Nghiên cứu công nghệ và thiết bị phù hợp để sản xuất rau an toàn , kiếu công nghiệp đạt năng suất chất lượng và hiệu quả cao

Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học nông nghiệp I Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước Nghiên cứu công nghệ và thiết bị phù hợp để sản xuất rau an toàn, kiểu công nghiệp đạt năng suấ

Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học nông nghiệp I

Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước

Nghiên cứu công nghệ và thiết bị phù hợp

để sản xuất rau an toàn, kiểu công nghiệp

đạt năng suất, chất lượng và hiệu quả cao

Bộ giáo dục và đào tạo Trường Đại học Nông nghiệp - I

Trâu Quỳ, Gia Lâm – Hà Nội Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Đề tài:

Nghiên cứu công nghệ và thiết bị phù hợp để sản xuất rau an toàn, kiểu công nghiệp đạt năng suất, chất lượng và hiệu quả cao

M- số: KC.07.20 Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Hồ Hữu An

Bộ giáo dục và đào tạo Trường Đại học Nông nghiệp - I

Trâu Quỳ, Gia Lâm – Hà Nội Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật Đề tài:

Nghiên cứu công nghệ và thiết bị phù hợp để sản xuất rau an toàn, kiểu công nghiệp đạt năng suất, chất lượng và hiệu quả cao

M- số: KC.07.20 Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Hồ Hữu An

Hà Nội, 7 – 2005

Bản thảo viết xong 7 – 2005

Danh sách những người thực hiện

Đề tài : “Nghiên cứu công nghệ và thiết bị phù hợp để sản xuất rau an toàn, kiểu

công nghiệp đạt năng suất, chất lượng và hiệu quả cao”

hệ thống tưới, hệ thống trồng, hệ thống pha dung dịch, công nghệ gieo trồng chúng

- Nghiên cứu thực nghiệm cây cà chua, dưa chuột, xà lách và súp lơ xanh

- Nghiên cứu, xây dựng 2 mô hình sản xuất rau an toàn kiểu công nghiệp loại cây cao và cây thấp(cà chua, dưa chuột, xà lách, súp lơ xanh)

- Viết quy trình công nghệ sản xuất

cà chua, dưa chuột, xà lách, súp lơ xanh đạt năng suất, chất lượng cao và

an toàn và xây dựng 2 mô hình hai

loại cây cao và cây thấp nói trên

- Viết báo cáo tổng kết KH và KT Đề tài để nghiệm thu cấp Cơ sở và cấp Nhà nước

cây thấp theo yêu cầu của cà chua, dưa chuột, xà lách và súp lơ xanh, thiết kế hệ thống tưới, làm mát nhà,

hệ thống trồng các loại cây cà chua, dưa chuột, xà lách và súp lơ xanh, thiết kế hệ thống pha dung dịch

- Nghiên cứu, lựa chọn các nguyên tố dinh dưỡng để pha dung dịch cho 4 loại cây trên

- Nghiên cứu, lựa chọn các giá thể gieo, trồng

- Nghiên cứu công nghệ gieo trồng cà chua, dưa chuột, xà lách, súp lơ xanh

an toàn kiểu công nghiệp và xây dựng

2 mô hình loại cây cao và cây thấp nói trên

2 Nguyễn Hữu

Thành

Cán bộ giảng dạy Trường

ĐHNN I

pha dung dịch dinh dưỡng

- Pha dung dịch dinh dưỡng cho cà chua, dưa chuột, xà lách và súp lơ xanh

- Định kỳ kiểm tra pH và EC

3 Nguyễn Văn

Đĩnh

Cán bộ giảng dạy Trường

ĐHNN I

lượng một số sâu bệnh hại rau chính trong nhà lưới và biện pháp phòng trừ

Hải

Cán bộ giảng dạy Trường

ĐHNN I

toàn không dùng đất kiểu hồi lưu

dạy Trường

ĐHNN I

toàn không dùng đất kiểu tịnh

6 Nguyễn Kim

Thanh

Cán bộ giảng dạy Trường

động (Bơm, hộp điều khiển tưới tự

động theo thời gian và lưu lượng,

đường ống dẫn từ bơm và vòi tưới cho cây)

D2-3-DSTG Danh sách tác giả

của Đề tài KH&CN cấp Nhà nước

(Danh sách những cá nhân đã đóng góp sáng tạo chủ yếu cho Đề tài

được sắp xếp theo thứ tự đ thoả thuận)

(Kèm theo Quyết định số 13/2004/QĐ-BKHCN ngày 25/5/2004

của Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ)

1 Tên Đề tài:

Nghiên cứu Công nghệ và Thiết bị phù hợp để sản xuất rau an toàn không dùng

đất kiểu công nghiệp đạt năng suất, chất lượng và hiệu quả cao

M số: KC.07.20

hoá và hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn Mg số: KC.07

3 Thời gian thực hiện: Từ tháng 1/2003 đến 6/2005

4 Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Nông nghiệp I – Hà Nội

Trường Đại học Nông nghiệp I

Hiệu trưởng

Trong quá trình thực hiện, đề tài đg luôn bám sát mục tiêu và nội dung đề ra Đg

trên, gieo trồng quanh năm không dùng đất (trên 4 giá thể: “M”, “T”, “D”, “TD”) với trên 10 nguyên tố đa, vi lượng bằng hệ thống tưới tự động nhỏ giọt theo thời gian và lưu lượng Cà chua đạt năng suất thực thu cao (vượt chỉ tiêu từ 106,7 - 350% một vụ và 115,4 đến 323,1% cả năm) Dưa chuột năng suất thực thu đạt và vượt mục tiêu từ 166-224,7% một vụ và 362-489,8% cả năm Xà lách năng suất thực thu đạt và vượt mục tiêu (từ 100-195% trên 1 vụ và 140,2-671,5% cả năm) Súp lơ xanh đg đạt và vượt mức so với mục tiêu của đề tài là 111,1% cả năm Sản phẩm đạt chất lượng cao, các chỉ tiêu về

độ an toàn đều đạt so với quy định của quốc tế (FAO, WHO) và của Nhà nước Việt Nam Kết quả cho thấy công nghệ này có thể trồng quanh năm, hạn chế sâu bệnh, rất ít

sử dụng thuốc BVTV, đảm bảo được môi trường sống, giảm được các công lao động nặng nhọc (không phải cày, bừa, cuốc xới, làm cỏ, v.v.) lại cho năng suất cao, chất lượng tốt Sơ bộ hạch toán kinh tế 4 loại cây trồng nói trên đều có hiệu quả cao Số liệu

thu được đg xử lý bằng phương pháp thống kê, ở cơ quan có chuyên môn và có tính pháp lý, nên có độ tin cậy cao

Đề tài đg thực hiện đầy đủ, đảm bảo tốt nội dụng theo 9 sản phẩm Khoa học và Công nghệ đg đăng ký: Báo cáo tổng quan chung về công nghệ sản xuất rau an toàn và các thiết bị phục vụ công nghệ; Xây dựng 4 quy trình công nghệ sản xuất cà chua, dưa chuột, xà lách và súp lơ xanh an toàn; Thiết bị nhà trồng rau kiểu công nghiệp loại cây

và lưu lượng theo yêu cầu công nghệ sản xuất cà chua, dưa chuột, xà lách và súp lơ xanh kiểu công nghiệp; Xây dựng 2 mô hình sản xuất rau an toàn cho loại cây cao và cây thấp

Trong quá trình thực hiện, đề tài đg nâng cao đựơc kiến thức cho đội ngũ cán bộ, công nhân, đào tạo được trên 30 sinh viên thực tập tốt nghiệp, 1 nghiên cứu sinh đang thực hiện và đg tổ chức 4 Hội thảo trong Nam ngoài Bắc Đg gửi 3 bài báo sẽ đăng trong tạp chí chuyên ngành (có giấy xác nhận) Ngoài ra đề tài đg tham gia các Chợ Công nghệ và Thiết bị Techmart Hải Phòng, Nghệ An, đg ký được nhiều Biên bản ghi nhớ trị giá trên 20 tỷ đồng, tại Hội chợ Hàng thật, Hàng giả Vĩnh Phúc được tặng Huy chương vàng Được các báo giới, các hgng vô tuyến truyền hình Trung ương và địa phương quan tâm, đưa tin kịp thời, góp phần nhanh chóng để Công nghệ đi vào cuộc sống Kết quả nghiên cứu đg chứng minh rằng đây là Công nghệ cao đg, đang được Việt hoá, do con người Việt Nam làm chủ, nội dung nghiên cứu đáp ứng được những mục tiêu của đề tài đề ra và sẵn sàng chuyển giao công nghệ

MụC LụC

Lời mở đầu 1

Chương I Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 1 Mục tiêu đề tài 3

1.1 Mục tiêu chung 3

1.2 l Mục tiêu cụ thể 3

2 Nội dung của đề tài 3

2.1 Nghiên cứu lựa chọn, thiết kế một số thiết bị phục vụ công nghệ sản xuất rau an toàn kiểu công nghiệp 3

2.2 Nghiên cứu công nghệ sản xuất rau an toàn một số loại rau, kiểu công nghiệp đạt năng suất, chất lượng cao (cà chua, dưa chuột, xà lách và súp lơ xanh) 4

2.3 Xây dựng 2 mô hình sản xuất rau an toàn kiểu công nghiệp: loại rau cao cây thân leo (cà chua, dưa chuột) và loại rau thân thấp ( xà lách và súp lơ xanh) 5

3 Phương pháp nghiên cứu 5

3.1 Phương pháp nghiên cứu thiết bị 5

3.1.1 Nghiên cứu tổng quan về các thiết bị phục vụ cho công nghệ sản xuất rau an toàn kiểu công nghiệp trong và ngoài nước 5

3.1.2 Nghiên cứu chép mẫu hệ thống tưới tự động nhỏ giọt dung dịch dinh dưỡng theo thời gian và lưu lượng phù hợp với yêu cầu công nghệ 5

3.1.3 Nghiên cứu lựa chọn thiết kế và xây dựng 2 mô hình nhà trồng để sản xuất rau an toàn kiểu công nghiệp cho loại cây cao (cà chua, dưa chuột) và cây thấp (xà lách, súp lơ xanh) 7

3.1.4 Nghiên cứu lựa chọn một số thiết bị làm mát tổng hợp phù hợp với công nghệ và điều kiện Việt Nam cho nhà trồng rau cây cao (cà chua, dưa chuột) và cây thấp (xà lách, súp lơ xanh) 8

3.2 Phương pháp nghiên cứu công nghệ 15

Chương II kết quả nghiên cứu 1 Báo cáo tổng quan về tình hình nghiên cứu sản xuất rau an toàn ngoài nước và trong nước 19

1.1 Tác hại của một số độc tố trong rau đối với cơ thể con người 19

1.2 Quy định giới hạn một số độc tố trong rau quả 22

1.3 Một số giải pháp sản xuất rau an toàn trên thế giới 24

1.3.1 Sản xuất rau hữu cơ (Organic) 25

1.3.2 Sản xuất rau an toàn bằng công nghệ không dùng đất 27

1.4 Một số vấn đề sản xuất rau ở Việt Nam 36

1.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau ở Việt Nam 36

1.4.2 Vấn đề ô nhiễm đất trồng và nước tưới 38

1.4.3 Thực trạng về dư lượng HCBVTV, KLN, NO3- và vi sinh vật có hại trong rau quả tại một số vùng trọng điểm ở Việt Nam 49

1.5 Một số giải pháp sản xuất rau an toàn hiện nay ở Việt Nam 50

1.5.1 Trồng rau an toàn ở ngoài ruộng sản xuất 50

1.5.2 Trồng rau an toàn trên đất ở trong nhà trồng 50

1.5.3 Trồng rau an toàn trong dung dịch 54

2 Kết quả nghiên cứu về thiết bị 59

2.1 Thiết bị nhà trồng 59

2.2 Thiết bị làm mát 64

2.3 Thiết bị hệ thống tưới nhỏ giọt tự động theo thời gian và lưu lượng 75

2.4 Kết quả nghiên cứu thực nghiệm về công nghệ sản xuất rau an toàn không dùng đất 86

2.4.1 Định hướng và nghiên cứu lựa chọn sơ bộ ban đầu 86

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể cho từng cây rau 92

2.4.3 Kết quả nghiên cứu thực nghiệm (cà chua, dưa chuột, xà lách và súp lơ xanh) 97

2.5 Xây dựng các quy trình công nghệ sản xuất rau an toàn trồng không dùng đất 135

2.5.1 Quy trình sản xuất cà chua an toàn bằng công nghệ không dùng đất 135

2.5.2 Quy trình sản xuất dưa chuột an toàn bằng công nghệ không dùng đất 138

2.5.3 Quy trình sản xuất xà lách an toàn bằng công nghệ không dùng đất 141

2.5.4 Quy trình sản xuất súp lơ xanh an toàn bằng công nghệ không dùng đất 143

2.6 Xây dựng hai mô hình sản xuất rau an toàn loại cây cao (cà chua, dưa chuột) và loại cây thấp (xà lách và súp lơ xanh) 146

2.6.1 Mô hình thứ nhất: Loại cây cao (cà chua, dưa chuột) 146

2.6.2 Mô hình thứ hai: Loại cây thấp (xà lách, súp lơ xanh) 154

2.7 Khối lượng sản phẩm khoa học công nghệ đg đg hoàn thành theo đăng ký 161

2.8 Về đào tạo 162

2.9 Công bố khoa học 162

Chương III Tổng quát hoá và đánh giá kết quả thu được 1 Kết quả về khoa học 164

Chương IV Kết luận và đề nghị 1 Kết luận 167

2 Đề nghị 171

Lời cảm ơn 173

Tài liệu tham khảo 175

PHụ LụC 182

Bảng chú giải các chữ viết tắt, ký hiệu chữ quy ước, ký hiệu dấu, đơn vị và thuật ngữ

nghiệp hoá và hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn

ư KC.07.20: Mg số Đề tài của chương trình

− SXRAT: S¶n xuÊt rau an toµn

Lời mở đầu

trong thập kỷ đầu của thế kỷ XXI, đồng hành với các chương trình nghiên cứu công nghệ vũ trụ, công nghệ thông tin, công nghệ sinh học, chương trình về năng lượng mới và vật liệu mới, thì việc xây dựng một nền Nông - Lâm - Ngư nghiệp bền vững, thiết lập một kỷ nguyên "thức ăn lành, an toàn vệ sinh thực phẩm", cân bằng dinh dưỡng bằng công nghệ cao đều là những vấn đề cực kỳ nóng bỏng đang

được cộng đồng nhân loại hết sức quan tâm

An toàn thực phẩm là một vấn đề quan trọng, cấp bách, nó xẩy ra từng ngày, từng giờ, từng phút trong cuộc sống của chúng ta và nó cũng đG và đang được giải quyết trong việc hoạch định chiến lược kinh tế và thực hiện chiến lược kinh tế đối với mỗi quốc gia trên toàn cầu cũng như việc hội nhập kinh tế Quốc tế thế giới Nước ta, thực phẩm nói chung, rau an toàn nói riêng là một trong những vấn

đề bức xúc hiện nay được Đảng và Nhà nước hết sức quan tâm Trong nhiều năm qua các cơ quan chuyên môn, nhiều nhà khoa học đG và đang tập trung nghiên cứu quyết liệt theo nhiều hướng khác nhau Năm 1996, Sở Khoa học và Công nghệ Hà Nội là đơn vị đi đầu trong cả nước đG tập trung cùng với nhiều cơ quan chức năng, các nhà khoa học nghiên cứu và có được khoảng 30 quy trình sản xuất rau sạch ở ngoài đồng ruộng, trong nhà lưới đơn giản bằng những kỹ thuật truyền thống Về quy trình sản xuất hiện nay có nhiều tiến bộ so với trước đây, đặc biệt là các quy trình sản xuất rau an toàn được thể hiện rất rõ qua các mặt Đang từng bước đưa một

số giống mới có năng suất, chất lượng cao vào sản xuất, loại bỏ những giống cũ có năng suất và chất lượng kém Các quy trình sản xuất rau an toàn dù trong điều kiện sản xuất bình thường hay trong nhà lưới đơn giản đều quy định rất cụ thể về chế độ phân bón, sự dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV), vùng đất trồng, nước tưới nhằm loại trừ sự ô nhiễm các các kim loại nặng, thuốc BVTV, Nitrat và vi sinh vật có hại

đạt dưới mức cho phép của FAO, WHO và của Việt Nam Các vùng sản xuất rau đG

được quy hoạch, các nhà lưới để sản xuất rau an toàn ngày càng được mở rộng Một

số thành phố lớn đG có các cửa hàng đăng ký bán rau an toàn, song thực tế vẫn còn

có nhiều trường hợp bị ngộ độc, thậm chí bị tử vong do ăn phải rau Đấy là chưa tính

đến sự tác hại không nhỏ, lâu dài về sự ô nhiễm mức thấp hơn, nó đang tích luỹ dần

dần vào cơ thể con người từ các bữa ăn hàng ngày, cứ như vậy cho đến một ngày nào

đó sức khoẻ chúng ta sẽ ra sao thì không ai lường hết được! Vậy nguyên nhân nào gây nên sự ô nhiễm này? Phải chăng đất trồng rau, nước tưới vẫn còn ô nhiễm? Phân bón, thuốc BVTV, v.v ta chưa kiểm soát được, quy trình sản xuất và sản phẩm còn khó quản lý? Năng suất rau của chúng ta chưa cao, phải chăng kỹ thuật truyền thống của chúng ta chưa đáp ứng được so với yêu cầu hiện đại? Còn nhiều câu hỏi, nhiều vấn đề đang đặt ra cho chúng ta cần phải suy nghĩ để nghiên cứu và hành

động

Trong công cuộc đổi mới và xây dựng đất nước đầy thử thách, về lĩnh vực Nông nghiệp, Đảng và Nhà nước ta đG chỉ rõ: phải nhanh chóng đưa công nghiệp hoá, hiện đại hoá vào Nông nghiệp, phải đi tắt đón đầu các Công nghệ là kim chỉ nam cho hành động Đề tài "Nghiên cứu công nghệ và thiết bị phù hợp để sản xuất rau an toàn, kiểu công nghiệp đạt năng suất, chất lượng và hiệu quả cao" thuộc chương trình KH & CN: Khoa học công nghệ phục vụ Công nghiệp hoá, Hiện đại hoá Nông nghiệp và Nông thôn, MG số: KC.07.20 được Bộ Khoa học và Công nghệ giao nhiệm vụ rất khó khăn, nhưng cũng rất vinh dự cho Trường Đại học Nông nghiệp I chủ trì, phối hợp với Viện Cơ điện và CNSTH và PGS TS Hồ Hữu An làm chủ nhiệm trong một thời gian rất ngắn ( 1/2003 - 6/2005) phải hoàn thành

Chương I Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

1 Mục tiêu đề tài:

1.1 Mục tiêu chung: Xác định được quy trình công nghệ và thiết bị phù hợp để sản xuất quanh năm một số loại rau kiểu công nghiệp đạt năng suất, chất lượng và hiệu quả cao, an toàn, giảm lao động nặng nhọc, bảo vệ môi trường

1.2 Mục tiêu cụ thể:

- Xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất một số loại rau có giá trị kinh tế: cà chua, dưa chuột, xà lách và súp lơ xanh đạt năng suất, chất lượng và hiệu quả cao

- Nghiên cứu, thiết kế, lựa chọn trong nước một số hệ thống thiết bị, lựa chọn và nhập một số thiết bị đồng bộ phục vụ công nghệ sản xuất rau an toàn kiểu công nghiệp

- Xây dựng được 2 mô hình sản xuất rau an toàn: một số loại cây cao (cà chua, dưa chuột) và loại cây thấp (xà lách, súp lơ xanh) trồng không dùng đất, quanh năm, đạt năng suất, chất lượng cao, an toàn

2 Nội dung của đề tài - gồm 3 nội dung chính:

- Nghiên cứu lựa chọn, thiết kế một số thiết bị phục vụ công nghệ sản xuất rau an toàn kiểu công nghiệp

- Nghiên cứu công nghệ sản xuất rau an toàn một số loại rau, kiểu công nghiệp đạt năng suất, chất lượng cao (cà chua, dưa chuột, xà lách và súp lơ xanh)

- Xây dựng 2 mô hình trồng rau áp dụng công nghệ và thiết bị để sản xuất rau an toàn: thứ nhất loại rau cao cây, thân leo (cà chua, dưa chuột) trồng trên 4 giá thể, tưới dung dịch dinh dưỡng nhỏ giọt, phù hợp với từng loại nhà trồng theo kiểu từng modul, phù hợp với quy mô sản xuất khác nhau (nông hộ, trang trại hoặc có thể lớn hơn) Mô hình thứ hai: loại rau thân thấp (xà lách, súp lơ xanh) trồng trong dung dịch tịnh hoặc hồi lưu

2.1 Nghiên cứu lựa chọn, thiết kế một số thiết bị phục vụ công nghệ sản xuất rau an toàn kiểu công nghiệp

- Nghiên cứu tổng quan về các thiết bị phục vụ cho công nghệ sản xuất rau an toàn kiểu công nghiệp

- Nghiên cứu lựa chọn hệ thống tưới tự động nhỏ giọt dung dịch dinh dưỡng theo

thời gian và lưu lượng phù hợp với yêu cầu công nghệ cho 4 loại cây rau trên

- Nghiên cứu một số thiết bị làm mát tổng hợp (hệ thống thiết bị thông gió, cắt nắng bằng thủ công) cho nhà trồng rau cây thân cao (cà chua, dưa chuột) và cây thân thấp (xà lách, súp lơ xanh) phù hợp với công nghệ

2.2 Nghiên cứu công nghệ sản xuất rau an toàn một số loại rau, kiểu công nghiệp đạt năng suất, chất lượng cao (cà chua, dưa chuột, xà lách và súp lơ xanh)

- Nghiên cứu tổng quan về công nghệ để sản xuất rau an toàn theo kiểu công nghiệp

- Nghiên cứu sản xuất cà chua trồng bằng công nghệ không dùng đất (trên các mặt như lựa chọn các giống rau, nguyên vật liệu giá thể để gieo trồng, chăm sóc, các nguyên tố dinh dưỡng (để tưới nhỏ giọt), phương pháp thụ phấn, các loại sâu bệnh, thử nghiệm khả năng trồng quanh năm, phân tích đánh giá chất lượng về thành phần sinh hoá; HCBVTV, độ an toàn thực phẩm được tạo ra và sơ bộ tính hạch toán kinh tế)

- Nghiên cứu sản xuất dưa chuột trồng bằng công nghệ không dùng đất (trên các mặt như lựa chọn các giống rau, nguyên vật liệu giá thể để gieo trồng, chăm sóc, các nguyên tố dinh dưỡng (để tưới nhỏ giọt), phương pháp thụ phấn, các loại sâu bệnh, thử nghiệm khả năng trồng quanh năm, phân tích đánh giá chất lượng về thành phần sinh hoá; HCBVTV, độ an toàn thực phẩm được tạo ra và sơ bộ tính hạch toán kinh tế)

- Nghiên cứu sản xuất xà lách trồng bằng công nghệ không dùng đất (trên các mặt như lựa chọn các giống rau, nguyên vật liệu giá thể để gieo trồng, chăm sóc, các nguyên tố dinh dưỡng (để tưới nhỏ giọt), các loại sâu bệnh, thử nghiệm khả năng trồng quanh năm, phân tích đánh giá chất lượng về thành phần sinh hoá; HCBVTV,

độ an toàn thực phẩm được tạo ra và sơ bộ tính hạch toán kinh tế)

- Nghiên cứu sản xuất súp lơ xanh trồng bằng công nghệ không dùng đất (trên các mặt như lựa chọn các giống rau, nguyên vật liệu giá thể để gieo trồng, chăm sóc, các nguyên tố dinh dưỡng (để tưới nhỏ giọt), các loại sâu bệnh, thử nghiệm khả năng trồng quanh năm, phân tích đánh giá chất lượng về thành phần sinh hoá; HCBVTV,

độ an toàn thực phẩm được tạo ra và sơ bộ tính hạch toán kinh tế)

2.3 Xây dựng 2 mô hình sản xuất rau an toàn kiểu công nghiệp: loại rau cao cây thân leo (cà chua, dưa chuột) và loại rau thân thấp (xà lách và súp lơ

xanh)

3 Phương pháp Nghiên cứu:

3.1 Phương pháp nghiên cứu thiết bị:

3.1.1 Nghiên cứu tổng quan về các thiết bị phục vụ cho công nghệ sản xuất rau

an toàn kiểu công nghiệp trong và ngoài nước

- Sử dụng phương pháp thống kê, ý kiến lập luận, điều tra thực địa và phân tích

số liệu để nghiên cứu tổng quan về các thiết bị phục vụ cho công nghệ sản xuất rau

an toàn kiểu công nghiệp trong và ngoài nước

3.1.2 Nghiên cứu chép mẫu hệ thống tưới tự động nhỏ giọt dung dịch dinh dưỡng theo thời gian và lưu lượng phù hợp với yêu cầu công nghệ

Nghiên cứu lý thuyết: xác định lưu lượng của vòi nhỏ giọt, áp lực tưới, tính chiều dài đường ống lớn nhất cho phép để đảm bảo độ đồng đều của lưu lượng, chép mẫu được thiết bị điều khiển tự động theo thời gian, trong nghiên cứu thực nghiệm

sử dụng phương pháp đo trực tiếp Các nội dung trên được tính toán dựa trên các công thức sau:

• Lưu lượng của một vòi nhỏ giọt

Công thức 1: Xác định lưu lượng của một vòi nhỏ giọt (Nguyễn Đức Khang, 1955)

QV = QC/N (l/h) Trong đó:

QV - lưu lượng của một vòi tạo giọt (l/h);

QC - lượng nước cần cho cây (l/h)

N - số vòi tưới cho một cây (vòi)

• Xác định áp lực tưới:

Sử dụng công thức của Hazen - williams (Nguyễn Cảnh Cầm, 1987)

Công thức 2: Xác định tổn thất áp suất trong đường ống:

h = 3,0221,852 11,167,852

d C

lv (m) Trong đó h: tổn thất áp suất trong đường ống (m)

l: chiều dài ống (m)

c: hệ số phụ thuộc vào đường kính ống

d: đường kính ống dẫn (m)

v: vận tốc dòng chảy trung bình trong ống (m/s)

- Mặt khác từ số lượng vòi tưới xác định được tổng lưu lượng của hệ thống: Công thức 3: Xác định tổng lưu lượng của hệ thống tưới

Qb = nv.qv (m3/h) Trong đó: Qb : tổng lưu lượng của hệ thống tưới (m3/h)

nv : số vòi

qv : lưu lượng đầu vòi (m3/h)

- Kết hợp với tính toán thuỷ lực hệ thống đường ống ta tính được tổng áp suất cần thiết của hệ thống, đây cũng là cơ sở để ta lựa chọn áp suất cần thiết của máy bơm

Công thức 4: Xác định tổng tổn thất trong hệ thống tưới

Hb = hb + htt + hv + hđh (m) Trong đó: Hb: Tổng tổn thất trong hệ thống tưới (m)

hh: tổn thất trên đường hút (m)

hv: áp lực vòi tưới (m)

hđh: Chiều cao địa hình (m)

- Từ các thông số trên cùng với dung dịch sử dụng trong kỹ thuật tưới ta chọn

được loại máy bơm thích hợp Lưu ý khi chọn cột áp máy bơm phải lớn hơn hoặc ít nhất là bằng Hb

• Xác định chiều dài đường ống lớn nhất cho phép:

Công thức 5: Xác định chiều dài lớn nhất cho phép (Yan Hai jun, Jin Honzhi,2003)

Lm = a a

Kfaq

D m

m m

b

5 , 0 5

, 0 8

, 9

) 1

Trong đó: Lm: Chiều dài lớn nhất cho phép (m)

∆h: áp suất chênh lệch cho phép đầu và cuối đoạn (at)

K: Hệ số tổn thất nguồn nước cục bộ (K = 1,05 ~ 1,3)

D:: Đường kính ống (m) q: lưu lượng miệng lỗ (m3/h) a: Khoảng cách giữa các lỗ (m) f,m,b: Là các hệ số có liên quan tới vật liệu

• Tính toán lựa chọn thiết bị điều khiển tự động

Để đảm bảo đáp ứng được yêu cầu công nghệ, thiết bị điều khiển đảm bảo thời gian tưới mỗi lần có thể điều khiển từ 1 phút, 2,3… đến 10 phút hoặc hơn và xen giữa mỗi lần tưới là thời gian nghỉ tưới khoảng 5 phút, 6 phút…đến 15, 20 phút hoặc lâu hơn ở đây chúng tôi lựa chọn phương pháp nghiên cứu chép mẫu thiết bị điều khiển của nước ngoài

• Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá độ đồng đều của lưu lượng tưới và thời gian tưới

Để đánh giá kết quả nghiên cứu lý thuyết tiến hành kiểm tra ngoài thực nghiệm thông qua việc đo lưu lượng và thời gian tưới phương pháp đo được tiến hành như sau:

- Phương pháp đo: Để xác định được độ đồng đều của lưu lượng tưới và thời gian tưới ta lấy số lượng mẫu bố trí đều từ đầu hệ thống đến cuối hệ thống (ít nhất là

5 điểm) Đo lưu lượng của các đầu tưới bằng các mức áp suất khác nhau Ghi lại lưu lượng đo được riêng rẽ tại mỗi đầu tưới

Độ đồng đều của lưu lượng tưới và thời gian tưới được đảm bảo khi từ kết quả

đo ta tính toán hệ số biến thiên CV của lô mẫu thử không được vượt quá 5%

Tính hệ số biến thiên Cv theo công thức sau

100 x q

S

Trong đó Sq Độ lệch chuẩn của lưu lượng trong lô mẫu

q Lưu lượng trung bình của lô mẫu thử

Cần quan tâm: quy mô kích thước nhà trồng, hình dạng mái nhà, vật liệu lắp dựng, kết cấu khung nhà, vật liệu che phủ mái và xung quanh nhà v.v chúng tôi sử dụng phương pháp phân tích đánh giá tuyển chọn để nghiên cứu

3.1.4 Nghiên cứu lựa chọn một số thiết bị làm mát tổng hợp phù hợp với công nghệ

và điều kiện Việt Nam cho nhà trồng rau cây cao (cà chua, dưa chuột) và cây thấp (xà lách, súp lơ xanh)

- Lý thuyết lựa chọn một số thiết bị làm mát tổng hợp: cần tính toán được lượng nhiệt thừa và ẩm thừa sinh ra trong nhà trồng, từ đó xác định biện pháp làm mát phù hợp Trong nghiên cứu thực nghiệm sử dụng phương pháp đo trực tiếp, đánh giá kết quả đo bằng phương pháp trị số bình quân số học Các nội dung trên được tính toán dựa trên các công thức sau:

** Tính toán lượng nhiệt thừa và ẩm thừa

Do mô hình lựa chọn là mô hình nhà hở có mái che nên theo (Phạm Văn Tuỳ,

Xác định các nguồn nhiệt và nguồn ẩm sinh ra trong nhà gồm:

- Lượng nhiệt thừa:

Công thức 6: Q T = QToả + QTT (kW)

Trong đó: QTT : lượng nhiệt thừa (kW)

QToả: là nhiệt toả ra từ tất cả các nguồn nhiệt có trong nhà (kw)

QTT : là lượng nhiệt thẩm thấu truyền qua kết cấu bao che (kw)

- Lượng ẩm thừa:(wT):

Công thức 7: WT = WToả (kw)

Trong đó: WT: lượng ẩm thừa (kW)

WToả: lượng ẩm toả ra từ tất cả các nguồn ẩm trong nhà (kw)

• Tính toán lượng nhiệt thừa:

* Nhiệt do người toả:

Công thức 8: Q1 = n q 10-3 (kw)

Trong đó: Q1: Tổng lượng nhiệt thừa toả ra do người (w)

q: Lượng nhiệt toàn phần toả ra từ 1 người (w) n: số người trong nhà

* Nhiệt do đất toả:

Công thức 9: Q2 = F x q (kw) (2.14)

Trong đó: Q2: Tổng lượng nhiệt thừa toả ra từ đât

F: là diện tích đất (m2 )

q: lượng nhiệt toàn phần toả ra trên 1 m2 đất phụ thuộc vào to trong nhà (kw)

Mà nhiệt độ của đất toả ra khi và chỉ khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt

độ của đất và nhiệt độ trong nhà Mà công nghệ ta sử dụng ở đây là công nghệ trồng cây không dùng đất Nên nhiệt toả của đất ta coi như = 0

Q2 = 0 (kw)

* Nhiệt do cây toả:

- Chỉ có 1 lượng rất nhỏ là những xạ cường độ ánh sáng nhưng lượng nhiệt này không đáng kể

QM: Lượng bức xạ mặt trời qua mái (kw)

+ Nhiệt bức xạ mặt trời qua vách

FM : Diện tích che phủ Mái ( m2 )

k : Hệ số truyền nhiệt từ không khí ngoài trời qua mái vào phòng

• Nhiệt thẩm thấu

Công thức 13: QTT = QTTT +QTTM +QTTN (kw)

Trong đó: QTTT: là lượng nhiệt thẩm thấu qua vách (kw)

QTTM: là lượng nhiệt thẩm thấu qua mái (kw)

QTTN: là lượng nhiệt thẩm thấu qua nền (kw)

+ Nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che (vách, mái):

Nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che được tính theo công thức:

Công thức 14: Xác định lượng nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che:

QTT = F k ∆t (kw) Trong đó: QTT: Lượng nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che (kw)

F: diện tích bề mặt (m2) k: hệ số truyền nhiệt qua vách ∆t: độ chênh nhiệt độ giữa không khí trong nhà và ngoài trời (0C)

- Xác định ∆∆∆∆TT

Công thức 15: Xác định độ chênh lệch nhiệt độ không khí trong và ngoài nhà

∆∆ttt = tN - tT (0C) Trong đó: ∆ttt: độ chênh lệch nhiệt độ không khí trong và ngoài nhà(0C)

tN: là nhiệt độ không khí ngoài trời (0C)

tT: là nhiệt độ không khí trong nhà(0C) Khi vách tiếp xúc gián tiếp qua không gian đệm thì độ chênh lệch nhiệt độ không khí trong nhà và ngoài trời được xác định theo công thức sau:

Công thức 16: Xác định độ chênh lệch nhiệt độ không khí trong và ngoài nhà:

∆ttt = 0,7 (tN - tT) (0C)

- Tính hệ số truyền nhiệt k qua kết cấu bao che:

Phụ thuộc vào vật liệu bao che, độ dày, độ trong suốt của vật liệu qua đó ta tra

được hệ số K (w/m2 K)

+ Xác định nhiệt thẩm thấu qua nền:

Truyền nhiệt qua nền không phải là bài toán trường nhiệt độ, tuy vậy so chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài nhà không lớn lắm nên nhiệt thẩm thấu qua nền chiếm tỉ lệ không lớn lắm trong tổng ∑ QTT Do đó có thể sử dụng công thức 14 để tính truyền nhiệt qua nền trong đó hệ số truyền nhiệt qua nền và diện tích bề mặt Fi được tính theo phương pháp giải nền

Hệ số K ứng với mỗi giải nền có giá trị khác nhau

gw: g/h người và lượng ẩm mỗi người toả ra trong 1h (g/h)

+ Nhiệt ẩm toả ra từ đất: (giá thể)

** Tính toán các thiết bị làm mát trong nhà trồng

Lựa chọn biện pháp làm mát phù hợp được xác định như sau:

Trong đó: εT: góc tia quá trình (0)

QT: Tổng nhiệt thừa sinh ra trong nhà (kw)

WT: Tổng ẩm thừa sinh ra trong nhà (kw)

Căn cứ vào các thông số tính toán của không khí đG xác định ta thành lập sơ đồ

điều hoà không khí theo các phương án:

+ Sơ đồ thổi thẳng

+ Sơ đồ tuần hoàn một cấp

+ Sơ đồ tuần hoàn hai cấp

Đối với nhà kính thì sơ đồ điều hoà không khí được lựa chọn là sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp Đối với sơ đồ này ta có những ưu điểm vượt trội sau:

- So với sơ đồ tuần hoàn thổi thẳng, sơ đồ tuần hoàn một cấp tiết kiệm được năng lượng, do có một phần không khí lạnh được dùng tuần hoàn trở lại nên máy lạnh làm việc nhẹ tải hơn, giảm được chi phí đầu tư, chi phí vận hành và tuổi thọ máy được nâng cao

- So với sơ đồ tuần hoàn không khí hai cấp, sơ đồ tuần hoàn một cấp có cấu trúc

đơn giản hơn dễ vận hành nhưng vẫn đảm bảo được các thông số và yêu cầu công nghệ Chi phí đầu tư cũng ít hơn

Ta có năng suất gió của hệ thống là:

Công thức 19: Xác định năng suất gió của hệ thống điều hoà không khí

L =

0

i i

Ln:lượng không khí bổ xung xác định từ điều kiện vệ sinh

Trong tính toán phương pháp làm mát: sử dụng hệ thống lưới cắt nắng có thể

áp dụng công thức tính toán tương tự như tính toán xác định lượng nhiệt thừa và ẩm thừa

• Làm mát bằng thông gió cưỡng bức

Entanpi của không khí khi vào là iv: sau khi trao đổi với không khí trong phòng lượng khí này mang theo entanpi iT ra khỏi phòng Như vậy nhiễu loạn ngược chiều (“mang ra”) có trị số bằng - L (iT - iV)

Công thức 21: Phương trình cân bằng nhiệt thừa trong nhà:

QT - L ( iT - iV ) = 0 (kw)

hay

QT = L ( iT - iV ) (kw)

Trong đó: QT: Tổng nhiệt thừa sinh ra trong nhà (kw)

Tương tự, nếu trong phòng có ẩm thừa WT thì phương trình cân bằng ẩm có dạng sau Công thức 22: Phương trình cân bằng ẩm trong nhà

WT = L (dT - dV ) (kw)

Trong đó: dV là dung ẩm của không khí trước khi thổi vào phòng

dT là dung ẩm khi ra khỏi phòng (kg/kg)

Năng xuất gió để thải nhiệt:

Công thức 23: Năng suất gió cần thiết để thải lượng nhiệt thừa

Lq =

v T

T

i i

Q

ư (kw/h) Công thức 24: Năng suất gió cần thiết để thải lượng nhiệt thừa

Lw =

v T

T

d d

W

ư

Ư (kw/h) Các công thức 23, 24 là cơ sở để tính toán hệ thống thông gió

Năng suất gió của hệ thống thông gió được lấy theo trị số lớn nhất trong các giá trị

Lq , Lw tính từ các phương trình trên

** Phương pháp đo nhiệt độ ngoài thực nghiệm

Nghiên cứu lý thuyết: đo nhiệt độ trong nhà trồng và nhiệt độ môi trường phương pháp đo được tiến hành như sau:

Phương pháp thử: Tiến hành thử bằng phương pháp đo trực tiếp (Theo Ban KTTC ngành, 2002)

Thiết bị thử: + Nhiệt kế thuỷ ngân sai số cho phép ±1

+ Đồng hồ có kim dây sai số cho phép ± s

Vị trí đặt các thiết bị đo theo phân bố chuẩn, chiều cao đặt thiết bị đo cách mặt sàn 1.5m, tất cả nhiệt độ đo được ghi liên tục hoặc cách quGng không quá 5 phút Thí nghiệm được tiến hành liên tục trong 5 ngày ở cả hai nhà trồng

- Đánh giá tính toán chuẩn số liệu đo: Để báo cáo kết quả đo thử nghiệm ta phải tính toán trị số đo trung bình, độ lệch chuẩn, sai số tuyệt đối Để xác định các trị số này ở

đây ta chọn đại lượng chuỗi số liệu có độ biến động lớn để tính (chuỗi số ngày 23/6 lúc 14h)

+ Giá trị đo trung bình cộng:

Công thức 25: Xác định giá trị trung bình các cộng kết quả đo

=

i i

tb X n

Công thức 26: Xác định độ lệch chuẩn trong phương pháp đo

n

X X S

1

2

1

) (

+ Sai số tuyệt đối

Công thức 27: Công thức xác định sai số tuyệt đối trong phép đo

n

tS

X = X

Trong đó: t – chuẩn số student ứng với độ tin cậy 95%

+ Biểu diễn kết quả đo

X = Xtb ± ∆X

3.2 Phương pháp nghiên cứu Công nghệ:

- Địa điểm, thời gian và đối tượng nghiên cứu

Địa điểm nghiên cứu tại khu thí nghiệm Khoa Nông học, Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội

Thời gian nghiên cứu: đầu năm 2003 đến tháng 6 năm 2005

Đối tượng và nội dung nghiên cứu:

- Nghiên cứu các thiết bị và công nghệ phù hợp để sản xuất rau an toàn, kiểu công nghiệp đạt năng suất, chất lượng và hiệu quả cao Cụ thể:

+ Lựa chọn một số thiết bị, thiết kế, lắp ghép 2 nhà lưới cho hai loại cây cao (cà chua, dưa chuột) và loại cây thân thấp (xà lách và súp lơ xanh) theo từng module phù hợp với điều kiện Việt Nam

+ Lựa chọn hệ thống làm mát tổng hợp

+ Lựa chọn hệ thống tưới nhỏ giọt tự động theo thời gian và lưu lượng

- Nghiên cứu Công nghệ sản xuất rau an toàn không dùng đất:

+ Nghiên cứu khảo sát tình hình sản xuất rau ở một số tỉnh (thu thập số liệu, phỏng vấn trực tiếp nông dân, cán bộ kỹ thuật)

+ Nghiên cứu công nghệ sản xuất rau an toàn trên 4 loại cây rau chính: cà chua, dưa chuột, xà lách và súp lơ xanh, đây là những loại rau cao cấp có giá trị dinh dưỡng, giá trị kinh tế cao, là loại rau thông dụng được nhiều người ưa thích trồng bằng công nghệ không dùng đất (trên 4 giá thể: mút "M", trấu hull "T", bột xơ dừa

"D" và hỗn hợp giữa chúng "TD" có sẵn trong nước đG lựa chọn, trong đó có thiết

kế, lắp đặt hệ thống tưới nhỏ giọt phù hợp theo yêu cầu công nghệ)

Các giống tham gia nghiên cứu: ban đầu khảo sát các giống, cuối cùng lựa chọn được một số giống đưa vào nghiên cứu:

+ Cà chua gồm: Rubin., Nor (từ Is.), T hồng Kim c.11(từ ĐL.), TN129 (TN), các giống Việt Nam - Bi ĐL, P375 (đối chứng)

+ Dưa chuột: Roma., Achi., Tita., Nov nguồn gốc từ Is và giống Sao Xanh Việt Nam (Đ/C)

+ Xà lách: Red Rapid, Georgia (từ ĐL), Trang Nông 591 và Đăm Hải Phòng của Viêt Nam (Đ/C)

+ Súp lơ xanh: Top Green (TL), VL-1818, Green Magic và TN-001 (Trang Nông)

- Xây dựng mô hình trồng rau áp dụng công nghệ và thiết bị để sản xuất rau an toàn Mô hình thứ nhất: loại rau thân leo (cà chua, dưa chuột), trồng trên 4 giá thể, với

kỹ thuật tưới dung dịch dinh dưỡng nhỏ giọt Mô hình thứ 2: loại rau thân thấp (xà lách, trồng trong dung dịch tĩnh và hồi lưu) và cây súp lơ xanh trồng trên 4 giá thể

"T", "D", "TD70.30" và "TD50.50"

- Các giống được bố trí mỗi công thức trên 3 lần nhắc lại, diện tích đối với cây nhỏ, thân thấp 100m2 (1/2 modul), đối với loại cây thân cao 200m2 ( 1 modul) trong điều kiện nhà lưới có mái che bằng polyethylen Hạt giống gieo, chăm sóc và trồng bằng công nghệ không dùng đất (trên các giá thể trên) Sử dụng phương pháp bố trí các giống thí nghiệm trong nhà lưới, nhà kính đối với cây rau, kết hợp với phương pháp nghiên cứu đồng ruộng và phương pháp đánh giá tổng hợp, tuyển chọn các giống rau của Trường ĐHTH LSU, AZ (Mỹ) và của Viện Hàn lâm khoa học Nông nghiệp Bulgaria, 1985

- Các chỉ tiêu theo dõi chính:

+ Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển chính của các giống trên 3 lần nhắc lại ở mỗi công thức thí nghiệm

+ Động thái tăng trưởng như chiều cao, đường kính tán cây, ra lá thích hợp cho mỗi loại cây rau, theo dõi trên 3 lần nhắc lại

+ Các đặc trưng hình thái của các giống thí nghiệm trên các giá thể trồng trên 3 lần nhắc lại

+ Tình hình sâu, bệnh hại của chúng (Vũ Triệu mân, Nguyễn Lương Tề, 1988) Xác định thang phần sâu, nhện và kẻ thù tự nhiên trên 4 loại cây rau tiến hành điều tra 1 lần/tuần Các loại mẫu thu được lưu giữ và giám định tại bộ môn Côn trùng

Điều tra diễn biến mật độ theo phương pháp 5 điểm chéo góc Đối với bệnh cây điều

tra theo phương pháp của Cục bảo vệ thực vật, 1995 và được giám định theo tài liệu phân loại của Burgess, 1988; Presley, 1994; Dodson et al, 1997 Điều tra diễn biến của bệnh theo phương pháp cố định điểm, đếm số cây bị bệnh theo hàng Quan sát triệu chứng bệnh trên toàn cây, đếm tổng số cây bị bệnh và tổng số cây điều tra, sau

đó tính tỷ lệ bệnh (%) Đánh giá mức độ phổ biến của bệnh theo thang 4 cấp (+:<10%; ++: >10-26%; +++: >26-50% và ++++: >50% cây bị bệnh) Điều tra định

kỳ 7 ngày/lần/mỗi giống/mỗi giá thể/mỗi thời vụ

+ Các yếu tố tạo thành năng suất và năng suất thực thu của các giống trên các giá thể trồng khác nhau/mỗi thời vụ/ Các số liệu được xử lý theo chương trình IRRISTAT, Excel

* Đánh giá chất lượng sản phẩm - thành phần sinh hoá của các giống trên mỗi giá thể theo các chỉ tiêu chính và phương pháp sau:

+ Phương pháp lấy mẫu: trộn đều sản phẩm thu hoạch ở 3 lần nhắc lại, lấy ngẫu nhiên trên 2 đường chéo

+ Asen (As): Milestone Cookbook Code 52-1996, EPA Method 7060A

+ Chì (Pb): EPA Method 3020A

+ Cadimi (Cd): EPA Method 3020A

* Sơ bộ hạch toán kinh tế mỗi loại cây trồng bằng công nghệ không dùng đất:

Đây là những kết quả sơ bộ ban đầu được tính toán theo phương pháp thông dụng hiện nay Về giá cả các thiết bị và nguyên vật liệu tính theo dự toán đG được thực hiện Tổng chi bao gồm các thiết bị nhà trồng, hệ thống tưới và các nguyên vật liệu khác (đG khấu hao phần thiết bị, chưa tính đất) + công chi phí lao động Cuối cùng tính được hai chỉ tiêu quan trọng là lGi thuần (tổng chi - tổng thu) và hiệu quả

đồng vốn cho mỗi giống/mỗi giá thể/thời vụ trồng

Chương II kết quả nghiên cứu

1 Báo cáo tổng quan về tình hình nghiên cứu sản xuất rau an toàn ngoài nước

và trong nước

ở các nước trên thế giới, nghề trồng rau rất phát triển và đG có một quá trình lịch sử lâu đời, vì vậy họ rất quan tâm đến chất lượng sản phẩm, năng suất và hiệu quả kinh tế Do sự lạm dụng các loại phân hoá học, đặc biệt là nitrat (NO3-) và các hoá chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) v.v, nên các HCBVTV, kim loại nặng (KLN),

và một số vi sinh vật có hại tồn dư trong rau quả quá mức cho phép, làm ảnh hưởng rất lớn đến sức khoẻ của cộng đồng

1.1 Tác hại của một số độc tố trong rau đối với cơ thể con người:

- Khi hàm lượng NO3- tích luỹ quá lớn trong rau quả sẽ gây ra hai bệnh hiểm nghèo:

+ Hội chứng gây trẻ xanh (Methemoglobinaemia) thường xảy ra khi đứa trẻ dưới 1 tuổi, gây "tắc nghẽn hoá học" và kìm hGm sự oxy trong máu làm cho đứa trẻ xanh xao, chậm lớn và gầy yếu

+ Gây ung thư dạ dày ở người lớn bằng việc tạo ra hợp chất N - Nitrosoamine

- ảnh hưởng độc hại của KLN (Pb, Cd, Hg) đối với con người và sinh vật đất:

+ Khi hàm lượng KLN ở trong cơ thể vượt quá ngưỡng cho phép thì nó sẽ gây

độc Khi trong cơ thể có một hàm lượng Pb vượt quá ngưỡng cho phép, đối với trẻ

Nitric acid O

em cơ thể chậm lớn, trí tuệ kém phát triển Đối với người lớn thì Pb gây tăng huyết

áp, suy tim Khi lượng Pb nhiễm vào cơ thể hàng ngày sau vài năm (1mg), người thường hơi thở thối, có vết đen ở lợi, da vàng, táo bón, đau khớp xương, bại liệt, có thể tay biến dạng, mạch yếu, nước tiểu ít, đối với phụ nữ thường dễ sẩy thai, phá hỏng chức năng của gan, tim và hệ thần kinh Nguy hại nhất của chì là gây độc trong máu do Pb2+ can thiệp vào quá trình tổng hợp hemoglobin, làm đình trệ sự hình thành hemoglobin, các sản phẩm trung gian trong cơ thể như acid deltaminolevinic Pb có tính khử mạnh nên nó không cho phép oxy thực hiện chức năng trong quá trình hô hấp và sử dụng Glucoza cho năng lượng để duy trì hoạt

động sống của cơ thể Pb còn phản ứng với SO42- tạo thành muối PbSO4 rất nguy hiểm cho cơ thể, nó làm vô hoạt chức năng của men và gây ra những rối loạn trong quá trình chuyển hoá (J.K., Protro D.O Colemann 1980) Pb có thể gây ra các khối

u ở phổi và thận Khi phối hợp giữa Pb và các chất gây ung thư, thời gian xuất hiện các khối u sẽ rút ngắn lại và tăng độ lớn của các khối u (Am, J vet 1997)

+ Khi Thuỷ ngân (Hg) vào cơ thể: các muối thuỷ ngân phần lớn hấp thu vào hồng cầu, chúng gắn kết với các enzim có chứa nhóm sylfidril tạo nên các hợp chất vòng, qua đó làm tê liệt các enzim, tiếp đó các enzim và coenzim thoát ra khỏi tế bào, trong nGo các hợp chất Hg kìm hGm sự tổng hợp protêin và quá trình photphoril hoá (Ngô Gia Thành 2000)

Các hợp chất Hg chứa gốc methyl (CH3) rất bền khi vào trong cơ thể, nó hoà tan trong mỡ, chất béo của màng tế bào, nGo tuỷ, đi qua màng sinh học, màng lipit,

đặc biệt là màng phổi, nó gây ảnh hưởng lớn đến hệ thần kinh trung ương Người nhiễm độc thuỷ ngân dễ bị kích thích, cáu gắt, xúc động, gây rối loạn tiêu hoá, thần kinh và chân tay run Thuỷ ngân làm phân ly tế bào Chromosoma, đập gGy NST và ngăn cản sự phân chia TB và là nguyên nhân gây hiện tượng vô sinh ở nam giới Thuỷ ngân ở dạng vô cơ hay hữu cơ đều gây độc cho cơ thể đồng thời cũng gây suy giảm miễn dịch (Keller 1973) Khi Hg vào cơ thể với một lượng lớn sẽ bị suy tim, ngộ độc bào thai, có thể dẫn tới sẩy thai, đẻ non và chết nhanh chóng (Phạm Khắc Hiếu, 1998)

+ Độc tính của Cadimi (Cd): khi hít phải một lượng hơi Cd làm cho người mỏi mệt, đau đầu, kém ăn, sút cân, ho, răng lung lay, rụng tóc (Đỗ Thị Thu Cúc, 1995) Khi Cd vào cơ thể nó làm mất hoạt tính của nhiều enzim do Ion Cd2+ có ái

lực mạnh đối với các phân tử có chứa nhóm - SH và -SCH3 của các enzim Cd có khả năng thay thế kẽm trong một số ezim, do đó gây nên rối loạn trao đổi chất khoáng, rối loạn trao đổi Gluxit và rối loạn sinh tổng hợp protein Khi Cd xâm nhập vào cơ thể, hầu hết được giữ lại ở thận, gây ảnh hưởng đến chức năng thẩm thấu của ống thận, làm tăng β2-microglobulin niệu và huyết thanh sau đó tăng creatinin huyết thanh cuối cùng có thể ảnh hưởng đến axit amin, gluco và photphat, (New York - Orford 1980) Tuỳ mức độ nhiễm Cd mà có thể gây ra ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, ung thư tuyến tiền liệt (Trịnh Thị Khanh, 2000) Cd có khả năng làm ức chế miễn dịch cơ thể (E.O Hoftmon 1975), ngộ độc cấp tính Cd thường có triệu chứng nôn, mửa, đau bụng, ỉa chảy, rối loạn hệ thần kinh và có thể dẫn đến tử vong

- Đối với thuốc Bảo vệ thực vật (BVTV): ảnh hưởng rất lớn đến sức khoẻ con người, gia súc, làm ô nhiễm đất đai, nguồn nước, không khí, tác động xấu đến các loài sinh vật sống trong đất và trên mặt đất Từ quan niệm coi thuốc BVTV là tất cả, con người đG chuyển sang trạng thái sợ hại, không giám dùng thuốc và coi thuốc BVTV là thảm hoạ của nền sinh thái ( Carino F O.,…v.v.,1979) Do quan niệm như vậy, nên không ít người đG ra khuyến nghị cấm hoàn toàn việc dùng thuốc BVTV,

mà đỉnh cao là sự ra đời của cuốn sách Mùa Xuân Im Lặng ( Silently Spring) của Carson R., 1962.Thậm chí các tác giả còn cho rằng cần phải ngừng lập tức việc dùng thuốc BVTV bởi chính " Nó là thủ phạm, là nguyên nhân chính gây tính huỷ diệt sự sống trên toàn trái đất"

Những người bị nhiễm thuốc BVTV với lượng lớn, sự ngộ độc diễn ra nhanh,

có thể gây tử vong, đó là ngộ độc cấp tính Khi dùng các nông sản có dư lượng thuốc BVTV quá mức cho phép, sau một thời gian dài người bị nhiễm thuốc, các triệu chứng trúng độc mới thể hiện và có thể gây nên những căn bệnh hiểm nghèo,

có thể gây tử vong, hiện tượng này gọi là ngộ độc mCn tính

Các triệu chứng biểu hiện ngộ độc mGn tính với hoá chất BVTV ở hệ hô hấp:

ho, lạnh, nhiều đờm, thở khò khè, tiếng ran và căng phồng ngực (Morgan, 1982; Hock; Nemery 1987, dẫn theo Pingali P.L.,1994

Theo báo cáo của WHO, hàng năm trên thế giới có khoảng 500 ngàn người bị nhiễm độc cấp tính thuốc BVTV, trong đó có khoảng 14 ngàn người bị chết (dẫn theo Hà Minh Trung,1998)

Các nước đang phát triển chỉ tiêu thụ 20% lượng thuốc BVTV trên thế giới,

nhưng chiếm 50% số trường hợp bị ngộ độc và trên 75% số người bị chết do nhiễm thuốc BVTV (FAO,1986)

1.2 Quy định giới hạn một số độc tố trong rau quả

Do mối nguy hiểm như vậy, để đảm bảo an toàn cho người sử dụng nông sản, những chỉ tiêu cơ bản như thời gian cách ly - " PHI" ( Prehavest Interval), dư lượng tối đa cho phép - "MRLs" ( Maximum Residue Limit), lượng tiêu thụ hàng ngày được chấp nhận - "ADI" ( Acceptable Daily Intake), liều không gây hiệu ứng - (No effect level), đG được xây dựng và coi như là các chỉ tiêu pháp lý cho nông dân được phép tiêu thụ trên thi trường

Tổ chức FAO và WHO đG thành lập một Uỷ ban pháp luật về dinh dưỡng (Codex Alimentarius Commission) với 125 nước thành viên Uỷ ban đG đề ra chương trình Tiêu chuẩn thức ăn ( Food Standard Programme ) rất chặt chẽ về vấn đề này Ngoài ra FAO và WHO đG thành lập Uỷ ban pháp luật về dư lượng thuốc BVTV ( Codex Committee on Pesticide Residue - CCPR) để quy định ngưỡng nhiễm bẩn môi trường tối đa và MRLs của thuốc BVTV trong thức ăn của người và gia súc

- Về ngưỡng giới hạn hàm lượng NO3- trong rau: Tuỳ theo mỗi một nước mà quy

định có sự khác nhau Sau đây là ngưỡng giới hạn về hàm lượng NO3- của một số nước và tổ chức quốc tế

- Ngưỡng giới hạn hàm lượng kim loại nặng trong mỗi loại rau: ở các nước cũng

có sự quy định khác nhau Sau đây là ngưỡng giới hạn hàm lượng KLN đG được FAO, WHO và Việt Nam quy định (bảng 2)

- Ngưỡng giới hạn vi sinh vật gây hại trong rau quả tươi theo quy đinh của Việt Nam

B¶ng 1 Ng−ìng giíi h¹n tån d− hµm l−îng NO3- cho phÐp trong rau,

• Bé NN&PTNT.4/1998 TuyÓn tËp tiªu chuÈn NN ViÖt nam TËp 1, v.v

B¶ng 2 Ng−ìng giíi h¹n hµm l−îng c¸c KLN trong s¶n phÈm rau t−¬i,

Bảng 3 Ngưỡng giới hạn vi sinh vật gây hại trong rau quả tươi

theo quy đinh của Việt nam

• Bộ NN&PTNT.4.1998 Tiêu chuẩn NN Việt nam tập 1

- Dư lượng thuốc BVTV cho phép trong một số loại rau, mg/kg:

Bảng 4 Dư lượng thuốc BVTV cho phép trong một số loại rau, mg/kg

Loại rau Thuốc BVTV

Ăn lá Ăn quả Ăn củ

Thời gian cách ly (ngày)

* Sở KHCN và MT Hà Nội, 2.5.1996 *RAL: rau ăn lá * RAQ: rau ăn quả

1.3 Một số giải pháp sản xuất rau an toàn trên thế giới

Để giải quyết vấn đề sản xuất rau an toàn an theo kiểu công nghiệp đạt năng

suất và hiệu quả cao, đG từ lâu các nước trên thế giới đG có nhiều hướng giải quyết khác nhau: trồng rau trên đất hoàn toàn dựa vào điều kiện tự nhiên, trồng trên đất

được phủ lớp Polyethylen hoặc trong chậu cũng bằng đất, trong nhà vòm phủ polyethylen, trong nhà lưới có và không có mái che Đặc biệt các nước Đông Âu trồng rau trong nhà kính có thiết bị sưởi ấm và hệ thống cửa kính làm thoáng, v.v nhưng vẫn trồng trên đất

ở úc, Điểm Giới Hạn Tối Đa (MRL) ở trong sản phẩm rau do Cơ quan thực phẩm úc - Tân Tây Lan quy định dựa theo bảng hướng dẫn cách dùng của Công ty thuốc sản xuất Tuy ý nghĩa của MRL khác với ADI (Acceptable Daily Intake) do WHO đưa ra dựa trên mức độ an toàn thực phẩm cho con người Cả hai đều có những quy định gần giống nhau về các dư lượng trong thực phẩm và Bộ Nông nghiệp có trách nhiệm kiểm soát, trên nguyên tắc các dư lượng trong rau quả bằng không Nếu phát hiện bất cứ mẫu nào có dư lượng thuốc BVTV khoảng 50% Điểm Giới Hạn Tối Đa "MRL" hoặc cao hơn một nửa MRL, người nông dân đó sẽ bị Bộ Nông nghiệp khiển trách và phải huấn luyện lại cách sử dụng thuốc BVTV Nếu người nông dân đó tái phạm hoặc sản xuất rau quả có dư lượng cao bằng hoặc lớn hơn MRL thì sẽ bị xử phạt và có thể bị cấm không cho sản xuất tiếp, tuỳ mức độ vi phạm nặng, nhẹ, lần đầu hay tái phạm nhiều lần

1.3.1 Sản xuất rau hữu cơ (Organic): là loại rau được sản xuất trong một

"nông trại hữu cơ" theo "phương pháp hữu cơ" Nông trại hữu cơ là nông trại

được chứng nhận môi sinh ở đây, chủ yếu là đất, nguồn nước tưới không tồn dư phân hoá học, các loại thuốc BVTV, thuốc diệt cỏ, các kim loại nặng, v.v* Phương pháp hữu cơ là phương pháp được ứng dụng tính ức chế tự nhiên của sinh vật trong việc canh tác (trồng hoa vạn thọ trong vườn rau để ức chế tuyến trùng), hoặc sử dụng các chế phẩm sinh học (nuôi giun đất, dùng phân chuồng, v.v để làm phân hoặc chắt nước củ tỏi làm thuốc sát trùng v.v.), phương pháp này tuyệt đối không cho phép dùng phân hoá học, không cho phép dùng thuốc BVTV, thuốc diệt cỏ, các loại thuốc kích thích sinh trưởng và không được dùng nước thải công nghiệp v.v.** trong toàn

bộ dây chuyền sản xuất Một số nước như Nhật Bản, úc, v.v yêu cầu gắt gao hơn, ngay cả hạt giống để sản xuất rau hữu cơ cũng phải là hạt giống hữu cơ (hạt giống

được sản xuất theo phương pháp hữu cơ)

Để được công nhận "Rau Hữu Cơ", các cơ quan có thẩm quyển mới đủ tư

cách đóng dấu để công nhận Ví dụ: ở úc có 7 cơ quan sau đây được chính phủ công

nhận:

• Biodynamic Research institule (BDRI)

• Biological Farmers of Austrlia Co- operative Ltd (BFA)

• National Association for Sustainable Agriculture (NASAA)

• Organic Herb Growers of Austrlia Inc (OHGA)

• Organic Vignerons Association of Australia Inc (OVAA)

• Organic Food Chain

• Tasmanian Organic- Dynamic Producers (TOP)

Người nông dân muốn sản xuất rau hữu cơ, trước hết phải làm đơn xin các cơ quan

nói trên để cấp chứng chỉ công nhận nông trại mình là nông trại hữu cơ Cơ quan có

thẩm quyền đến điều tra nông trại ấy, lấy mẫu đất, nước v.v để phân tích kiểm tra

sự tồn dư phân hoá học, thuốc BVTV hoặc các kim loại nặng Thường 10 năm trở

lên, nông trại hoàn toàn không dùng phân bón và thuốc hoá học, kết quả phân tích

đất, nước sẽ chứng minh được điều đó, lúc này cơ quan chức năng mới cấp chứng chỉ

công nhận nông trại hữu cơ (Oganic Farm) Tiếp theo đó, cơ quan chức năng còn

thường xuyên đến kiểm tra theo dõi việc sản xuất rau quả có thực sự áp dụng đúng

phương pháp hữu cơ hay không Nếu làm đúng bài bản đG nói trên, rau quả sản xuất

từ nông trại hữu cơ này sẽ được mang nhGn là rau hữu cơ do một cơ quan có thẩm

quyền cấp và được bán ở các cửa hàng chuyên thức ăn hữu cơ (Oganic Foods)

- Ưu điểm của phương pháp này: độ an toàn thực phẩm cao, người tiêu dùng

rất tin tưởng và tiêu thụ nhiều, uy tín của cơ quan có chức năng, nông trại cũng được

nâng cao và chứng chỉ có thể được quốc tế hoá Thị trường thức ăn hữu cơ trên thế

giới hiện nay có giá trị khoảng 11 tỷ Mỹ kim (1997) Tiên đoán rằng thị trường này

cũng có thể phát triển nhanh, mạnh (khoảng 100 tỷ Mỹ kim vào năm 2006), với kỹ

thuật tiến bộ này, may ra Hoa Kỳ và New Zeland hy vọng có khả năng xuất khẩu kịp

thời loại thức ăn hữu cơ này cho thị trường Châu Âu và Nhật Bản mà thôi

- Nhược điểm: Rõ ràng qua kết quả phân tích ở trên cho thấy phương pháp

sản xuất rau hữu cơ thực hiện được rất khó khăn, sản phẩm rau quả thường xấu hơn