I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.5.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển cây dưa leo
Dưa leo (Cucumis sativus L.) là loại rau ăn quả có từ lâu đời. Theo Swiader (1996), cây dưa leo có nguồn gốc từ Ấn Độ cách đây khoảng 3000 năm. Từ Ấn Độ nó được mang đến Italia, Hy lạp… và mãi về sau nó mới được đưa đến Trung Quốc. Nhiều
nhà nghiên cứu đã thống nhất với ý kiến đầu tiên của Decadole (1912) rằng dưa leo có nguồn gốc từ Tây Bắc Ấn Độ. Các tác giả đó chứng minh sự tồn tại hơn hai nghìn năm
18
1.5.2. Phản ứng của cây dưa leo với điều kiện sinh thái
Nghiên cứu quan hệ của cây với điều kiện ngoại cảnh là hết sức quan trọng. Bởi năng suất của cây là dựa trên sự thống nhất của cây trồng, ngoại cảnh và phương pháp canh tác. Mục đích nhằm thiết lập điều kiện ngoại cảnh tối ưu cho cây trồng để đạt năng suất cao, chọn được các dòng, giống lai có khả năng chống chịu tốt với điều kiện
bất thuận của ngoại cảnh và phát huy hết tác dụng trong điều kiện thuận lợi.
* Yêu cầu về nhiệt độ
Nói tới chế độ nhiệt của cây dưa leo, không chỉ giới hạn ở nhiệt độ tối thích,
thấp nhất, cao nhất, để cây sinh trưởng, phát triển mà không kém phần quan trọng là phản ứng của cây với nhiệt độ trong suốt quá trình phát sinh cá thể hay ở các giai đoạn
phát triển khác nhau.
Dưa leo thuộc nhóm cây trồng ưa nhiệt. Theo số liệu của nhiều nhà nghiên cứu,
nhiệt độ bắt đầu cho cây sinh trưởng ở khoảng 12 - 150C, nhiệt độ tối thích 25 - 30oC. Theo Benett (2001), nhiệt độ thích hợp cho dưa leo sinh trưởng phát triển là 18,3 - 23,90C, nhiệt độ tối thấp là 15,60C và tối cao là 32,20C.
Theo Mai Thị Phương Anh (1996), thì nhiệt độ thích hợp cho dưa leo sinh
trưởng phát triển là 25 - 300C, nhiệt độ cao từ 35 - 400C kéo dài cây sẽ chết. Nhiệt độ dưới 150C cây sẽ bị rối loạn đồng hóa và dị hóa, các giống sinh trưởng khó khăn, đốt
ngắn, lá nhỏ, hoa đực màu vàng nhạt (Tạ Thu Cúc, 2000).
Trồng dưa leo ngoài đồng nếu gặp nhiệt độ 12,80C kéo dài sẽ gây hại cho cây
(Wayne và ctv, 2002). Nhiệt độ quá cao sẽ gây hiện tượng quả có màu nhạt, quả có thể
bị đắng (More, 2001).
Dưa leo là cây rất mẫn cảm với nhiệt độ thấp, do đó không thể bảo quản dưa leo trong thời gian dài ở nhiệt độ 7 - 100C (Jennifer và ctv., 2000). Nghiên cứu của Helmy
(1999), cho thấy khi huấn luyện cây con từ chế độ nhiệt 250C xuống 120C trong 2 - 3 ngày và chuyển trực tiếp từ 250C xuống nhiệt độ xử lý 60C thì cây sẽ ra hoa sớm hơn 5 ngày và năng suất cao hơn đối chứng. Như vậy, nếu huấn luyện cây con ở nhiệt độ thấp sẽ tăng tính chịu rét ở dưa leo.
19
Tổng số nhiệt độ không khí trung bình ngày đêm cần thiết cho sinh trưởng, phát
triển dưa leo vào khoảng 1.500 - 2.500oC, còn để cho quá trình tạo quả thương phẩm là 800 - 1000oC (Kulturnaya và ctv,1994).
* Phản ứng với ánh sáng
Một trong những yếu tố của môi trường bên ngoài tác động trực tiếp đến sinh trưởng phát triển và chuyển tiếp sang giai đoạn phát dục của cây là độ dài chiếu sáng
trong ngày.
Dưa leo là cây ưa ánh sáng ngày ngắn. Các kết quả nghiên cứu cho thấy các giống chín sớm có nguồn gốc phiá Bắc cũng như phía Nam, các bộ phận dinh dưỡng có
khối lượng lớn ở điều kiện chiếu sáng 15 - 16 giờ, còn các giống trung bình và muộn
thì trong điều kiện 12 giờ. Taracanov (1975) nhận thấy các giống dưa leo ở gần các
trung tâm phát sinh thứ nhất (Việt Nam và Ấn Độ) trồng trong điều kiện mùa hè ở
Maxcova hầu như không ra hoa và hoàn toàn không tạo quả.
Cường độ ánh sáng 15.000 - 17.000 lux thích hợp cho dưa leo sinh trưởng, phát
triển giúp cho cây tăng hiệu suất quang hợp, tăng năng suất, chất lượng quả và rút ngắn
thời gian lớn của quả (Mai Thị Phương Anh, 1996 và Trần Khắc Thi, 2003). Trong điều kiện cường độ ánh sáng thấp cây sinh trưởng yếu, thậm chí rất khó hồi phục mặc dù sau đó được cung cấp đầy đủ ánh sáng (Lin và ctv., 2000). Theo Jolliefe và Lin (1997), hiệu quả của việc tỉa thưa cành và che bóng cho quả đã cải thiện được tốc độ tăng trưởng quả, màu sắc quả và diệp lục của vỏ quả.
Chất lượng ánh sáng có tác dụng làm tăng hoặc giảm màu sắc quả và ảnh hưởng
tới thời gian bảo quản quả sau thu hoạch. Nghiên cứu của Lin (2000), với giống dưa leo quả dài trồng trong nhà kính cho thấy: vào mùa hè dùng lớp lọc để giảm cường độ ánh
sáng hoặc biến đổi quang phổ ánh sáng ảnh hưởng tới thời gian bảo quản quả dưa leo.
* Phản ứng với ẩm độ
Trong quả dưa leo chứa hơn 90% nước. Tuy lượng nước chứa trong cây có thấp hơn nhưng lượng nước thoát hơi của nó là vô cùng lớn. Hệ số thoát hơi nước, một chỉ tiêu xác định hiệu quả sử dụng nước của cây thông qua lượng nước mà cây hút từ đất đối
20
độ ẩm của không khí do hàng loạt đặc điểm sinh vật học của nó quyết định.
Nguyên nhân chính sự mẫn cảm cao ở dưa leo tới độ ẩm không khí và đất; theo
ý kiến của nhiều nhà nghiên cứu là do bộ rễ của cây yếu (Rukovodstvo, 1939). Ngoài ra, ở các loại cây này lượng nước chứa trong tế bào lớn do cấu tạo tế bào lớn và động thái sinh trưởng của cây rất cao (Ivanov, 1983).
Ngoài ra, các nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm không khí tới dưa leo còn được
thấy trong các báo cáo của Boos (1990). Các thí nghiệm này đã chứng minh rằng, giảm độ ẩm không khí có tác động nghịch, trước tiên tới chiều dài thân, cành, nhất là trong
trường hợp độ ẩm của đất cũng giảm.
1.5.3. Nhu cầu dinh dưỡng của cây dưa leo
Theo Tạ Thu Cúc (2000), dưa leo là cây lấy dinh dưỡng từ đất ít hơn rất nhiều
những cây rau khác. Ví dụ tăng năng suất dưa leo lên 30 tấn/ha thì lượng N, P, K cây
lấy đi từ đất là 170 kg/ha, trong khi đó nếu tăng năng suất cải bắp lên 70 tấn/ha thì nó phải lấy đi 630 kg N, P, K.
Qua nghiên cứu về hiệu suất sử dụng phân khoáng chủ yếu của dưa leo các tác
giả rút ra nhận xét: dưa leo sử dụng Kali lớn nhất sau đó đến đạm và cuối cùng tới Lân.
Khi bón 60N: 60P205 : 60K20 thì dưa leo sử dụng được 92%N : 33% P205 : 100% K20.
Dưa leo không chịu được nồng độ phân cao nhưng lại phản ứng rõ rệt với hiện tượng
thiếu dinh dưỡng (Trần Khắc Thi và Nguyễn Văn Thắng, 2006).
Trong 3 yếu tố chính N, P, K, cây dưa leo cần nhiều nhất là kali, rồi đến đạm và ít nhất là lân. Để tạo được 20 tấn quả cùng với thân lá, cây dưa leo cần khoảng 39 kg N,
27 kg P2O5, 70 kg K2O, 10 kg MgO và 35 kg CaO cho 1 ha.
Theo Nguyễn Như Hà (2006), sau khi nảy mầm 10 - 15 ngày (thời kỳ cây con)
cây còn hút đạm rất ít. Nhưng sau đó cây có tốc độ hút đạm mạnh để phát triển thân lá (từ 16 -30 ngày sau khi nảy mầm) và hút đạm nhiều nhất ở giai đoạn trước khi có hoa cái đầu tiên (từ 30 - 44 ngày sau khi nảy mầm). Ở giai đoạn quả (khoảng 45-60 ngày sau nảy
21
Ở giai đoạn cây con trong các yếu tốdinh dưỡng chính, cây dưa leo còn có nhu cầu lân cao nhất, dù cũng chỉ chiếm phần nhỏ trong tổng nhu cầu lân của cây. Nhu cầu lân của cây dưa leo lớn nhất trong thời gian ra hoa và quả (30 – 60 ngày sau nảy mầm)
Ở thời kỳ cây con cần rất ít kali, cây hút kali tăng nhưng còn chưa mạnh so với đạm và lân cho đến khi ra hoa. Cây hút kali nhiều nhất (hơn 50% tổng lượng hút) ở giai đoạn quả và đến khi kết thúc giai đoạn già cỗi.
1.6. Giới thiệu về cây cải xanh
Cải bẹ xanh Brassica juncea (L.) Cây thảo hằng năm, cao 40 - 60cm hay hơn, rễ
trụ ít phân nhánh. Lá mọc từ gốc, hình trái xoan, tù, có cuống lá có cánh với 1 - 2 cặp tai lá; có răng không đều; các lá ở thân tiêu giảm hơn; các lá phía trên hình dải. Hoa vàng nhạt, khá lớn, cao 1,5cm, xếp thành chùm dạng ngủ. Quả cải 35mm, tận cùng bởi
một mũi nhọn, dài 4 - 5mm, mở thành các van lồi, có đường gân giữa rõ. Hạt hình cầu,
có mạng màu đen đen, dài 2mm. Loài của miền nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á, có
nhiều ở vùng Trung Á. Ở nước ta, cải xanhđược trồng phổ biến khắp cả nước.
Theo Đông y cải bẹ xanh có vị cay, tính ôn, có tác dụng giải cảm hàn, thông
đàm, lợi khí… Thành phần dinh dưỡng trong cải bẹ xanh gồm có: vitamin A, B, C, K,
axit nicotic, catoten, abumin… Cải bẹ xanh được các chuyên gia dinh dưỡng khuyên dùng vì có nhiều lợi ích đối với sức khỏe cũng như có tác dụng phòng chống bệnh tật.
Theo Trần Thị Ba, cải xanh trồng được trên nhiều loại đất. Tuy nhiên đất nhiều
cát, trồng mùa mưa nên dùng giống chịu mưa và nếu có thể được, nên dùng rơm phủ
hoặc lưới nylon che để hạn chế đất cát bắn lên lá và hạn chế sâu bệnh cỏ dại. Chuẩn bị đất kỹ tơi xốp, nhặt sạch cỏ dại tàn dư cây trồng vụ trước, phơi khô khoảng một tuần và
đảo lớp mặt xuống dưới để thoáng khí cho cây trồng sinh trưởng tốt đồng thời hạn chế
các sâu bệnh cư trú trong đất. Khoảng 5-6 tháng một lần nên xử lý đất chống sâu bệnh
bằng cách bón 50-60 kg vôi/1.000m2 đất. Lên líp cao 20-30cm trong mùa mưa để
chống rễ không bị úng. Mùa khô lên líp cạn để giữ ẩm cho cây.
Tổng lượng phân bón cho 1.000 m2 ruộng trồng: 500-1.000 kg phân chuồng , 10
22
* Bón lót: Vườn ươm: lót 2-3 kg phân chuồng hoai mục + 15g phân lân/1m2. Ruộng
trồng: Toàn bộ phân chuồng + super lân + 2 kg KCl. Rãi trên mặt liếp và xới trộn đều.
* Bón thúc:
Vườn ươm: Không cần thiết cung cấp phân, nếu cây con phát triển hơi kém có
thể tưới thúc nhẹ 1 lần khỏang 10-15 ngày sau khi gieo bằng nước phân hỗn hợp NPK
16-16-8 pha loãng (20-30g/10 lít nước). Cây con 18-20 ngày tuổi có thể cấy, cấy từng đợt riêng cây tốt và xấu để tiện chăm sóc.
Ruộng trồng: Bón phân dựa theo sự sinh trưởng của cây, do Cải Xanh rất ngắn ngày nên chia phân ra nhiều lần tưới sẽ có hiệu quả hơn. Có thể dung phân cá ủ pha loãng
tưới thêm trong thời gian gần thu họach.
Bảng 1.3.Lượng phân bón cho cải xanh
Ngày sau khi gieo
Lượng phân bón (kg/1.000m2)
Urea 16-16-8 KCl Phân chuồng
0 (Bón lót) 0 10 0 1.000 10 1 2 0 0 15 2 3 0 0 20 2 3 1 0 25 5 2 4 0 Tổng 10 20 5 0
Nguồn: Trần Thị Ba, Đại học Cần Thơ
1.7. Một số nghiên cứu về sử dụng phân bón trên cây trồng
Theo Neri (2002), phun phân bón lá có các thành phần hữu cơ hoặc axit humic
giúp duy trì khả năng phát triển của cây ở giai đoạn cuối của quá trình sinh trưởng.
Axit humic thể hiện vai trò quan trọng trong việc kích thích sự hình thành và tích lũy
các sắc tố trong lá, tích lũy lượng diệp lục tố cao hơn và làm lá xanh hơn (Hancock, 1999). Nghiên cứu sử dụng phân bón lá chiết xuất từ rong biển (seaweed) của nhiều tác
giả cho thấy: phun seaweed làm tăng năng suất thực thu của đậu đỗ lên trung bình khoảng 24% (Temple, 1989), cho thời gian thu trái sớm hơn ở dưa leo trồng trong nhà
23
kính (Passam và ctv, 1995), tăng tổng khối lượng tươi của trái cà chua trồng trong nhà kính lên 17% (Crouch và Van Staden, 1992). Nhiều công trình nghiên cứu của các tác
giả Chen và Aviad, 1990; Fagbenro và Agboole, 1993 đều cho thấy phun các chế phẩm
chứa axit humic giúp cây tăng khả năng hấp thu các nguyên tố đa và vi lượng.
Theo Gopi (2005), việc xử lý Triazole đã làm tăng sự phát triển của bộ rễ ở dưa
leo và từ đó làm tăng lượng Cytokinin nội sinh. Lượng Cytokinin nội sinh tăng đã dẫn đến làm tăng quá trình phân chia tế bào từ đó làm tăng khối lượng chất khô.
Theo Cồ Khắc Sơn việc bổ sung phân bón lá hữucơ sinh học (K-humate và Fish emulsion) có chiều hướng làm tăng trọng lượng trái, năng suất trái thương phẩm đối
với một số loại rau. Sử dụng phối hợp giữa các loại phân hữu cơ sinh học bón gốc
(Biorganic, Fish fertilizer) và phân bón lá (Fish emulsion và K-Humate) có tác dụng làm tăng năng suất trái từ 11,2 đến 11,3% đối với cây cà tím; 15 đến 18,7 % với dưa leo; 15,5 đến 15,9% với khổ qua và 14,3 đến 14,9% đối với đậu đũa.
Công ty Hưng Trung đã sản xuất và đưa ra thị trường chế phẩm phân bón lá
chiết xuất từ Trùn quế (HT5). Chế phẩm HT5 hiệu quả cao trên nhiều loại cây trồng,
phù hợp với sản xuất nông nghiệp an toàn. Ngoài ra công ty còn sản xuất ra nhiều sản
phẩm khác như phân hữu cơ vi sinh, hữu cơ khoáng…
Sở khoa học và công nghệ Đăklăk đã nghiên cứu và sản xuất phân bón lá từ trùn quế và than bùn. Sản xuất phân bón lá theo các công thức phối trộn N, P, K vi lượng, kích thích sinh trưởng cho cây lúa (5:10:5), cây ngô (8:3:3; 3:5:7) và rau (7:1:1).
Phân bón lá BM05 do công ty Ban Mai sản xuất được chiết xuất từ phế thải chế
biến thực phẩm động vật, có hàm lượng NPK: 4:4:3 ; Mg : 0,5%; Cu: 0,07; Zn: 0,05;
Mn; 0,02; B: 0,05 và axit amin 1500 ppm. Công ty Ni Việt có nhiều sản phẩm phân bón lá cho rau, cây ăn quả và cây công nghiệp như: Gugo-L: 3 – 0 – 10 + 10% hữu cơ
và một số vi lượng B: 100ppm; Mn: 330 ppm; Cu: 1 ppm. GRO: 30 – 10 – 10; B 100ppm; Mn: 330ppm; Zn: 200ppm; Cu: 1ppm; Mo: 12 ppm và Fe: 500ppm. TC- MOBI: 18 – 2 – 20; B 250ppm; Mn 250 ppm; Zn 28 ppm; Cu 12 ppm; Fe 120ppm.
Trần Thanh Dũng đã nghiên cứu ứng dụng chế phẩm vi khuẩn Bacillus subtilis
24
xuất rau sạch và an toàn. Sử dụng dịch đạm thủy phân làm phân bón lá và phân bón viên bón cho cây hẹ, đánh giá năng suất và hàm lượng nitrat so với kiểu bón phân của
nông dân và một số phân bón khác. Kết quả tỷ lệ tối ưu giữa các thành phần bổ sung
chế phẩm vi khuẩn Bacillus subtilis là 1,4%, muối 7% và pH = 5,2 cho thấy mật số vi
khuẩn thủy phân protein cao và hàm lượng lượng đạm amin đạt cao nhất (49,88 g/kg
chất khô), đạm amoniac thấp nhất (5,0 g/kg chất khô) vào ngày thủy phân thứ 10. Dịch đạm thủy phân này phù hợp để làm phân bón. Khi sử dụng phân bón này cho cây hẹ đã cho năng suất cao (2,61 kg/m2) và hàm lượng nitrat thấp (281,95mg/kg rau tươi) ở
nghiệm thức phân bón lá của dịch đạm thủy phân, (2,54 kg rau tươi/m2) và hàm lượng
nitrat (268,36 mg/kg rau tươi) ở nghiệm thức phân bón viên của dịch đạm thủy phân, đạt tiêu chuẩn rau an toàn.
25
II. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Đề tài được thực hiện từ tháng 03/ 2011 – 11/ 2013 tại Trung tâm Nghiên cứu
và Phát triển nông nghiệp Công nghệ cao TP. Hồ Chí Minh.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Khảo sát quá trình thủy phân phụ phẩm cá Tra bằng enzym
Nội dung 2: Phối chế dung dịch thuỷ phân thành phân bón lá để dùng cho rau
ăn lá và rau ăn quả
Nội dung 3: Khảo nghiệm chế phẩm phân bón lá từ cá Tra cho một số loại rau
trong nhà màng, ngoài đồng ruộng và công nhận phân bón mới.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
Nội dung 1: Khảo sát quá trình thủy phân phụ phẩm cá Tra bằng enzym
Phụ phẩm cá Tra là sản phẩm sau khi chế biến phile tại công ty cổ phần Vĩnh Hoàn