Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật đến năng suất và chất lượng rau mầm họ hoa thập tự (brassicaceace)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI TRẦN NAM TRUNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT ðẾN NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG RAU MẦM HỌ HOA THẬP TỰ (BRASSICACEAE) LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 62 62 01 01 Người hướng dẫn: 1. PGS.TS VŨ QUANG SÁNG 2. PGS.TS NGÔ XUÂN MẠNH HÀ NỘI - 2012 i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận án Trần Nam Trung ii LỜI CÁM ƠN Cho phép tôi được trân trọng cảm ơn tập thể giáo sư, tiến sỹ, các giảng viên, cán bộ Bộ môn Sinh lý thực vật - Khoa Nông học, Bộ môn Hóa sinh và công nghệ thực phẩm - Khoa Công nghệ thực phẩm, Viện Đào tạo Sau Đại học- Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại Bộ môn, Khoa và Trường để hoàn thành công trình nghiên cứu khoa học này. Cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo: PGS.TS Vũ Quang Sáng; PGS.TS Ngô Xuân Mạnh đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án này. Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới các đồng chí lãnh đạo Trường, Khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Hải Phòng, Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Hải Phòng, cán bộ lãnh đạo các xã và các hộ gia đình đã giúp đỡ tôi triển khai thử nghiệm, xây dựng mô hình sản xuất rau mầm tại địa bàn quận Kiến An, Lê Chân, An Dương. Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Phát triển liên ngành nông – lâm nghiệp, Dự án Việt Bỉ - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, đã tài trợ kinh phí để tôi thực hiện nghiên cứu này. Tôi cũng xin được nói lời cảm ơn chân thành gia đình, người thân, bạn bè và các đồng nghiệp đã luôn sát cánh bên tôi, động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành luận án này. Tác giả: Trần Nam Trung iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cám ơn ii Mục lục iii Danh mục các ký hiệu, các chữ viêt tắt vi Danh mục các bảng vii Danh mục các hình x MỞ ĐẦU 1 1 Tính cấp thiết của đề tài 1 2 Mục đích, yêu cầu của đề tài 2 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3 4 Đóng góp mới của luận án 3 5 Giới hạn nghiên cứu của đề tài 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1 Giới thiệu chung về rau mầm 5 1.1.1 Phân loại rau mầm 5 1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau mầm trên thế giới và Việt Nam 5 1.2 Giá trị của rau mầm 9 1.2.1 Giá trị y học 10 1.2.2 Vai trò của chất dinh dưỡng trong rau mầm 9 1.2.3 Vai trò của chlorophyll 10 1.3 Sự biến đổi hóa sinh và sinh lý trong quá trình nảy mầm của hạt 14 1.3.1 Biến đổi hóa sinh 14 1.3.2 Biến đổi sinh lý 22 1.3.3 Điều kiện ngoại cảnh ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm 23 1.4 Các nghiên cứu về sản xuất rau mầm 27 iv 1.4.1 Lựa chọn giá thể 27 1.4.2 Loại hạt và lượng hạt gieo 29 1.4.3 Thời gian và kỹ thuật tưới nước 31 1.4.4 Thời gian che tối, để sáng 31 1.4.5 Thời gian thu hoạch 32 1.4.6 Kỹ thuật khác 32 1.5 Quản lý thương tổn trong sản xuất rau mầm 33 1.5.1 Điều kiện phát sinh phát triển 33 1.5.2 Các bệnh hại trên rau mầm gây ra tỉ lệ thương tổn 33 1.5.3 Biện pháp hạn chế sự phát sinh phát triển của bệnh hại 34 CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1 Đối tượng, vật liệu và địa điểm nghiên cứu 35 2.1.1 Đối tượng, vật liệu nghiên cứu 35 2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 35 2.1.3 Thời gian nghiên cứu 36 2.2 Nội dung nghiên cứu 36 2.3 Phương pháp nghiên cứu 36 2.3.1 Bố trí thí nghiệm 36 2.3.2 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp xác định 41 2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 45 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Ảnh hưởng của biện pháp kỹ thuật đến sinh trưởng và năng suất rau mầm họ hoa thập tự 46 3.1.1 Ảnh hưởng của giá thể 46 3.1.2 Lượng hạt giống gieo 52 3.1.3 Chế độ tưới nước trong ngày 57 3.1.4 Thời gian che tối để sáng 74 v 3.1.5 Thời gian thu hoạch sau gieo 85 3.1.6 Biện pháp kỹ thuật tổng hợp nâng cao năng suất rau mầm họ hoa thập tự 95 3.2 Thực nghiệm mô hình sản xuất rau mầm tại phòng thí nghiệm và hộ gia đình ở thành phố Hải Phòng 96 3.2.1 Thực nghiệm mô hình tại phòng thí nghiệm 97 3.2.2 Thực nghiệm mô hình tại hộ gia đình 98 3.2.3 Chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm 103 3.3 Sự biến đổi hàm lượng dinh dưỡng trong rau mầm họ hoa thập tự ở thời gian thu hoạch khác nhau 105 3.3.1 Hàm lượng chất dinh dưỡng 105 3.3.2 Hàm lượng chất khoáng 108 3.4 Sự biến đổi hàm lượng chất chống ôxi hóa trong rau mầm họ hoa thập tự (Brassicaceae) ở thời gian thu hoạch khác nhau 109 3.4.1 Hàm lượng chất chống ôxi hóa 109 3.4.2 Khả năng kháng ôxi hóa 114 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 119 1 Kết luận 119 2 Đề nghị 120 Danh mục các công trình đã công bố có liên quan đến luận án 121 Tài liệu tham khảo 122 Phụ lục 139 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIÊT TẮT CCC Chiều cao cây Chl Chlorophyll cs Cộng sự CT Công thức CV (%) Biến động thí nghiệm (%) DPPH Diphenylpicrylhydrazyl ESP Chất đặc hiệu trong enzyme (Epithiospecifier) FDA Cục quản lý Dược phẩm Mỹ GLS Glucosinolate HP Vi khuẩn gây viêm loét dạ dày (Helicobacter pylori) ITC Isothiocyanate KL Khối lượng LSD 0,05 Sai khác có ý nghĩa ở mức α = 0,05 NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn NSTT Năng suất thực thu QR Enzim quinone reductase SF Sulforaphane TB Trung bình TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TLTT Tỉ lệ thương tổn TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh USDA Bộ Nông nghiệp Mỹ (United States Department of Agriculture) vii DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang 3.1 Ảnh hưởng của giá thể đến sinh trưởng rau mầm họ hoa thập tự trong vụ Xuân 2008 46 3.2 Ảnh hưởng của giá thể đến năng suất rau mầm họ hoa thập tự trong vụ Xuân 2008 48 3.3 Ảnh hưởng của giá thể đến màu sắc lá mầm và tỉ lệ thương tổn rau mầm họ hoa thập tự trong vụ Xuân 2008 49 3.4 Hạch toán hiệu quả kinh tế khi sử dụng giá thể thương phẩm trong thí nghiệm được tính trên diện tích 10 m2 50 3.5 Ảnh hưởng của lượng hạt giống gieo đến sinh trưởng và đặc điểm hình thái rau mầm họ hoa thập tự trong vụ Hè 2008 53 3.6 Ảnh hưởng của lượng hạt giống gieo đến năng suất và tỉ lệ thương tổn rau mầm họ hoa thập tự trong vụ Hè 2008 55 3.7 Ảnh hưởng của số lần tưới trong ngày đến sinh trưởng và đặc điểm hình thái rau mầm họ hoa thập tự trong vụ Hè 2008 58 3.8 Ảnh hưởng của số lần tưới trong ngày đến năng suất và tỉ lệ thương tổn rau mầm họ hoa thập tự trong vụ Hè 2008 60 3.9 Ảnh hưởng của công thức tưới nước đến sinh trưởng rau mầm họ thập tự trong bốn vụ 63 3.10 Ảnh hưởng của công thức tưới nước đến năng suất rau mầm họ thập tự trong bốn vụ 66 3.11 Ảnh hưởng của công thức tưới nước đến màu sắc lá và thân mầm họ thập tự trong bốn vụ 68 3.12 Ảnh hưởng của công thức tưới nước đến đặc điểm thân mầm và tỉ lệ thương tổn rau mầm họ thập tự trong bốn vụ 70 viii 3.13 Ảnh hưởng của thời gian tưới nước đến hàm lượng chlorophyll (Chl) trong lá rau mầm họ hoa thập tự trong vụ Xuân 2010 72 3.14 Ảnh hưởng của thời gian che tối để sáng đến sinh trưởng rau mầm họ hoa thập tự trong bốn vụ 74 3.15 Ảnh hưởng của thời gian che tối để sáng đến năng suất rau mầm họ hoa thập tự trong bốn vụ 76 3.16 Ảnh hưởng của thời gian che tối để sáng đến màu sắc lá và thân rau mầm họ hoa thập tự trong bốn vụ 80 3.17 Ảnh hưởng của thời gian che tối để sáng đến đặc điểm thân và tỉ lệ thương tổn rau mầm họ hoa thập tự trong bốn vụ 81 3.18 Ảnh hưởng của thời gian che tối, để sáng đến hàm lượng chlorophyll (Chl) trong lá rau mầm họ hoa thập tự trong vụ Xuân 2010 83 3.19 Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến sinh trưởng rau mầm họ thập tự trong bốn vụ 86 3.20 Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến năng suất rau mầm họ thập tự trong bốn vụ 87 3.21 Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến màu sắc lá và thân rau mầm họ thập tự trong bốn vụ 90 3.22 Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến đặc điểm thân mầm và tỉ lệ thương tổn rau mầm họ thập tự trong bốn vụ 91 3.23 Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến hàm lượng chlorophyll (Chl) trong lá rau mầm họ hoa thập tự trong vụ Xuân 2010 94 3.24 Tổng hợp biện pháp kỹ thuật áp dụng sản xuất rau mầm họ hoa thập tự 95 3.25 Thực nghiệm mô hình sản xuất rau mầm họ hoa thập tự tại khu thí nghiệm khoa Nông nghiệp, Trường Đại học Hải Phòng 97 ix 3.26 Thực nghiệm mô hình sản xuất rau mầm họ hoa thập tự tại hộ gia đình ở thành phố Hải Phòng 99 3.27 Hạch toán hiệu quả kinh tế thực nghiệm mô hình sản xuất rau mầm họ hoa thập tự tại Hải Phòng 101 3.28 Chất lượng vệ sinh an toàn thực phầm rau mầm họ hoa thập tự thực nghiệm mô hình tại Hải Phòng 104 3.29 Sự biến đổi hàm lượng chất dinh dưỡng rau mầm họ hoa thập tự 105 3.30 Sự biến đổi hàm lượng chất khoáng trong rau mầm họ hoa thập tự 108 3.31 Động thái thay đổi hàm lượng chất khô và chất GLS tổng số trong rau mầm họ hoa thập tự theo thời gian thu hoạch 110 3.32 Động thái biến đổi hàm lượng chất khô và vitamin C trong rau mầm họ hoa thập tự ở ngày thu hoạch khác nhau 112 [...]... gieo làm rau m m Lo i rau m m cung c p nhi u dinh dư ng và ngon g m: súp lơ xanh, ñ u tương, nhóm c i, rau d n, rau mu ng, rau xà lách, hư ng dương… 1.1.2 Tình hình s n xu t và tiêu th rau m m trên th gi i và Vi t Nam 1.1.2.1 Tình hình s n xu t và tiêu th rau m m trên th gi i Cách ñây hàng ngàn năm, ngư i Trung Qu c là nh ng ngư i ñ u tiên ăn và phát hi n ra giá tr dinh dư ng c a rau m m Rau m m ñư... khác nhau 3 Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài 3.1 Ý nghĩa khoa h c - K t qu nghiên c u c a ñ tài cung c p nh ng d n li u khoa h c có ý nghĩa v nh hư ng c a bi n pháp k thu t ñ n sinh trư ng, năng su t rau m m; ñ ng th i nghiên c u s thay ñ i hàm lư ng ch t ch ng oxy hóa, ch t dinh dư ng trong rau m m h hoa th p t - K t qu nghiên c u c a ñ tài là tài li u tham kh o cho công tác nghiên c u, gi ng... oxi hóa có trong rau m m h hoa th p t Xu t phát t các v n ñ nêu trên, ñ góp ph n ñáp ng yêu c u c a th c t s n xu t và ñ i s ng, chúng tôi nghiên c u ñ tài Nghiên c u nh hư ng c a m t s bi n pháp k thu t ñ n năng su t và ch t lư ng rau m m h hoa th p t (Brassicaceae)” 2 M c ñích, yêu c u c a ñ tài 2.1 M c ñích c a ñ tài Trên cơ s nghiên c u v nh hư ng c a m t s bi n pháp k thu t và s 3 bi n ñ i ch... bàng quang (Zhang và cs, 2006,[130]; Tang và cs, 2006,[117]), ung thư d dày, ñ i tràng (Smith và cs, 2003,[113]; Rijken và cs, 1999,[101]), ung thư ru t k t (Finley và cs, 2001,[56]; Tin và cs, 2006,[119]), ung thư ru t non (Murashima và cs, 2004,[90]; Clarke và cs, 2008,[43]), ung thư da (Kostova và cs, 2006,[79]), ung thư vú (Cornblatt và cs, 2007,[44]; Gill và cs, 2004,[61]; Ambrosone và cs, 2004,[31])... ho ch rau m m có ch t lư ng cao - L n ñ u tiên t i Vi t Nam ñã xác ñ nh ñư c ñ ng thái bi n ñ i hàm lư ng ch t dinh dư ng trong rau m m, làm cơ s ñ xác ñ nh th i ñi m thu ho ch rau m m h hoa th p t có ch t lư ng cao 5 Gi i h n nghiên c u c a ñ tài - ð i tư ng nghiên c u M t s h t gi ng rau thu c h hoa th p t (Brassicaceae) phía B c (c i c tr ng, c i xanh ng t, c i b vàng) - Th i gian và ñ a ñi m nghiên. .. hàm lư ng GLS và kh năng kháng oxi hóa c a GLS trong rau m m c i c tr ng 3.2 M i quan h gi a th i gian thu ho ch ñ n hàm lư ng GLS và kh năng kháng oxi hóa c a GLS trong rau m m c i xanh ng t 3.3 115 M i quan h gi a th i gian thu ho ch ñ n hàm lư ng vitamin C và kh năng kháng oxi hóa c a vitamin C trong rau m m c i c tr ng 3.5 115 M i quan h gi a th i gian thu ho ch ñ n hàm lư ng GLS và kh năng kháng... t n rau m m, ch y u là m m c i c và giá ñ u xanh (Steve, 1999)[115] ðài Loan hàng năm tiêu th ñ n 250.000 t n rau m m ñ u Hà Lan, 400.000 t n giá ñ u xanh và ñ u tương (Sheen và cs, 1988)[107] M có t i 475 nhà s n xu t rau m m, v i công su t 300.000 t n hàng năm Theo Hi p h i rau m m Qu c t , có t i 10% ngư i M ăn rau m m hàng ngày (Steve, 1999)[115] 1.1.2.2 Tình hình s n xu t và tiêu th rau m m Rau. .. n nh t cho các siêu th , nhà hàng và khách s n trong thành ph Công ty TNHH M t thành viên Tư v n và ð u tư Rau hoa qu Hà N i (thu c Vi n Nghiên c u Rau qu ) cũng ti n hành s n xu t m t s lo i rau m m k t h p v i nghiên c u ch bi n thành rau m m s y khô ph c v nhu c u tiêu dùng.[21] M t s h tư nhân s n xu t rau m m m i ngày cung c p cho th trư ng kho ng 5 – 10 kg rau m m T i nhà ông Nguy n Văn Kh i... thu t s n xu t rau m m h hoa th p t 3.2 Ý nghĩa th c ti n - K t qu nghiên c u c a ñ tài là cơ s khoa h c cho vi c xây d ng qui trình s n xu t rau m m ñ t năng su t, ch t lư ng cao và ñóng góp vào vi c thúc ñ y s n xu t rau m m an toàn trong c ng ñ ng - K t qu nghiên c u c a ñ tài ñã ñư c tri n khai, áp d ng t i m t s h gia ñình t i thành ph H i Phòng 4 ðóng góp m i c a lu n án - K t qu nghiên c u c... kh năng kháng oxi hóa c a GLS trong rau m m c i b vàng 3.4 115 117 M i quan h gi a th i gian thu ho ch ñ n hàm lư ng vitamin C và kh năng kháng oxi hóa c a vitamin C trong rau m m c i xanh ng t 3.6 117 M i quan h gi a th i gian thu ho ch ñ n hàm lư ng vitamin C và kh năng kháng oxi hóa c a vitamin C trong rau m m c i b vàng 117 1 M 1 ð U Tính c p thi t c a ñ tài Rau xanh là nhu c u không th thi u trong . xuất và đời sống, chúng tôi nghiên cứu đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật ñến năng suất và chất lượng rau mầm họ hoa thập tự (Brassicaceae)”. 3.1 Ảnh hưởng của giá thể đến sinh trưởng rau mầm họ hoa thập tự trong vụ Xuân 2008 46 3.2 Ảnh hưởng của giá thể đến năng suất rau mầm họ hoa thập