Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.3. NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN VẤN ĐỀ
NGHIÊN C ỨU
Hiện nay các nghiên cứu về cây rau đã được nhiều nhà khoa học trong nước và trên th ế giới quan tâm, nhiều đề tài đã được ứng dụng thực tiễn mang lại hiệu quả và có giá tr ị tham khảo cao. Tuy nhiên đối với rau cải xanh đặc biệt là các đề tài nghiên c ứu về giống, mật độ, phân bón, thuốc trừ sâu sinh học trên cải xanh theo hướng an toàn chưa nhiều.
1.3.1. Kết quả nghiên cứu về giống cải xanh
Năng suất của các giống khác nhau trong môi trường. Môi trường thiết lập kiểu gen xác định năng suất trong giới hạn di truyền của nó. Do đó, sự kết hợp giữa kiểu gen với môi trường có thể dẫn đến làm tăng sản lượng. Sự khác biệt về năng suất của kiển gen là do quá trình phức tạp xảy ra trong các bộ phận khác nhau của cây trồng liên quan nhiều đến sự thay đổi sinh lý. Những thay đổi sinh lý b ị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường phổ biến ở các giai đoạn phát triển khác nhau của cây trồng (Venkaraddi, 2008 [119]).
Khehra và Singh (1980) đã nghiên c ứu 29 kiểu gen của Brassica napus L. đã cho biết có sự khác biệt đáng kể về sản lượng, chiều cao (dẫn theo Fathy và Ahmed, 2009 [84]).
Theo Richardson (2012) [94] khi tiến hành đánh giá 5 loại rau xanh gồm: cải xanh, cải xoăn đỏ Nga, cải đỏ, cải đỏ Thụy Sĩ, cải vàng Thụy Sĩ, kết quả cho thấy giống cải xoăn đỏ Nga nổi bật nhất trong 5 loại rau xanh. Sự khác nhau đáng kể giữa năng suất 5 loại rau ăn lá có thể là do đặc điểm sinh trưởng khác nhau của các giống.
Reddy và Avikumar (1997) nhận thấy giống cải GM-2 (145 cm) có chi ều cao cây cao hơn giống TM-21 (125 cm). Yadav và cộng sự (1994) tiến hành thí nghiệm ở Kanpur và cho rằng chiều cao cây đạt được ở giống Vaibhav (167 cm) cao hơn so với giống Varuna (158 cm) (dẫn theo Venkaraddi, 2008 [119]).
giống T59 (158 cm). Ở New Delhi, Rana và Pachuari (2001) đã tiến hành thí nghiệm và nhận thấy chiều cao cây của giống TERI(OE) M21 (177 cm) cao hơn so với giống TERI(OE) R15 (129 cm) (dẫn theo Venkaraddi, 2008 [119]).
Weerakoon và Soonartne (2011) [122] khi nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ tới sinh trưởng và năng suất của các giống cải xanh: AC501, 515, 580, 790, 1099, 1811, 2122, 5088, 7788 và 8831 đã nhận thấy các giống AC580, AC5088, AC7788 đạt năng suất cao hơn các giống khác trong vụ Maha và AC7788 đạt năng suất cao nhất trong vụ Yaha.
Ở New Delli, Rana và Pachauri (2001) đã tiến hành thí nghiệm đồng ruộng trên đất sét pha cát và đưa ra giống Bio 902 được ghi nhận có năng suất sinh học 72,5 tạ/ha cao hơn so với giống TERI(OE) M21 (68,5 tạ/ha). Ở Hisa Raj Sigh và ctv (2002) quan sát th ấy rằng năng suất sinh học được ghi nhận giống Laxmi (13,7 tạ/ha) cao hơn có ý ngh ĩa so với giống BTH-1 (11,9 tạ/ha) (dẫn theo
Venkaraddi, 2008 [119]).
Giống đóng vai trò có ý ngh ĩa trong dư lượng nitrat. Nồng độ nitrat trong mô được chứng minh là khác nhau gi ữa các loài và gi ữa các giống cùng loài . Tuy nhiên, trong một nghiên cứu khác, nồng độ nitrat trong 2 giống rau bina trồng với phân bón h ữu cơ không khác nhau đáng kể (Haly, 2010 [87]). Trong một nghiên cứu tương tự, không có sự khác biệt nồng độ nitrat trong mô ở 3 giống rau diếp được trồng ở phân bón t ổng hợp và phân h ữu cơ (Stopes và cộng sự, 1989, dẫn
theo Haly, 2010 [87]).
Tuy nhiên, theo Brown và Smith (1966) [75] không có s ự khác biệt đáng kể trong sự tích lũy nitrat khi so sánh giữa các giống của cùng m ột loài. Khi bón cùng m ột lượng phân đạm, các giống chín sớm có xu hướng tích lũy nitrat nhiều hơn so với các giống chín muộn.
Theo Korus và Lisiewska (2009) [95] các giống khác biệt đáng kể trong việc chứa nitrat. Mức độ trung bình cao nhất trong các thời điểm thu hoạch đã được tìm thấy trong các giống cải Redbor F1 - 1276mg (2006) và 939mg (2007) trong 1000g chất tươi quá 54% và 13% các giá trị tương ứng được ghi nhận ở giống Średnio Wysoki Zielony Kędzierzawy và 61%, 18% ở giống Winterbor F1.
Trong so sánh các lo ại rau Amr và Hadidi (2000) đã nhận xét ảnh hưởng của giống không có ý nghĩa với nitrat và nitrit chứa trong rau (dẫn theo Maryam Boroujerdnia và cs, 2007 [98]).
Tuy nhiên theo Maryam Boroujerdnia và c s (2007) [98] có s ự sai khác đáng kể về lượng nitrat giữa các giống rau. Giống có vai trò quan tr ọng và quyết định tới dư lượng nitrat qua nhiều nghiên cứu (Munzert, 1989; Rostamforoudy, 1999; Shahbazie, 2005, dẫn theo Maryam Boroujerdnia và cs, 2007 [98]).
Ngoài việc lựa chọn giống có năng suất và phẩm chất tốt, tính kháng sâu bệnh đặc biệt là tính kháng rệp trên các gi ống rau cải cũng được nhiều tác giả quan tâm nghiên c ứu.
Theo kết quả nghiên cứu về tính kháng rệp của Ellis và cs (1995) [81] trên 6 giống cải: Brassica fruiticulosa, Brassica spinescens, Brassica insularis, bắp cải “Derby Day”, cải xanh lá xoắn “Green Glaze Glossy”, cải dầu “Rangi”. Hai giống cải Brassica fruiticulosa, Brassica spinescens trong điều kiện thí nghiệm ở nhà kín biểu thị tính kháng kháng sinh với mật độ rệp, thể hiện ở khả năng rệp non sinh ra thấp. Trong điều kiện bên ngoài đồng rất ít rệp cư trú trên hai giống này điều này được lý gi ải do có cơ chế kháng atixenosis cao (atixenosis: khả năng thực vật chống lại sự xâm nhập của sâu bệnh).
Muhammad Asalam và cs (2005) [102] khi nghiên cứu tính kháng rệp trên 10 giống cải Canola (Brassica napus L.) đã nhận thấy không có gi ống nào miễn hoàn toàn v ới sự phá hoại của rệp (Brevicoryne brassicae L.). Trong số các giống nghiên cứu, giống KS75 có s ố lượng rệp tương đối thấp (30,7 con/10 cm cụm hoa) và do đó được coi là tương đối kháng rệp so với các giống khác.
Tại Việt Nam, kết quả nghiên cứu tuyển chọn và phát tri ển một số giống rau cải cho vùng mi ền núi phía Bắc, Nguyễn Phi Hùng và cs (2009) [30] đã thu thập được 9 giống rau cải gồm: cải làn, cải xanh lùn, Ng ồng ngọt Lạng Sơn, Mèo Thanh Sơn, Mèo lá tím, Ngọt bông GCTMN, cải bẹ lá vàng, cải mào gà, Mèo Sơn La. Qua khảo nghiệm cho thấy giống cải mèo Sơn La có khả năng sinh trưởng phát triển tốt với điều kiện vùng trung du mi ền núi. Năng suất thực thu đạt 26,6 tấn/ha, năng suất lý thuyết đạt 51,40 tấn/ha, khối lượng trung bình cây đạt 594,96 gam.
Nguyễn Minh Chung (2012) [10] đã tiến hành nghiên c ứu ứng dụng công nghệ thủy canh tuần hoàn để sản xuất rau ăn lá trái vụ trong hai năm từ năm 2007 - 2008 với 4 loài rau (11 giống xà lách, 3 gi ống rau cải, 3 giống cần tây và 3 giống rau muống). Kết quả thu được các giống rau phù h ợp trồng trái vụ trong dung dịch thủy canh tuần hoàn trong đó có 2 giống cải xanh BM và Tosakan. Các rau ăn lá này khi trồng trái vụ bằng kỹ thuật thủy canh tuần hoàn đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm.
Nhiều đề tài khảo nghiệm trên các gi ống ở nước ta chủ yếu nhằm lựa chọn ra giống có năng suất cao, phẩm chất tốt. Trên cây rau c ải rất ít đề tài nghiên c ứu về mối liên quan giữa giống tới hàm lượng nitrat cũng như đánh giá tính kháng sâu bệnh.
Ở Việt Nam, việc đánh giá tính kháng của một giống được thực hiện nhiều nhất trên cây lúa như khả năng kháng rầy nâu, kháng đạo ôn, kháng bạc lá. Trên cây bông là kh ả năng kháng rầy xanh hai chấm...Theo Phạm Văn Lầm (2009) [40] tính kháng sâu hại là đặc tính của giống cây trồng có khả năng chống lại sự tấn công của một loài sâu h ại nào đó hoặc làm giảm tác hại do sâu hại gây ra. Sử dụng giống kháng sâu bệnh phù h ợp với nguyên lý IPM, góp ph ần làm giảm đáng kể việc sử dụng thuốc hóa học BVTV, tránh ô nhi ễm môi trường, bảo vệ thiên địch, góp phần xây dựng nông nghiệp bền vững và sản xuất nông sản an toàn.
1.3.2. Kết quả nghiên cứu về mật độ
Tác động chủ yếu của mật độ cây trồng chủ yếu là do sự khác biệt trong phân bố năng lượng bức xạ mặt trời và tăng hấp thụ bức xạ mặt trời sẽ dẫn đến tăng hiệu suất. Khi mật độ vượt quá sẽ tạo ra các vi khí hậu không phù h ợp và do đó gây ra các nguy cơ sâu bệnh và làm gi ảm năng suất (Mostafa Naghizaded và cs, 2012 [101]).
Theo NeSmith (1998) [103] ảnh hưởng của mật độ đối với năng suất kinh tế, chất lượng không cùng m ột hướng. Khi mật độ cây trồng tăng, năng suất sinh học trên 1 đơn vị diện tích tăng đến một giới hạn nào đó, sau đó khi mật độ tăng nữa thì năng suất sẽ tương đương hoặc thấp hơn.
(Brassica napus L.) với các khoảng cách 15 cm, 25 cm, 35 cm cho biết khoảng cách 15 cm cải cho năng suất cao nhất.
Meitei và cs (2001) đã cho rằng khoảng cách 25 x 25 cm thì cải xanh có chiều cao lớn hơn các công thức khác 48,4 cm và nhấn mạnh khoảng cách 25 cm x 25 cm có ch ỉ số diện tích lá cao hơn ở 30, 50, 65 ngày sau cấy lần lượt là 1,74, 1,86, 2,25 (dẫn theo Venkaraddi, 2008 [119]).
Ở một nghiên cứu khác, chiều cao cải xanh ở khoảng cách 20 x 15 cm (166 cm) cao hơn so với khoảng cách 45 x 15 cm (153 cm). Năng suất sinh học đạt được ở khoảng cách dưới 20 x 10 cm (70,1 tạ/ha) cao hơn so với khoảng cách 45cm x 15 cm (62,7 tạ/ha) (Rana và Pachauri, 2001, dẫn theo
Venkaraddi, 2008 [119])
Khoảng cách (cây x cây) hợp lý nhất làm giảm mật độ bọ nhảy, đối với
Brassica napus L. là 14 cm và đối với Brassiaca rapa L. là 30 cm (Dosdal và cs, 1990, dẫn theo Chen và Lee, 1990 [79]).
Mật độ cây trồng ảnh hưởng đến dư lượng cây trồng một cách rõ ràng (Schleicher, 2003, dẫn theo Samith, 2010 [109]). Cantlife (1972) [78] cho rằng, khi trồng dày 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, nếu giảm mức chiếu sáng 20% thì hàm lượng nitrat trong quả dưa chuột tăng lên 2,5 lần.
Các nghiên c ứu ảnh hưởng của mật độ tới dư lượng nitrat trên cây c ải xanh ít được tìm thấy. Tuy nhiên trên cây dưa chuột ở các mật độ cây cách cây (15, 20, 30, 35, 40 và 45 cm) với khoảng cách hàng 45 cm cho thấy, ở trong đất dư lượng nitrat cao nhất đạt 21,3 ppm được ghi nhận ở các khoảng cách cây trồng lớn hơn (40, 45 cm). Trong khi đó ở những khoảng cách nhỏ nhất (15, 20 cm) thì dư lượng đạt ở mức thấp nhất: 14,3 và 15 ppm. Tuy nhiên trên qu ả khi mật độ càng cao thì dư lượng nitrat càng lớn với sự sai khác có ý nghĩa với quả có kích thước nhỏ, trung bình và lớn. Lý giải cho điều này Samith Abubaker và c ộng sự cho rằng ở khoảng cách nhỏ hơn thì khả năng phân bố ánh sáng y ếu, quá trình tổng hợp các aminoaxit và các protein ở cây trồng ít hơn (Samith, 2010 [109].
cao. Mật độ này cũng còn ph ụ thuộc vào đất tốt hay xấu. Gieo trồng dày quá hoặc thưa quá đều ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất cây trồng đồng thời cũng ảnh hưởng đến phát sinh phát triển của sâu bệnh, cỏ dại (Võ V ăn Á và cs, 1998 [1], Phạm Văn Lầm, 2009 [40]).
Thông thường, tất cả các cây trồng có xu hướng làm tăng năng suất trên một đơn vị diện tích khi tăng mật độ cây trồng nhưng chỉ tăng tới giới hạn nhất định (Trung tâm Khuyến Nông TP Hồ Chí Minh, 2009 [65]). Nếu trồng quá dày thì có hại, song trồng quá thưa thì nhiều ánh sáng lọt xuống mặt đất, lãng phí quang năng. Đi đôi với tăng số cá thể trên đơn vị diện tích (tức tăng mật độ) năng suất cá thể giảm, song ở trồng dày thì sự tăng năng suất quần thể lớn hơn sự giảm tổng cộng của năng suất các cá thể (Hoàng Đức Phương, 2000 [52]).
Nguyễn Thanh Hải (2009) [24] cho rằng ở các mật độ rau cải khác nhau thì cho khối lượng cây và năng suất khác nhau. Trong đó, mật độ 15 x 20 cm cho năng suất lý thuyết và năng suất thực tế đạt cao nhất, lần lượt là 41,6 tấn/ha và 37,5 tấn/ha; tiếp đó là mật độ 20 x 20 cm đạt 38,7 tấn/ha và 33,4 tấn/ha
Nguyễn Phi Hùng và cs (2008) [30] khi nghiên cứu về mật độ trên giống Cải Mèo Sơn La với khoảng cách trồng 25 x 25 cm, 30 x 25 cm, 30 x 30 cm cho thấy năng suất thực thu đạt cao nhất ở công thức 30 x 30 cm, thấp nhất là công thức 25 x 25 cm.
Theo kết quả nghiên cứu của Ngô Hồng Bình và cs (2011) [2] khối lượng trung bình cây và năng suất thực thu của các công thức cải làn có ảnh hưởng đáng kể khi gieo trồng theo các khoảng cách 15 x 15 cm, 15 x 20 cm, 20 x 20 cm. Khoảng cách 15 x 15 cm cải làn có kh ối lượng trung bình cây nhỏ nhất 64,23 g/cây nhưng lại cho năng suất cao nhất đạt 19,88 tấn/ha. Trong khi công th ức có khối lượng trung bình cây cao nhất ở khoảng cách 20 x 20 cm đạt 81,5 g/cây nhưng lại cho năng suất thấp nhất đạt 16,58 tấn/ha.
Hiện nay cũng đã có nhiều khuyến cáo mật độ trong sản xuất rau an toàn theo tiêu chuẩn VietGAP. Theo tài liệu của Trung tâm Khuyến Nông Quốc gia (2010) [64] khuyến cáo nên trồng khoảng cách 20 x 20 cm. Trung tâm Khuyến Nông Thành ph ố Hồ Chí Minh (2009) [65] khuyến cáo nên trồng với khoảng
cách 10 x 15 cm.
Trần Khắc Thi và cs (2009) [61] khuyến cáo nên cấy khoảng cách 20 x 30 cm, đảm bảo mật độ trồng từ 16 - 17 ngàn cây/ha.
Nguyễn Xuân Giao (2010) [18] khuyến cáo mật độ trồng cây cách cây đối với cải xanh là 20 - 30 cm, đảm bảo mật độ 80 - 100 nghìn cây/ha.
Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ tới dư lượng nitrat trên cải xanh nói riêng và cây tr ồng nói chung ở Việt Nam ít được nghiên cứu.
1.3.3. Kết quả nghiên cứu về liều lượng đạm và th ời gian bón
Nitơ là một trong những nhân tố cần thiết cho sự tăng trưởng, phát triển của cây trồng (Cash và cs, 2002, dẫn theo Maryam, 2007 [98]). Đồng thời cũng là một trong những dinh dưỡng quan trọng nhất hạn chế năng suất cây trồng. Tuy nhiên thừa đạm có thể làm giảm năng suất và chất lượng giống đáng kể (Al-Barrak, 2000, dẫn theo Fathy, 2009 [84]). Bón quá nhi ều đạm cũng là nguyên nhân làm cho thân cây m ềm, thành tế bào mỏng làm cho sâu b ệnh dễ dàng tấn công (Plaster, 2003, dẫn theo Tshikalange, 2006 [116]).
Cây trồng hấp thụ nitơ từ đất dưới dạng nitrat, sau đó được biến đổi thành các protein và các ch ất chứa nitơ khác. Nitrat chứa trong cây trồng là kết quả của sự cân bằng động giữa tốc độ hấp thu, đồng hóa, di chuyển. Trong điều kiện nhất định sự cân bằng này có th ể bị gián đoạn dẫn đến việc rễ tích lũy nitrat nhanh hơn so với cây trồng chuyển đổi nitrat thành protein (Maryam, 2007 [98]).
Nhu cầu bón đạm của các loại rau được phân thành 4 nhóm sau: + Rất cao (200 - 400 kg N/ha): súp lơ, cải bắp đỏ, cải bắp sớm. + Cao (150 - 180 kg N/ha): cải thìa, bíđỏ, cà rốt muộn, cải bắp.
+ Trung bình (80 - 100 kg N/ha): cải bao, dưa chuột, su hào, đậu rau, cà rốt sớm, cải bẹ xanh.
+ Thấp (40 - 80 kg N/ha): đậu trắng, đậu Hà Lan, hành ta (P Kundlo, 1975, dẫn theo Nguyễn Như Hà, 2006 [19]).
Khi nghiên cứu mức đạm từ 0 - 300 kg N/ha trên giống cải Brassica rapa
cải phát triển tốt hơn so với không bón tuy nhiên không b ằng các công thức 100 kg N - 250 kg N/ha. Nhưng khi bón với lượng 300kg N/ha thì chiều cao phát triển kém hơn so với lượng bón từ 100 kg N - 250 kg N/ha, lá có màu xanh t ối hơn.
Nhiều nghiên cứu ngoài nước đã cho thấy phân đạm đã làm t ăng NO3-
trong nông s ản.
Theo WangZHao - Hui (2004) [121] trong một giới hạn nhất định năng suất rau tăng tỷ lệ thuận với lượng phân đạm. Tuy nhiên, hàm lượng nitrat trong rau cũng tăng theo lượng phân đạm bón hay nói cách khác bón phân đạm cho cây là nguyên nhân chính làm tăng hàm lượng nitrat trong rau.
Theo Maereka và cs (2007) [96] khi nghiên cứu 4 mức đạm 0 kg N, 34,5 kg N, 69 kg N và 103,5 kg N/ha trên giống cải xanh đã nhận thấy kích thước và năng suất lá tăng lên khi tăng liều lượng đạm trong cả 2 vụ. Mức đạm từ 34,5 - 103,5 kg N/ha làm tăng số lá khi thu hoạch so với đối chứng. Nitrat trong lá cũng tăng từ