT trên địa bàn 6 tỉnh Hà Nội, Hải Phòng, Hà Tây, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Hưng Yên đạt gần 16.000 ha chỉ chiếm 8,4% về diện tích và 7,7 % về sản lượng Ngay như Hà Nội diện tích RAT mới chiếm khoảng 44% và Vĩnh Phúc 17% tổng diện tích rau trên địa bàn (Hà Tâm, 2006)

Một cuộc khảo sát gần đây nhất, Hà Nội có 108/478 vùng rau với diện tích 932 ha chiếm 35,3% diện tích canh tác không đủ các điều kiện về đất, nước để sản xuất RAT, 77 vùng có chỉ tiêu kim loại nặng trong nước tưới vượt quy định cho phép, trong đó 16 vùng tưới bằng nguồn nước ngầm và 61 vùng tưới bằng nguồn nước mặt; 36 vùng có chỉ tiêu về hàm lượng kim loại nặng trong đất vượt quy định cho phép (chủ yếu là Cu, Cd và Zn) (Cục trồng trọt - Bộ

NN & PTNT, 2007)

b) Quy định hàm lượng NO 3 - trong rau sạch

Có 4 yếu tố làm cho rau không an toàn Đứng đầu bảng là NO3-, sau đó