(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng cà chua tại gia lâm hà nội

Các mức bón 5, 10 và 15 tấn phân hữu cơ giun quế giúp chiều cao cây và một số chỉ tiêu chất lượng quả cà chua cao hơn so với công thức đối chứng không sử dụng... Do vậy, khi sử dụng phâ

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

TRẦN ĐỨC NHÀN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ

TỪ VẬT LIỆU SAU NUÔI GIUN QUẾ ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CÀ CHUA

TẠI GIA LÂM - HÀ NỘI

2 TS Chu Anh Tiệp

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo

vệ lấy bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám

ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày… tháng… năm 2018

Tác giả luận văn

Trần Đức Nhàn

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được

sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc TS Nguyễn Thu Hà và TS Chu Anh Tiệp đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Canh tác học, Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức bộ môn Nông hóa, Khoa Quản lý đất đai, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./

Hà Nội, ngày… tháng… năm 2018

Tác giả luận văn

Trần Đức Nhàn

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục hình viii

Trích yếu luận văn ix

Thesis abstract xi

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1

1.3 Phạm vi nghiên cứu 2

1.4 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

Phần 2 Tổng quan tài liệu 3

2.1 Tình hình sản xuất rau và cà chua 3

2.2 Đặc điểm sinh lý dinh dưỡng của cây cà chua 6

2.2.1 Đặc điểm sinh trưởng phát triển 6

2.2.2 Đặc điểm hệ rễ cây cà chua 6

2.2.3 Nhu cầu dinh dưỡng cây cà chua 6

2.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp 8

2.3.1 Một số nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp 8

2.3.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân giun quế trong sản xuất nông nghiệp 9

2.4 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân bón cho cây cà chua 15

2.4.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân bón vô cơ cho cây cà chua 15

2.4.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ cho cây cà chua 17

2.4.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ giun quế cho cây cà chua 19

Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 21

3.1 Địa điểm nghiên cứu 21

3.2 Thời gian nghiên cứu 21

3.3 Đối tượng nghiên cứu 21

3.4 Nội dung nghiên cứu 21

3.4.1 Xác định lượng phân hữu cơ giun quế hợp lý cho cây cà chua trên đất phù sa sông Hồng 21

3.4.2 Xác định mức bón phân bón thích hợp khi tăng lượng bón phân hữu cơ giun quế ở các mức bón Đạm vô cơ khác nhau cho cây cà chua trên đất phù sa sông Hồng 21

3.5 Phương pháp nghiên cứu 22

3.5.1 Phương pháp ủ phân hữu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế phục vụ cho thí nghiệm đồng ruộng 22

3.5.2 Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng 23

3.5.2 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 27

3.5.3 Phương pháp và chỉ tiêu hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón 28

3.5.4 Phương pháp xử lý số liệu 29

Phần 4 Kết quả và thảo luận 30

4.1 Một số tính chất đất trước thí nghiệm 30

4.1.1 Một số chỉ tiêu nông hóa trong đất trước thí nghiệm 30

4.2 Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cà chua 31

4.2.1 Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến thời gian sinh trưởng của cây cà chua 31

4.2.2 Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến chiều cao cây cà chua 33

4.2.3 Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 35

4.2.4 Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến một số chỉ tiêu chất lượng quả 39

4.2.5 Hiệu suất sử dụng phân bón và hiệu quả kinh tế của các mức bón phân hữu cơ giun quế cho cây cà chua 41

4.3 Ảnh hưởng của các mức thay thế phân đạm hóa học bằng phân hữu cơ giun quế đến cây cà chua 42

4.3.1 Một số chỉ tiêu nông hóa trong đất trước thí nghiệm 42 4.3.2 Ảnh hưởng của các mức thay thế phân đạm hóa học bằng phân hữu cơ

4.3.3 Ảnh hưởng của các mức thay thế phân đạm hóa học bằng phân hữu cơ

giun quế đến chiều cao của cây cà chua 46

4.3.4 Ảnh hưởng của các mức thay thế phân đạm hóa học bằng phân hữu cơ giun quế đến năng suất của cây cà chua 48

4.3.5 Ảnh hưởng của các mức thay thế phân đạm hóa học bằng phân hữu cơ giun quế đến chất lượng quả của cây cà chua 54

4.3.6 Hiệu quả kinh tế khi sử dụng phân hữu cơ giun quế thay thế một phần phân đạm vô cơ bón cho cây cà chua trên đất phù sa sông Hồng 56

Phần 5 Kết luận và kiến nghị 58

5.1 Kết luận 58

5.2 Kiến nghị 59

Danh mục các công trình công bố 60

Tài liệu tham khảo 70

Phụ lục 76

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất, sản lượng rau các loại và cà chua ở Việt Nam

qua các năm 3

Bảng 2.2 Diện tích, năng suất, sản lượng rau các loại và cà chua tại các vùng miền ở Việt Nam trong năm 2015 4

Bảng 2.3 Nhu cầu dinh dưỡng của cây cà chua (kg/ha) 6

Bảng 2.4 Sự khác nhau về hàm lượng dinh dưỡng tổng số khi ủ phân gia súc với các tác nhân sinh học khác nhau 10

Bảng 2.5 Các thông số của phân giun được sản xuất từ phân cừu 11

Bảng 2.6 Lượng phân bón cho cà chua 16

Bảng 3.3 Nội dung công thức thí nghiệm 2 26

Bảng 3.4 Phương pháp bón phân cho cây cà chua trong thí nghiệm 26

Bảng 3.5 Các chỉ tiêu chất lượng phân bón và cây trồng 28

Bảng 4.1 Các chỉ tiêu nông hóa của đất trước thí nghiệm 30

Bảng 4.2 Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của cây cà chua 32

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 36

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến chỉ tiêu chất lượng quả 39

Bảng 4.5 Hiệu suất sử dụng phân bón và hiệu quả kinh tế của các mức bón phân hữu cơ giun quế trên cây cà chua 41

Bảng 4.6 Các chỉ tiêu nông hóa của đất trước thí nghiệm 42

Bảng 4.7 Thời gian sinh trưởng của cây cà chua ở các giai đoạn theo dõi 44

Bảng 4.8 Chiều cao của cây cà chua qua các giai đoạn theo dõi 47

Bảng 4.9 Ảnh hưởng của các mức bón phân đạm vô cơ đến năng suất cây cà chua 49

Bảng 4.10 Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến năng suất của cây cà chua 50

Bảng 4.11 Tác động cộng hưởng của các mức phân đạm hóa học và các mức phân hữu cơ giun quế đến năng suất của cây cà chua 51

Bảng 4.12 Một số chỉ tiêu chất lượng quả cà chua 55

Bảng 4.14 Hiệu quả kinh tế của các mức bón phân đạm vô cơ và phân hữu cơ giun quế trên cây cà chua 56

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Tỷ lệ diện tích các loại rau của Việt Nam năm 2016 5

Hình 3.1 Diễn biến nhiệt độ trong quá trình ủ phân giun 22

Hình 4.1 Diễn biến chiều cao cây cà chua theo thời gian 34

Hình 4.2 Tốc độ tăng trưởng của chiều cao cây theo giai đoạn 35

Hình 4.3 Cây cà chua giai đoạn ra hoa trong điều kiện bón lượng phân hữu cơ giun quế khác nhau 38

Hình 4.4 Quả cà chua khi thu hoạch 40

Hình 4.5 Cây cà chua qua một số giai đoạn sinh trưởng 46

Hình 4.6 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây cà chua qua các giai đoạn theo dõi 48

Hình 4.7 Quả cà chua khi thu hoạch 55

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Trần Đức Nhàn

Tên Luận văn: “Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế

đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng cà chua tại Gia Lâm - Hà Nội”

Phương pháp nghiên cứu đã sử dụng

- Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng: Bố trí 02 thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên

ở vụ Xuân năm 2017 và vụ Xuân năm 2018

- Đánh giá một số chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây cà chua, (thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, năng suất lý thuyết, năng suất thực thu) theo QCVN 01- 63:2011/BNNPTNT của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống cà chua Phân tích một số chỉ tiêu chất lượng quả theo các phương pháp thông dụng Tính toán hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón: Tổng thu, tổng chi, lợi nhuận, VCR phc

- Kết quả thí nghiệm đồng ruộng được xử lý thống kê bằng Excel, phần mềm

IRRISTAT 5.0 theo hướng dẫn trong “Giáo trình thiết kế và xử lý kết quả thí nghiệm

bằng phần mềm Irristat” của Phạm Tiến Dũng và Nguyễn Đình Hiền (2010)

Kết quả chính và kết luận

1 Các mức bón 5, 10 và 15 tấn phân hữu cơ giun quế giúp chiều cao cây và một

số chỉ tiêu chất lượng quả cà chua cao hơn so với công thức đối chứng không sử dụng

cà chua đạt năng suất thực thu cao 35,42 tấn/ha; hiệu suất sử dụng phân bón cao (1,20

kg quả/kg phân); thu nhập thuần do sử dụng phân bón đạt 215,895 triệu/ha và tỷ lệ lãi

trên chi phí mua phân bón là 2,56 lần, cao hơn các mức bón phân khác

2 Năng suất lý thuyết của 2 công thức bón 160 kgN với 10,95 tấn và 11,90 tấn phân hữu cơ giun quế/ha/vụ đạt giá trị lần lượt là 46,06 tấn/ha và 47,11 tấn/ha là không khác nhau nhưng cao hơn các công thức khác trong thí nghiệm Tuy nhiên, mức bón

160 kgN và 11,9 tấn phân hữu cơ giun quế /ha/vụ giúp cây cà chua đạt năng suất thực thu cao nhất (38,77 tấn/ha) Mức bón phân đạm vô cơ thấp hơn (120 kgN/ha/vụ) với mức bón 10,0 tấn và 10,95 tấn phân hữu cơ giun quế/ha/vụ có năng suất thực thu đạt giá trị lần lượt là 18,49 tấn/ha và 22,07 tấn/ha thấp hơn các công thức khác trong cùng điều kiện thí nghiệm

3 Các công thức bón phân đạm vô cơ và phân hữu cơ giun quế CT1 (160 kgN/ha + 10 tấn/ha), CT5 (140 kgN/ha + 10,95 tấn/ha) (thay thế 20 kgN bằng lượng phân giun quế tương ứng) và CT9 (120 kgN/ha + 11,90 tấn/ha) (thay thế 40kgN bằng lượng phân giun quế tương ứng) không tạo ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của cây cà chua Lợi nhuận và chỉ số

hơn nhiều so với CT9 (thay thế 40 kgN) (94,7 triệu và 2,28 lần), đồng thời không giảm đáng kể so với việc bón toàn bộ phân N vô cơ (CT1) (107 triệu và 2,97 lần)

tấn phân hữu cơ giun quế, trong điều kiện cho phép có thế thực hiện thay thế 20 kgN/ha bằng lượng phân hữu cơ giun quế tương ứng mà không gây ra sự sai khác về năng suất thực thu và vẫn đảm bảo tỷ suất lợi nhuận trong sử dụng phân bón cao người trồng trọt

THESIS ABSTRACT

Master candidate: TRAN DUC NHAN

Title of the thesis: “Research on effects of organic fertilizer derived from worm raising

material on growth, yield and quality of tomato in Gia Lam, Hanoi.”

Education organization: Vietnam National University of Agriculture

Research Objectives

- The objective of the study is to determine the amount of earthworm fertilizer that is suitable for tomato plant (VT3 variety) on the Red River alluvial soil, to achieve high productivity, good quality and high economic efficiency

- Determine the suitable amount of fertilizer application when increasing the amount of earthworm fertilizer at different levels of inorganic fertilizer

- At the same time, the research aim to assess possibility of using earthworm organic fertilizer replacing part of chemical fertilizer N, which helps the farmers to maintain good yields, fruit quality, and economic efficiency

Materials and Methods

- Field experiments: Two experiments were conducted as random completed blocks (RCB) Area of each plot is 20m 2 with 03 times repeatation The experiments were caried out in the spring crop season of 2017 and 2018

- Evaluation of some growth indicators of tomato plants (growth time, tree height, theoretical yield, actual yield) according to QCVN 01-63: 2011 / BNNPTNT of the Ministry of Agriculture and Rural Development Analysis of some fruit quality indicators according to popular methods in labratory Calculating the economic efficiency: total input, total output, net profit, VCR phc

- The data of field experiments were processed by Excel, IRISTAT 5.0 software

as instructed in the "Syllabus for designing and processing experimental results using Iristat software" by Pham Tien Dung and Nguyen Dinh Hien (2010)

The main results and conclusions

1 Amounts of 5, 10 and 15 tons of earthworm organic fertilizer help the tree height and some quality indicators of tomatoes higher than those of the control formula

of earthworm organic fertilizer helps actual yield of tomato reaching of 35.42 tons/ha;

high effeciency of fertilizer use (1.20 kg fruit/kg fertilizer); Net profit from fertilizers

2 The theoretical yields of tomato at two plots of 160 kgN fertilizer with 10.95 tons and 11.90 tons were 46.06 tons / ha and 47.11 tons / ha, respectively, are not different but higher than those at other plots However, the amount of 160 kg N and 11.9 tons of earthworm organic fertilizer caused the highest yield of tomato (38.77 tons / ha) The lower amount of inorganic nitrogen fertilizer application (120 kgN / ha / season crop) combined with the amounts of 10.0 tons and 10.95 tons of earthworm organic fertilizer per hectare caused the actual yields of tomato 18, 49 tons / ha and 22.07 tons / ha, lower than those at other plots under the same experimental conditions

3 The experiment plots of inorganic nitrogen fertilizer and earthworm organic fertilizer, including CT1 (160 kgN / ha + 10 tons / ha), CT5 (140 kgN / ha + 10.95 tons / ha) (replaced 20kgN with equivalent earthworm organic fertilizer) and CT9 (120 kgN /

ha + 11.90 tons / ha) (replaced 40kgN with equivalent earthworm organic fertilizer) did not make a statistically significant difference in composition productivity and actual

million/ ha and 2.69 times respectively, higher than those of CT9 plot (replaced 40kgN) (94.7 million/ha and 2, 28 times respectively), and had no significant reduction in comparison to those of the CT1 plot (107 million/ha and 2.97 times, respectively)

N and 10 tons of earthworm organic fertilizer, under stuitable conditions, it is possible

to replace 20 kgN by equivalent earthworm organic fertilizer that will not make any difference in actual yield and the net profit as well as economic effeciency of fertilizer use were maitained

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Trong một vài năm gần đây, ngành chăn nuôi ở nước ta phát triển với tốc

độ rất cao và đi kèm theo đó là lượng chất thải rắn khổng lồ có xu hướng tăng dần 77,3 triệu tấn (2014); 84,8 triệu tấn (2015); 88,1 triệu tấn (2016) (Tổng cục thống kê, 2016; Nguyễn Thế Hinh, 2017) Bên cạnh đó, số hộ chăn nuôi áp dụng các biện pháp xử lý chất thải chiếm 53%; còn khoảng 47% số hộ chưa áp dụng trong tổng số trong tổng số 3,5 triệu hộ có chuồng trại chăn nuôi Lượng phân gia súc gia cầm thải ra rất cao, khối lượng phân thải ra khoảng từ 6-8% khối lượng

cơ thể và mỗi năm ngành chăn nuôi thải ra khoảng 75-85 triệu tấn chất thải Có nhiều phương pháp xử lý chất thải nông nghiệp thành phân bón đang được áp dụng, trong đó có việc sử dụng giun quế là một mảng nghiên cứu đã được thực hiện ở nhiều quốc gia trên thế giới và Việt Nam Sử dụng giun quế sẽ góp phần đẩy nhanh quá trình phân giải chuyển hóa các hợp chất khó phân hủy trong tàn

dư thực vật và chất thải chăn nuôi so với việc ủ phân lợi dụng hệ vi sinh vật tự nhiên hay sử dụng chế phẩm vi sinh vật Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sử dụng phân trùn quế đem lại nhiều lợi ích, nó có tác dụng cung cấp chất dinh dưỡng dễ tiêu cho cây, cải tạo đất một cách hiệu quả (Nguyễn Lân Hùng, 2011)

Nghiên cứu của Kashem et al (2015) cho thấy hiệu quả của phân giun quế

tới năng suất và một số chỉ tiêu chất lượng quả cà chua là tốt hơn so với phân

NPK Bên cạnh đó Xin-Xin et al (2017) khẳng định việc sử dụng phân giun thay

thế phân vô cơ giúp thúc đẩy tăng trưởng của cây cà chua, tăng tỷ lệ đường/axit, giảm nồng độ NO3- trong quả, tăng hàm lượng Vitamin C và lượng đường hòa tan Do vậy, khi sử dụng phân hữu cơ giun quế không chỉ kích thích tăng trưởng giúp cây trồng đạt năng suất cao, nâng cao chất lượng quả cà chua mà còn duy trì

khả năng canh tác cà chua bền vững của đất trồng (Mukta et al., 2015)

Để cây cà chua sinh trưởng tốt, đạt năng suất cao, nâng cao chất lượng quả, bền vững với hệ sinh thái thì những nghiên cứu sử dụng phân hữu cơ giun quế và phân vô cơ hợp lý là mục tiêu mà tôi hướng tới khi tiến hành đề tài:

“Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng cà chua tại Gia Lâm - Hà Nội”

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Xác định liều lượng phân hữu cơ giun quế thích hợp bón cho cây cà chua đạt năng suất cao, chất lượng tốt và hiệu quả kinh tế cao

- Xác định mức bón phân bón thích hợp khi tăng lượng bón phân hữu cơ giun quế ở các mức bón Đạm vô cơ khác nhau

- Xác định khả năng sử dụng phân hữu cơ giun quế thay thế một phần phân đạm hóa học khi giảm lượng Đạm hóa học đồng thời tăng lượng phân giun quế tương ứng trong canh tác cây cà chua

Đề tài được thực hiện từ 11/2016 - 10/2018

1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Ý nghĩa khoa học: Kết quả của đề tài góp phần bổ sung cơ sở khoa học

cho việc sử dụng phân hữu cơ giun quế trong sản xuất nông nghiệp bền vững (đặc biệt là sản xuất rau), đảm bảo hiệu quả cao và bền vững về kinh tế, môi trường và chất lượng sản phẩm

Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài góp phần hoàn thiện quy trình bón phân cho

cây cà chua, đồng thời mở ra định hướng đưa phân hữu cơ giun quế vào sử dụng rộng rãi trong canh tác rau theo hướng an toàn (đặc biệt là cây cà chua) trên đất phù sa hệ thống sông Hồng

Đóng góp mới của đề tài: Đánh giá được khả năng sử dụng lượng phân

từ phân hữu cơ giun quế thích hợp và khả năng sử dụng phân hữu cơgiun quế để thay thế một phần phân đạm vô cơ trong sản xuất cà chua theo hướng an toàn

trên đất phù sa hệ thống sông Hồng tại huyện Gia Lâm, Hà Nội

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tình hình sản xuất rau và cà chua

Theo báo cáo của trung tâm rau thế giới, những ghi nhận đầu tiên cho thấy,

cà chua có mặt ở Bắc Mỹ vào những năm 1710, nhưng với quan niệm cà chua là cây độc, có hại cho sức khỏe nên chưa được chấp nhận Mãi đến năm 1830, cà chua mới được coi là cây thực phẩm cần thiết như ngày nay (AVRDC, 2008)

Cà chua được đưa tới Châu Á vào thế kỷ 18, đầu tiên là Phillippin, đông Java (Inđônêxia) và Malaysia từ châu Âu qua các nhà buôn và thực dân Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha và Hà Lan Từ đây cà chua được phổ biến đến các vùng khác của châu Á Tuy có lịch sử trồng trọt lâu đời nhưng đến nửa đầu thế kỷ 20, cà

chua mới thực sự trở thành cây trồng phổ biến trên thế giới (Kuo et al., 1998)

Cà chua là một loại rau ăn quả mọng, có thành phần dinh dưỡng phong phú cân đối, năng suất cao, khả năng thích ứng rộng với nhiều điều kiện sinh thái, đặc tính di truyền ổn định Có tác dụng lớn về mặt dinh dưỡng, y học cũng như kinh tế So với cây trồng khác, cà chua có lịch sử phát triển tương đối muộn, song ngày nay nó rất được ưa chuộng và đã trở thành một trong những cây trồng chính và chiếm vị trí số một trong ngành sản xuất rau trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng

Theo Tổng cục Thống kê (2015), diện tích, năng suất và sản lượng các loại rau nói chung và cây cà chua nói riêng của Việt Nam như sau:

Bảng 2.1 Diện tích, năng suất, sản lượng rau các loại và cà chua

ở Việt Nam qua các năm

Sản lượng (tấn)

Diện tích (ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

Qua bảng số liệu có thể thấy, diện tích rau các loại ở Việt Nam tăng dần (từ 692.089,2 ha lên 890.202,4 ha) qua các năm từ 2009-2015, nhưng năng suất

và sản lượng rau các loại lại giảm Trong đó, diện tích; sản lượng trồng cà chua năm 2015 có xu hướng giảm lần lượt là 2.316,1 ha và 19.730,5 tấn so với năm

2014 Tuy nhiên, trái ngược với xu hướng giảm về diện tích và sản lượng thì năng suất cà chua lại tăng dần (gấp 1,31 tạ/ha so với năm 2009 và 1,07 tạ/ha so với 2014) Như vậy, mặc dù có sự sụt giảm về diện tích và sản lượng nhưng năng suất cây cà chua vẫn tăng Bởi sự hoàn thiện về kỹ thuật trồng trọt, đầu tư trong thâm canh sản xuất đã tạo tiền đề cho việc nâng cao năng suất

Bảng 2.2 Diện tích, năng suất, sản lượng rau các loại và cà chua

tại các vùng miền ở Việt Nam trong năm 2015

Khu vực

Diện tích (ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

Diện tích (ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

Tính đến năm 2009, diện tích trồng cà chua của nước ta đạt 19.659 ha là

sách các loại rau có diện tích trồng lớn nhất là rau muống (77.777 ha), sau đó là cải các loại (53.867 ha), bí xanh (39.913 ha) Các loại rau khác không được xếp hạng có diện tích trồng là 346.826 ha

Năm 2012 diện tích cây cà chua tăng lên 23.918 ha cao hơn 4.259 ha so với năm 2009 Diện tích tăng cao là do nhu cầu thị trường tăng lên, người trồng

cà chua sản xuất có hiệu quả cao hơn so với các loại cây trồng khác

Diện tích trồng cà chua năm 2015 là 23.341 ha giảm so với 2012 khoảng

576 ha, có thể do sự suy giảm về nhu cầu sản phẩm quả cà chua của thị trường làm cho giá thành hạ thấp

Diện tích rau và cà chua ở Việt Nam năm 2016 theo Tổng cục thống kê (2016) được thể trong hình 2.1

Hình 2.1 Tỷ lệ diện tích các loại rau của Việt Nam năm 2016

2.2 ĐẶC ĐİỂM SİNH LÝ DİNH DƯỠNG CỦA CÂY CÀ CHUA

2.2.1 Đặc điểm sinh trưởng phát triển

Đặc điểm sinh trưởng và phát triển cây chia thành 3 thời kỳ rõ rệt và là căn cứ để bón phân hợp lý cân đối theo đúng giai đoạn phát triển cây cà chua đảm bảo đạt năng suất cao và chất lượng nông sản tốt Các giống khác nhau được trồng với những phương pháp khác nhau có thời gian sinh trưởng khác nhau Theo Trần Khắc Thi (2011), trong quá trình sinh trưởng và phát triển cây

cà chua trải qua các thời kỳ sinh trưởng phát triển chính sau:

Thời kỳ trước ra hoa (35 - 45 ngày sau trồng): Cây bén rễ; phát triển thân,

lá, cành; nhu cầu dinh dưỡng chưa cao

Thời kỳ phát triển quả (15 - 20 ngày tiếp theo): Cây ra hoa mạnh, thụ phấn, hình thành quả; than, cành tiếp tục phát triển nên có nhu cầu dinh dưỡng rất cao, đặc biệt là N và K

Thời kỳ quả chín (60 - 100 ngày sau trồng): Các lứa quả kế tiếp nhau phát triển và chín, cây tích lũy chất khô mạnh nên vẫn có nhu cầu dinh dưỡng rất cao

2.2.2 Đặc điểm hệ rễ cây cà chua

Hệ rễ chùm, phát triển mạnh ăn sâu và rộng Rễ bên và lông hút phân bố dày đặc ở tầng đất 0 - 30 cm Rễ cà chua có khả năng tái sinh mạnh, có khả năng chịu hạn, chịu mặn trung bình

Trong giáo trình cây rau, Tạ Thu Cúc (2007) cho rằng, nhiệt độ và độ ẩm đất

có ản hưởng rất rõ tới sự phát triển của hệ rễ cà chua Rễ cây phát triển tốt ở nhiệt độ

18 - 20°C, ở nhiệt độ 14 - 16°C sự phát triển của hệ rễ bị chậm lại 15 - 20 ngày, nhiệt

độ >39°C hệ rễ sinh trưởng kém Độ ẩm đất 70 - 80% hệ rễ sinh trưởng tốt

2.2.3 Nhu cầu dinh dưỡng cây cà chua

Để có thể dáp ứng đầy đủ và đúng lúc cho cây cà chua, chúng ta cần phải hiểu rõ nhu cầu dinh dưỡng của cây và khả năng cung cấp dinh dưỡng của đất định trồng cà chua Có như vậy năng suất cà chua mới cao và được ổn định

Bảng 2.3 Nhu cầu dinh dưỡng của cây cà chua (kg/ha)

2.2.3.1 Nhu cầu đạm của cây cà chua

Đạm thúc đẩy sinh trưởng và phát triển thân lá, phân hóa hoa, làm tăng số lượng và kích thước hoa, tăng số lượng và chất lượng quả nên làm tăng mạnh năng suất trên đơn vị diện tích

Đạm có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng quả của cây cà chua Thiếu đạm làm cây cà chua sinh trưởng chậm, nhỏ bé, rụng nụ, rụng hoa, năng suất và chất lượng đều giảm Thừa đạm làm cây sinh trưởng thân lá quá mạnh ra hoa và quả chậm, chất lượng quả giảm khó bảo quản và vận chuyển Thừa đạm do bón quá nhu cầu hay mất cân đối với các yếu tố dinh dưỡng khác có thể làm cây bị bệnh gây hại thân lá hoa, quả, đặc biệt là bệnh mốc sương Trong quá trình sinh trưởng vào tháng đầu tiên sau trồng cây cà chua hút đạm rất ít, sau đó cây hút N ngày một tăng nhanh, đặc biệt là sau khi hình thành quả đầu tiên Cà chua có nhu cầu đạm cao nhất trong thời kỳ phát triển quả Sau

đó nhu cầu đạm của cây cà chua giảm dần đến lúc cây tàn

2.2.3.2 Nhu cầu lân của cây cà chua

Lân có tác dụng kích thích hệ rễ cà chua phát triển thúc đẩy cây phân hóa hoa, hình thành chùm hoa và nở hoa sớm, làm tăng sức sống của hạt phấn nên đậu quả nhiều Lân còn làm tăng chất lượng quả và hạt, rút ngắn thời gian sinh trưởng thúc đẩy nhanh quá trình chín cho cây cà chua Cà chua mới trồng thiếu lân dễ tiêu thì cây con sẽ bén rễ chậm và chín muộn, làm chậm thời gian thu hoạch quả ảnh hưởng đến giá bán Ở những ruộng sản xuất hạt giống cần đặc biệt quan tâm cung cấp đủ lân, đặc biệt ở thời kỳ phân hóa mầm hoa nhằm đảm bảo

tỷ lệ nảy mầm cao cho hạt giống và tạo điều kiện để thế hệ sau cây tăng trưởng nhanh, ra hoa sớm, tăng tỷ lệ đậu quả, tăng chất lượng quả

Trong quá trình sinh trưởng của cây cà chua, lân rất cần thiết cho giai đoạn cây con và thời kỳ đang cho quả Giai đoạn đầu cây rất mẫn cảm với việc thiếu lân dù nhu cầu không nhiều, cây cần lân ở dạng dễ tiêu để xúc tiến việc ra rễ tăng khả năng hút nước và dinh dưỡng, đồng thời để chín sớm Khi trồng nếu không bón phân lân dễ tiêu thì cây con bén rễ chậm làm cây chín muộn khoảng 2 tuần

2.2.3.3 Nhu cầu kali của cây cà chua

Kali có tác dụng làm tăng quá trình quang hợp và tổng hợp các chất gluxit, tăng cường quá trình vận chuyển các chất hữu cơ và đường vào quả cà chua Kali có ảnh hưởng tốt đến hàm lượng đường, hàm lượng chất khoáng và

vitamin C trong quả cà chua Đặc biệt, kali có tác dụng tốt đối với hình thái quả, làm quả nhẵn thịt quả chắc, do đó làm tăng khả năng bảo quản và vận chuyển quả chín khi thu hoạch Kali còn làm cho cây cà chua cứng khỏe, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh hại của cà chua, đặc biệt là bệnh xám quả Có ý kiến cho rằng để đảm bảo chống bệnh xám quả tốt tỷ lệ này ở cây cà chua không nên thấp hơn ½ Nhu cầu dinh dưỡng kali của cây cà chua cao gấp 2 lần nhu cầu đạm Cà chua hút kali trong suốt thời gian sinh trưởng, cây cần nhiều kali ở thời kỳ ra hoa

và hình thành quả, đặc biệt lượng hút kali mạnh nhất vào thời kỳ có quả

2.2.3.4 Nhu cầu về các yếu tố dinh dưỡng khác

Canxi là yếu tố dinh dưỡng trung lượng mà cây cà chua có nhu cầu rất cao Thiếu Ca có thể làm thối đầu hoa và héo ngọn cà chua ảnh hưởng xấu tới năng suất và chất lượng quả

Magiê cũng là yếu tố dinh dưỡng trung lượng mà cây cà chua có nhu cầu khá cao Nên bón phân có chứa Mg cho cà chua trồng trên đất chua, rửa trôi mạnh

Cà chua có phản ứng tốt với các nguyên tố vi lượng B, Mn, Zn, Cu… Trên đất chua cũng cần bón Mo cho cà chua

2.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG PHÂN HỮU CƠ TRONG SẢN XUẤT NÔNG NGHİỆP

2.3.1 Một số nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp

Để duy trì hàm lượng mùn trong đất làm nguồn dinh dưỡng dự trữ lâu dài, giải pháp tối ưu là phải bón phân hữu cơ mà cụ thể là phân ủ, vì một trong những chức năng của chất hữu cơ là cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, chất dinh dưỡng dễ tiêu giải phóng ra phụ thuộc vào tỷ lệ phân giải được quyết định bởi nhiệt độ, ẩm độ và số

lượng, chất lượng chất hữu cơ đưa vào đất (Trần Văn Chính, 2006)

Vai trò của chất hữu cơ với sản xuất nông nghiệp đã được đề cập và chứng minh bởi nhiều tác giả Các công trình nghiên cứu đã nhận định: chất hữu cơ đóng vai trò trong chu trình cacbon, là kho dự trữ và điều hòa dinh dưỡng Nhiều nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành chất hữu cơ trong đất trong đó có các nhân

tố chính là chất hữu cơ đưa vào đất, cấu trúc đất, phần khoáng trong đất, xói mòn đất, vi sinh vật đất và khí hậu (Phạm Thế Hoàng, 1995)

Theo nghiên cứu của Vũ Hữu Yêm (1995) cho thấy, phân hữu cơ có tác dụng chuyển hóa các hợp chất khó tan thành dễ tan, giải phóng nhiều chất dinh

dưỡng trong đất cho cây trồng, cơ chế của hiện tượng này là do tác động của các axit hữu cơ được phân giải ra tác động tích cực với Fe trong các phốt phát khó tan làm cho mối liên kết của sắt với gốc phot phát trở thành kém bền vững hơn

và chúng chuyển thành dạng photphat có hóa trị thấp hơn

Trong nghiên cứu của Phạm Thế Hoàng (1995) cho thấy, trên đất bạc màu nếu không bón phân hữu cơ (phân chuồng) không thể cho năng suất cao cho dù

có bón lượng phân khoáng cao, tăng lượng phân chuồng bón cũng có thể tiết kiệm được phân khoáng Bón lượng phân chuồng đủ lớn có thể cung cấp đủ lượng kali cho cây lúa phát triển nên chỉ cần bón bổ sung một lượng nhỏ phân kali, bón nhiều kali không cho hiệu quả kinh tế Trên cơ sở nền phân bón của nông dân, bón bổ sung phân ủ sẽ làm tăng năng suất lúa từ 7 - 15% và là nguồn

bổ sung chất hữu cơ cho đất

Nghiên cứu của Nguyễn Văn Luật và Phạm Sĩ Tần (1995) cho thấy khi bón 1 tấn phân chuồng (gồm phân lợn và rơm rạ được ủ 3 tháng trước khi sử dụng) cho lúa tại Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long vụ Đông Xuân làm tăng năng suất 250 -

300 kg thóc/ha và vụ Hè Thu năng suất gia tăng 220 - 270 kg thóc/ha

Theo Đào Châu Thu (2006), nông nghiệp sinh thái bao gồm các hệ thống sản suất nông nghiệp theo hướng có lợi cho môi trường tự nhiên, xã hội, đảm bảo tính an toàn của nông sản cũng như hiệu quả kinh tế của sản xuất Việc sử dụng phân bón hữu cơ nói riêng và các sản phẩm khác có nguồn gốc hữu cơ trong canh tác nông nghiệp là yêu cầu tất yếu để xây dựng một hệ sinh thái nông nghiệp an toàn, bền vững với môi trường

2.3.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân giun quế trong sản xuất nông nghiệp

Pablo et al (2002) nghiên cứu về sản xuất phân hữu cơ từ giun Eisenia

fetida với các nguyên liệu như phân cừu, phân ngựa, phân bò tại bang Ohio (Mỹ),

đã bước đầu cho những kết quả đáng khích lệ Lượng phân giun hữu cơ được sản xuất với số lượng tương đối lớn phục vụ nhu cầu sản xuất nông nghiệp an toàn, các phế thải chăn nuôi được thu gom xử lý, tình trạng ô nhiễm môi trường phần nào đã được khắc phục

Vũ Hoàng Thúy Quỳnh (2006) cho rằng, thức ăn của giun quế khá đa dạng nên việc lựa chọn các nguyên liệu sử dụng làm chất nền tương đối đơn giản, trừ một số các tàn dư thực vật có tính cay không thích hợp ra còn các chất

hữu cơ khác giun quế đều có thể phân giải tuy hiệu quả và chất lượng phân giun

có sự khác biệt Nghiên cứu về khả năng sử dụng rau cải làm phân ủ với sự tham gia của giun quế, tác giả thấy rằng sự sinh trưởng và phát triển diễn ra rất tốt, ở mật độ 0,40kg giun/0,50kg rau cải/1 tuần giun quế phát triển tối ưu nhất, tăng trọng nhiều nhất Sản phẩm sau phân giải của giun cũng được tác giả đánh giá với những tính chất ưu việt so với phân ủ thông thường như có pH trung tính, khô hơn và giàu đạm

Pramanik et al (2007) cho rằng, thực hiện nghiên cứu về đánh giá chất

lượng của phân ủ theo các phương thức ủ khác nhau đó là lợi dụng hệ vi sinh vật

tự nhiên hoặc sử dụng giun quế và thu được một số thông số về hàm lượng các chất dinh dưỡng tổng số như bảng sau:

Bảng 2.4 Sự khác nhau về hàm lượng dinh dưỡng tổng số khi ủ phân gia súc

với các tác nhân sinh học khác nhau Chỉ tiêu phân tích Phân gia súc ủ sử dụng hệ

Nguồn: Pramanik et al (2007)

Nghiên cứu khác của Pramanik et al (2007) về chất lượng phân hữu cơ từ

phân bò và chất thải hữu cơ ở các thành phố làm thức ăn cho giun rồi tiến hành đánh giá số lượng vi sinh vật hữu ích trong sản phẩm cho thấy số lượng vi sinh vật có ích với chất nền là phân bò cao hơn rất nhiều so với chất thải, cụ thể như sau, trong loại chất nền thứ nhất, tổng số vi sinh vật là 73.108 (tế bào/g), nấm có khả năng phân giải xellulozo 59.106 (tế bào/g), vi khuẩn cố định đạm 18.103 (tế bào/g) Với loại chất nền là chất thải hữu cơ rắn, tổng số vi sinh vật là 16.108 (tế bào/g), nấm có khả năng phân giải xellulozo 21.106 (tế bào/g), vi khuẩn cố định đạm 5.103 (tế bào/g)

Thực hiện những nghiên cứu chuyên sâu về phân giun hữu cơ, Azarmi et

al (2008), có đồng quan điểm cho rằng dùng phân cừu cộng với sự tham gia của

giun Eisenia fetida đã ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng phân ủ (được trình bày ở

bảng dưới), tuy chưa có sự so sánh về chất lượng của các chất nền khác nhau, nhưng nghiên cứu đã cho ra những con số cụ thể về chất lượng phân giúp cho khâu

ứng dụng thực tiễn rất lớn đối với vùng có cừu là gia súc được nuôi phổ biến)

Bảng 2.5 Các thông số của phân giun được sản xuất từ phân cừu

pH EC (mS/cm) C (%) N (%) P (%) K (%)

Nguồn: Azarmi et al (2008)

Một thử nghiệm khác của Azarmi et al (2008) về ảnh hưởng của phân giun đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng quả cà chua (Lycopersicum

esculentum var Super Beta) trong điều kiện thực tế đồng ruộng với các tỷ lệ

khác nhau của phân giun là (0, 5, 10 và 15 tấn/ha) bón vào 15cm tầng đất mặt Kết quả của thí nghiệm cho thấy, việc bổ sung phân giun ở mức bón 15 tấn/ha gây ra sự sai khác có ý nghĩa thống kê ở xác suất 95% so với công thức đối chứng không bón phân về các chỉ tiêu như số lá/cây, chỉ số diện tích lá, hàm lượng chất khô Ngoài ra, mức bón 15 tấn phân giun/ha làm tăng chỉ số EC của nước ép cà chua (30%), tăng hàm lượng chất khô (24%) so với công thức không bón Hàm lượng K, P, Fe và Zn trong quả tăng lần lượt là 55%, 73%, 32% và 36% so với công thức không bón phân

Phân hữu cơ nói chung, phân giun nói riêng khi được bón vào đất sẽ làm tăng khả năng giữ nước của đất, giảm khả năng xói mòn đất vì phân giun có dạng hình khối, nó là những cụm khoáng chất kết hợp theo cách mà chúng có thể để chống sự xói mòn và sự va chạm cũng như gia tăng khả năng giữ nước Sử dụng phân giun làm phân bón trong nền nông nghiệp hữu cơ được coi như một tất yếu khách quan khi xét đến những ưu việt mà nó mang lại so với phân ủ thông thường và cả với phân hóa học Phân giun chứa một hỗn hợp vi sinh có hoạt tính cao, dễ hòa tan trong nước, chứa hơn 50% chất mùn Do đó phân giun không chỉ kích thích tăng trưởng cây trồng, mà còn tăng khả năng cải tạo đất Phân giun còn chứa nhiều các khoáng chất được cây trồng hấp thụ một cách trực tiếp Hàm lượng N, P, K, Ca và các chất khoáng vi lượng trong phân giun, cao gấp 2 - 3 lần phân trâu bò, phân ngựa; gấp 1,5 - 2 lần phân lợn và phân dê Hơn nữa, phân giun không có mùi hôi thối như các loại phân gia súc, gia cầm, lại có thể lưu giữ lâu ngày trong túi nilon mà không bị mốc, rất thuận lợi cho việc bảo quản và vận chuyển (Nguyễn Văn Bảy, 2010)

Theo Hồ Hồng Quyên (2010), với nguồn thức ăn là rác hữu cơ được thu gom tại các chợ sau đó tiến hành phân loại tạo chất nền không chứa các chất

gây độc cho giun và sử dụng chất nền trên vào việc chế biến phân ủ có sử dụng

giun quế, đề tài “Nghiên cứu quá trình sản xuất phân hữu cơ từ rác thải với sự

tham gia của trùn quế” đã đạt được những kết quả nhất định khi tìm ra được số

lượng giun quế ban đầu là 400 con, thời gian phân hủy là 4 tuần với lượng thức

ăn 0,3 kg/2 ngày thì cho ra phân giun với chất lượng tốt nhất Tác giả cũng tiến hành bước đầu đánh giá tác dụng của phân giun quế khi sử dụng để trồng cây cảnh, cây ngắn ngày (bắp cải, cà chua, …) thì nhìn chung cho kết quả tốt Nghiên cứu của Nguyễn Lân Hùng (2011) về hướng dẫn nuôi giun đất chỉ

ra rằng, phân giun làm giảm hàm lượng CO2 trong đất và gia tăng nồng độ nitơ ở trạng thái cây trồng có thể hấp thu được Axit humic ở trong phân giun có thể giúp cây trồng dễ dàng hấp thụ nhiều hơn bất kỳ chất dinh dưỡng nào khác Chất IAA (Indol Acetic Acid) có trong phân giun là một trong những chất kích thích hữu hiệu, giúp cây trồng tăng trưởng tốt

Tiến hành đánh giá ảnh hưởng của giun hữu cơ tới tăng trưởng, năng suất,

thành phần hóa học và hàm lượng hạt cải dầu (var.saushrisha-1) thì kết quả thu

được cho thấy chiều cao cây có sự khác biệt giữa công thức đối chứng V0 (không

có phân giun hữu cơ) và công thức V3 bón lượng phân giun ở mức cao nhất với

số đo lần lượt là 88,67cm và 80,29cm Số lượng quả trên cây cũng tương tự, lần lượt là 158 quả/cây và 146,33 quả/cây, kết quả thí nghiệm đã chứng minh một cách rõ ràng tác dụng của phân ủ có sử dụng giun làm tăng hiệu quả của sản xuất

nông nghiệp (Ali et al., 2012)

Lekeshmanaswmy and Yasotha (2012) cho rằng, khi sử dụng loại giun

Eudrilus engeniae để xử lý chất thải hữu cơ rắn đã thu được những kết quả đáng

lưu ý, với việc sử dụng thức ăn cho giun là phân bò, than bùn, chất thải từ ngành công nghiệp mía đường cho thấy sự khác nhau về chất lượng phân ủ, tuy nhiên

sự phân hủy của chất hữu cơ nhờ giun Eudrilus engeniae diễn ra rất khả quan,

mở ra một hướng đi mới cho việc xử lý chất thải rắn hữu cơ Việc làm trên đã hạn chế phần nào ô nhiễm môi trường do hoạt động chôn lấp, tránh lãng phí các nguyên liệu có thể tái chế được Sự sinh trưởng và phát triển của giun trên các chất nền trên tương đối tốt khi chỉ sau 12 tháng, số lượng giun được tính toán là tăng 3 lần

Tiếp tục nghiên cứu khả năng sử dụng phân giun bón cho lúa Lekeshmanaswmy and Yasotha (2012) nhận thấy, tác động rất rõ ràng khi sử

dụng phân giun bón cho cây lúa tại Ấn Độ Cây lúa đã có sự tăng trưởng nhanh

về chiều cao, số nhánh, hơn thế nữa các tính chất vật lý của đất như kết cấu, khả năng thoát nước và chống xói mòn được nâng cao Phân giun chứa một lượng chất mùn tương đối lớn đã bổ sung nguồn mùn cho đất và các chất dinh dưỡng dễ tiêu với cây trồng

Đào Hữu Bính (2012) đã xây dựng dự án chế biến phân ủ giúp đỡ 74 hộ người dân tộc Thái tại Bản Nhộp, Thuận Châu, Sơn La biết cách làm phân ủ tại nhà Người dân sẽ tận dụng rác thải sinh hoạt, phế thải nông nghiệp, phân súc vật nuôi để làm phân ủ Dự án sẽ giúp người dân thay đổi ý thức theo hướng tích cực trong việc bảo vệ môi trường khi thu gom các chất thải chăn nuôi và sinh hoạt để chế biến phân ủ và người dân đã sử dụng phân ủ vào trồng trọt góp phần phát triển một nền nông nghiệp hữu cơ có hiệu quả kinh tế cao và an toàn với môi trường sinh thái

Dự án Excavatus đã nhận thấy những tiềm năng to lớn của giun quế trong việc phân giải chất thải chăn nuôi, giun thích hợp nhất với thức ăn là phân bò nên đã tiến hành nuôi giun quế trên chất nền phân bò tại xã Phù Đổng, huyện Gia Lâm, Hà Nội từ đầu năm 2012 Ngoài nguồn sinh khối giun thu được tương đối lớn (144 kg giun sinh khối - giun tinh), sản phẩm tiếp theo

có giá trị kinh tế mà dự án thu được đó chính là phân giun (23,5 tấn), với doanh thu từ việc báo giun sinh khối và phân giun là 3360 USD Do hiệu quả kinh tế cao mà dự án đem lại, trong tương lai việc có kế hoạch để mở rộng mô hình nuôi giun vừa lấy sinh khối và lượng phân bón ở các xã khác trên địa bàn huyện Gia Lâm, Hà Nội là cần thiết

Đinh Hồ Nam (2012), nghiên cứu khả năng sử dụng phân giun quế trên hai giống dưa chuột và cây cải bắp rau sản xuất theo hướng hữu cơ cho kết quả: Bón phân giun quế giúp cây sinh trưởng phát triển tốt hơn, tăng chiều cao cây, số

lá, tăng khả năng đậu quả và kéo dài thời gian thu hoạch quả cây dưa chuột Công thức phối trộn 20 tấn phân giun với 10 tấn phân chuồng cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất Giống Chiatai 765 đạt 28,6 tấn/ha, lãi thuần 196,3 triệu đồng/ha

Theo Phạm Tiến Dũng và Nguyễn Thị Nga (2013), trồng su hào trong hộp xốp và sử dụng phân bón giun quế rất phù hộp với mô hình rau đô thị hiên nay Chi phí không quá cao mà lại thu được sản phẩm rau an toàn tuyệt đối và chất lượng cao cho gia đình

Kết quả nghiên cứu xác định liều lượng phân giun quế thích hợp cho giống lúa ĐTL2 trồng theo hướng hữu cơ của Nguyễn Thị Ngọc Dinh và Phạm Tiến Dũng (2015) cho thấy: Lượng phân giun quế tăng đã làm tăng năng suất của giống lúa ĐTL2 nhưng khi tăng đến liều lượng 10 tấn/ha và cao hơn thì năng suất khác nhau không có ý nghĩa Hiệu quả kinh tế của công thức bón 10 tấn/ha cao nhất trong vụ xuân 2014 đạt 27.596.000 đ/ha Kết quả thí nghiệm cho thấy, nên bón phân giun quế cho giống lúa ĐTL2 với lượng 10 tấn/ha cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao

Kết quả nghiên cứu của Đào Thanh Loan và Nguyễn Văn Thao (2015) cho thấy cùng một nền bón phân vô cơ, trên đất phù sa sông Hồng không được bồi hàng năm, bón 10 - 15 tấn phân giun/ha giúp cây su hào đạt năng suất sinh vật học 59,40 - 61,74 tấn/ha; năng suất thương phẩm là 40,07 - 41,76 tấn/ha; hàm lượng chất khô là 7,93 - 8,37%; hàm lượng NO3- trong củ su hào lần lượt là 52,17 mg/kg và 77,74 mg/kg Với lượng bón 15 tấn phân giun/ha đem lại lãi thuần cao nhất (123,19 triệu đồng/ha), nhưng khi tính hiệu quả đồng vốn thì lượng bón 10 tấn phân giun/ha cho VCRpb cao nhất (2,37)

Nguyễn Thu Hà và cs (2016) đã chỉ ra rằng, với sự có mặt của trùn quế trong quá trình ủ vật liệu hữu cơ (quá trình composting), sự chuyển hóa các hợp chất hữu cơ chứa N được thúc đẩy nhanh chóng, nhờ vậy hàm lượng N tổng số

và N thủy phân tăng lên rõ rệt so với công thức đối chứng không có trùn quế (cao hơn 1,91 và 2,27 lần) Đây có thể là lý giải cho hiệu quả vượt bậc của phân trùn quế trong vấn đề tăng năng suất cây trồng

Theo nghiên cứu của Trần Thị Tường Linh và Trần Hồng Anh (2017), phun phân bón lá sinh học chiết xuất từ giun quế (loài Perionyx excavatus; Phân bón lá NACEN-TRÙN QUẾ do Chi nhánh Viện Ứng dụng Công nghệ tại TPHCM sản xuất) với liều lượng 10, 20 và 30 mL/8 L trên cây cải ngọt giúp tăng năng suất 14-39% so với đối chứng Sử dụng phân NACEN-TRÙN QUẾ với liều lượng 15, 30 và 45 ml/8lít trên cây cà chua cải thiện sự sinh trưởng của cây, năng suất quả tăng 10-27%

Từ các nghiên cứu trên, có thể khẳng định rằng: phân giun là một loại phân bón hữu cơ có nhiều tính chất tốt, hiệu quả của việc bón phân giun cho cây trồng là rất lớn Không những thế, sử dụng phân giun còn đem lại những lợi ích không thể phủ nhận cho đất trồng Vậy nên, việc phát triển một nền nông nghiệp

sinh thái bền vững tất yếu không thể bỏ qua loại phân bón sinh học đặc biệt này, đây cũng là xu hướng chung của thế giới và Việt Nam trong tương lai Có những nghiên cứu cụ thể về sử dụng giun quế chế biến phân ủ, đánh giá sự biến đổi hàm lượng các chất dinh dưỡng trong quá trình ủ là một nhu cầu bức thiết đặt ra ở nước ta hiện nay Qua các nghiên cứu đáng tin cậy trên có thể khẳng định rằng, đây là một hướng đi đúng đắn, đầy tiềm năng, mang tính ứng dụng cao và phù hợp với điều kiện của Việt Nam

2.4 TÌNH HÌNH NGHİÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG PHÂN BÓN CHO CÂY

CÀ CHUA

2.4.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân bón vô cơ cho cây cà chua

Theo Nguyễn Như Hà (2006), đất trồng cà chua có pH < 5,5 nên dùng nguyên liệu dạng đôlômit để vùa trung hòa độ chua đất vừa cung cấp cả Ca và

Mg cho cây cà chua Phân hữu cơ thường sửu dụng là phân chuồng hoai mục, nước phân chuồng Các loại phân vô cơ dung trong trồng cà chua là amôn sunphat và ure, supe lân, kali sunphat, phân đa yếu tố chuyên dùng cho cà chua, các loại phân có chứa Mg

Cà chua là loại rau quả rất được ưa chuộng trên thế giới nên đã thu hút rất nhiều các công trình nghiên cứu về bón phân nhằm nâng cao năng suất đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng trên toàn thế giới

Lượng phân bón cho cà chua tùy thuộc vào giống và năng suất kế hoạch, đặc điểm đất và mùa vụ, điều kiện thâm canh Phương pháp trồng khác nhau lượng phân bón cũng khác nhau Ngoài ra, lượng phân bón còn phụ thuộc vào giá phân bón và nông sản trên thị trường

Lượng phân vô cơ bón cho cà chua dao động trong phạm vi khá rộng từ 120- 400 kg N/ha lượng phân lân dao động từ 60-200 kg P2O5/ha, lượng phân kali dao động từ 100-300 kg K2O/ha

Về khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng của cây cà chua, Rakesh and Vig (2010) cho rằng hệ số sử dụng phân bón của cà chua đối với N khá cao (60%), đối với K cũng tương đối (50 - 60%), còn đối với P thì thấp (không quá 15 - 20%), còn

theo Kuo et al., (1998) cho rằng khi sản lượng cà chua đạt 50 tấn, thì cây cà chua

đã hút 479 kg nguyên tố dinh dưỡng chủ yếu và trong đó: 3/4 (73%) tập trung vào quả, 1/4 tập trung ở thân lá, và lượng dinh dưỡng cây lấy từ đất phụ thuộc vào đặc tính về giống, thời tiết, kỹ thuật trồng và chăm sóc…

Theo Padem and Denguin (1999), phân bón lá có ảnh hưởng đến tất cả các chỉ tiêu chất lượng quả cà chua và nó tùy thuộc vào từng loại phân được áp dụng Phân bón lá không ảnh hưởng đến màu sắc quả

Theo Kuo et al (1998), lượng phân bón cho cây cà chua sinh trưởng vô hạn:

180 kg N, 80 kg P2O5 và 180 kg K2O, lượng phân cho cây cà chua hữu hạn là 120 kg

N, 80 kg P2O5 và 150 kg K2O Các nguyên tố đa lượng khi bón làm nhiều lần, năng suất tương đối cao, đồng thời làm tăng hàm lượng đường trong quả Các thời kỳ bón

là lúc cây ra nụ, hoa rộ, quả non, quả phát triển và sau khi thu hái là hợp lý

Bảng 2.6 Lượng phân bón cho cà chua

kg P2O5, 4 kg K2O và 0,45 kg Mg Theo Becseev, để tạo ra 1 tấn cà chua cần 3,8

kg N, 6 kg P2O5, 7,9 kg K2O Nghiên cứu của IFAI (1992) cho thấy, để có năng suất 50 tấn/ha thì lượng dinh dưỡng cây cà chua lấy đi (kg/ha) là 140 kg N, 65 kg

400 kg N, 150 kg P2O5 và 800 kg K2O cho năng suất cà chua Bi đạt 73,06 tấn/ha

Tổng hợp nghiên cứu về kết quả bón phân cho cây cà chua ở Việt Nam của Nguyễn Như Hà (2006) cho thấy: tại đồng bằng sông Hồng để đạt năng suất 25-30 tấn/ha thường bón cho mỗi ha: phân chuồng hoai mục với lượng 15-20 tấn, phân đạm 120-150 kg N, phân lân với lượng 60-90 kg P2O5 , phân kali với lượng 120-150 kg K2O Trong điều kiên ở phía Nam, lượng phân bón cho mỗi ha trồng

cà chua thường là: phân hữu cơ hoai mục 20-30 tấn, phân đạm 120-200 kg N, phân lân 100-150 kg P2O5, phân kali 50-150 kg K2O

Kết quả nghiên cứu về các mức bón phân N P, K cho cà chua trồng trên giá thể hữu cơ của Nguyễn Văn Thao và cs (2016) cho thấy, giá thể hữu cơ có pHKCl

(7,28) ở mức trung tính; hàm lượng hợp chất hữu cơ, đạm, lân, kali tổng số cao và tương đương với một số giá thể hữu cơ phổ biến trên thị trường Các mức bón phân lân, phân kali khác nhau (trên cùng một mức bón phân đạm) không làm thay đổi năng suất quả cà chua Tổ hợp mức bón 6,0 g N; 4,5 g P2O5; 6,0 g K2O trên 1 chậu giúp cây cà chua đạt khối lượng quả cao (78,32 g), năng suất thực thu cao (2,38 kg quả/chậu), hiệu suất chung của phân bón đạt 89,33 kg quả/kg phân nguyên chất Phân kali có ảnh hưởng rõ nét tới hàm lượng đường Saccaroza trong quả cà chua và đạt trên 5,0% ở mức bón 4,0 - 6,0 g K2O/ chậu Sau khi bón phân 15 ngày, hàm lượng NO3- trong quả cà chua của các công thức thí nghiệm dao động trong khoảng 29,7 - 110,3 mg/kg quả và thấp hơn ngưỡng giới hạn cho phép tiêu chuẩn VietGAP

Từ các nghiên cứu về bón phân cho cây cà chua, với điều kiện đất phù sa sông Hồng chúng tôi thấy rằng để đạt năng suất cao (15-20 tấn) và chất lượng tốt lượng phân vô cơ nên bón phân chuồng hoai mục với lượng 15-20 tấn, phân đạm 140-160 kg N, phân lân với lượng 80-120 kg, phân kali với lượng 120-150 kg

2.4.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ cho cây cà chua

Sau một thời gian dài thâm canh cao độ để mong đạt được năng suất đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người bên cạnh những mục tiêu đạt được việc thâm canh nông nghiệp truyền thống ở đồng bằng sông Hồng đã gây ra những

hệ quả nghiêm trọng như hệ sinh thái bị tổn thương, ô nhiễm môi trường và mất an toàn thực phẩm ngày càng trầm trọng Cuối cùng con người cũng nhận ra rằng, một nền nông nghiệp hiện đại là nền nông nghiệp tập trung vào chất lượng nông sản và an toàn thực phẩm cùng với đó là sự phát triển bền vững với môi trường và

hệ sinh thái Hệ canh tác này hướng vào sử dụng phân bón hữu cơ, làm cỏ bằng cơ giới và quản lý dịch hại bằng biện pháp sinh học Phát triển nhanh nông nghiệp hữu cơ cùng với tăng nhu cầu về thực phẩm an toàn dự kiến sẽ làm tăng nhu cầu

phân bón hữu cơ Các nghiên cứu về hiệu quả sử dụng phân hữu cơ ở Việt Nam nói chung và ở đồng bằng sông Hồng nói riêng là cơ sở khoa học cần thiết để góp phần phát triển nền nông nghiệp hiện đại tạo sản phẩm an toàn cho người tiêu

dùng và bảo vệ hệ thống sinh thái, thân thiện với môi trường xung quanh

Theo Tạ Thị Cúc (2007), khi viết về kỹ thuật trồng cà chua, khối lượng phân hữu cơ hoai mục trung bình bón cho 1 ha gieo trồng cà chua là 20 - 25 tấn

Về nguyên tắc cần phải phối hợp một tỷ lệ và liều lượng hợp lý giữa phân hữu cơ

và phân vô cơ (N, P, K), là điều kiện quan trọng đảm bảo năng suất và chất lượng cao, mặc dù ở mùa vụ khác nhau

Kết quả nghiên cứu của Đào Châu Thu (2006), ở các công thức bón phân hữu cơ, mức độ nhiễm bệnh sương mai ở mức nhẹ hơn so với công thức bón đơn thuần phân hóa học Tỷ lệ mắc bệnh virus ở công thức bón phân HCVS (13,62%), đó là do các chủng vi sinh vật phối trộn với phân chế biến từ rác thải hữu cơ sinh hoạt bón cho cây có tác dụng kích thích sự phát triển, đã tăng sức đề kháng Phân HCVS cho chất lượng cà chua cao nhất thể hiện qua một số chỉ tiêu như vitamin C, axit tổng số, đường tổng số và hàm lượng chất khô; sau đó là công thức bón phân HCSH; thấp nhất là công thức bón phân hóa học Hàm lượng NO3-

trong cà chua khi bón phân HCSH cũng khá thấp, đảm bảo tiêu chuẩn an toàn

Nghiên cứu về ảnh hưởng của biochar (than sinh học) và phân bón lá đến sinh trưởng và năng suất cà chua trồng trên đất cát của Vũ Duy Hoàng và Nguyễn Tất Cảnh (2015) cho thấy, biochar có ảnh hưởng rõ và làm tăng chiều cao cây, số lá trên cây trong khi phân bón lá ảnh hưởng không rõ đến chỉ tiêu này Bổ sung biochar và phân bón lá có ảnh hưởng tích cực làm tăng tỷ lệ đậu quả, khối lượng quả và năng suất cá thể Bón 1-3% biochar làm tăng năng suất cá thể cà chua tăng từ 23,6 đến 39,8% và các loại phân bón lá trong thí nghiệm làm tăng năng suất cá thể cà chua từ 43,0% đến 66,8%

Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của phân hữu cơ viên nén phối trộn với nấm Trichoderma spp tới các yếu tố cấu thành năng suất cây cà chua của Nguyễn Tất Cảnh và Nguyễn Văn Thao (2017) cho thấy, khi sử dụng lượng phân hữu cơ

là 1400 kg/ha và có bổ sung nấm Trichoderma sp các yếu tố cấu thành năng suất như số chùm quả/cây, tổng số quả, khối lượng quả đạt cao nhất và năng suất thực thu đạt 65,57 tấn/ha

Các nghiên cứu sử dụng phân hữu cơ cho cây cà chua đều cho thấy, sử

hiệu quả của phân vô cơ Lượng phân hữu cơ truyền thống sử dụng cho cây cà chua là khá cao (20-30 tấn/ha), các loại phân hữu cơ mới có lượng bón thấp hơn nhưng hiệu quả là tương đương

2.4.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ giun quế cho cây cà chua

Nghiên cứu của Hossein et al (2014) về sử dụng phân hữu cơ giun quế

trên cây cà chua cho thấy, phân giun quế chứa các kích thích tố tăng trưởng thực vật, enzym Nghiên cứu ảnh hưởng của các lượng phân giun và phân bò khác nhau (250, 375, 500 và 625 g/m2 trộn lẫn với đất) đến sự nảy mầm, sinh trưởng

và năng suất của cây cà chua, và so sánh chúng trong điều kiện thực tế năm 2014 Kết quả của nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng phân giun quế ở mức 500 g/m2 làm tăng đáng kể năng suất cà chua có ý nghĩa thống kê ở mức 99%

Trong nghiên cứu của Mukta et al (2015) về ảnh hưởng của phân giun và

phân hóa học tới năng suất và các chất dinh dưỡng trong quả cà chua cho thấy, sử dụng 10 tấn phân giun hữu cơ/ha cùng với 50% phân hóa học cho hiệu quả cao về chiều cao cây, số lá/cây, số lượng hoa/ cành cấp 1, số lượng quả/cành cấp 1, số lượng quả/cây, kích thước quả và năng suất cây cà chua Hàm lượng đường, hàm lượng N, P, K, Ca, Mg, S, Zn, B trong quả cà chua ở trên cao hơn đáng kể so với các công thức khác Tuy nhiên, hàm lượng chất khô, hàm lượng Vitamin C trong quả cà chua không bị ảnh hưởng bởi việc bón 10 tấn phân hữu cơ/ha và 50% lượng phân NPK Kết quả của nghiên cứu cho thấy rằng ứng dụng kết hợp phân hữu cơ và phân hóa học sẽ giúp duy trì năng suất đất lâu dài cho canh tác cà chua bền vững

Kashem et al (2015), khi so sánh về ảnh hưởng của các mức bón phân

giun được nuôi từ phân bò (5 mức bón phân giun 0, 5, 10, 15, 20 tấn/ha) và 3 tỷ

lệ phân NPK (NPK = 69-16-35 kg/ha; NPK = 137-32-70 kg/ha và NPK = 64-140 kg/ha) tới sinh trưởng, năng suất cây cà chua cho thấy, mức bón 20 tấn phân giun/ha cho số quả tăng gấp 6 lần và khối lượng trung bình quả tăng 29 lần

274-so với công thức không bón phân Trong khi đó, mức bón NPK cao nhất chỉ làm tăng gấp 4 lần về số lượng quả, 18 lần về khối lượng trung bình quả so với công thức không bón phân Điều này cho thấy hiệu quả của phân giun tới cây cà chua

là tốt hơn so với phân NPK, phân giun hữu cơ là một nguồn dinh dưỡng có tiềm năng rất lớn cho sự phát triển của cây trồng nói chung và cây cà chua nói riêng

Trong nghiên cứu của Mukta et al (2015) về ảnh hưởng của phân giun và

phân hóa học tới năng suất và các chất dinh dưỡng trong quả cà chua cho thấy, sử

dụng 10 tấn phân giun hữu cơ/ha cùng với 50% phân hóa học cho hiệu quả cao về chiều cao cây, số lá/cây, số lượng hoa/ cành cấp 1, số lượng quả/cành cấp 1, số lượng quả/cây, kích thước quả và năng suất cây cà chua Hàm lượng đường, hàm lượng N, P, K, Ca, Mg, S, Zn, B trong quả cà chua ở trên cao hơn đáng kể so với các công thức khác Tuy nhiên, hàm lượng chất khô, hàm lượng Vitamin C trong quả cà chua không bị ảnh hưởng bởi việc bón 10 tấn phân hữu cơ/ha và 50% lượng phân NPK Kết quả của nghiên cứu cho thấy rằng ứng dụng kết hợp phân hữu cơ và phân hóa học sẽ giúp duy trì năng suất đất lâu dài cho canh tác cà chua bền vững

Kashem et al (2015), khi so sánh về ảnh hưởng của các mức bón phân

giun được nuôi từ phân bò (5 mức bón phân giun 0, 5, 10, 15, 20 tấn/ha) và 3 tỷ

lệ phân NPK (NPK = 69-16-35 kg/ha; NPK = 137-32-70 kg/ha và NPK = 64-140 kg/ha) tới sinh trưởng, năng suất cây cà chua cho thấy, mức bón 20 tấn phân giun/ha cho số quả tăng gấp 6 lần và khối lượng trung bình quả tăng 29 lần

274-so với công thức không bón phân Trong khi đó, mức bón NPK cao nhất chỉ làm tăng gấp 4 lần về số lượng quả, 18 lần về khối lượng trung bình quả so với công thức không bón phân Điều này cho thấy hiệu quả của phân giun tới cây cà chua

là tốt hơn so với phân NPK, phân giun hữu cơ là một nguồn dinh dưỡng có tiềm năng rất lớn cho sự phát triển của cây trồng nói chung và cây cà chua nói riêng

Theo Xin-Xin et al (2017) nghiên cứu thử nghiệm trong nhà kính về tác

động của việc thay thế phân khoáng bằng phân hữu cơ tới năng suất cà chua và chất lượng đất trồng cà chua khác nhau Cụ thể với 4 công thức là (1) phân bón thông thường với urê, (2) bón phân ủ từ phân gà, (3) bón phân giun hữu cơ, (4) không bón phân Kết quả thu được cho thấy, bón phân giun và phân hữu cơ được

ủ từ phân gà giúp thúc đẩy tăng trưởng của cây cà chua thông qua các chỉ tiêu như: đường kính thân và chiều cao cây trồng cao hơn so với các công thức sử dụng phân bón khác Sử dụng phân giun giúp làm tăng tỷ lệ đường/axit, và giảm nồng độ Nitrate trong quả Công thức sử dụng phân giun có làm tăng năng suất quả (74%), tăng hàm lượng Vitamin C (47%), và hàm lượng đường hòa tan (71%) so với công thức không bón phân Phân giun còn giúp ổn định tính chất đất trồng cây cà chua pH đạt 7,37, EC là 204,1 µS/cm

PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

Đề tài được tiến hành trên đất phù sa sông Hồng không được bồi hàng năm, tại huyện Gia Lâm - Hà Nội

3.2 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

- Thời gian thực hiện đề tài: 11/2016 - 10/2018

- Thời gian thực hiện thí nghiệm 1: 15/12/2016 - 30/4/2017

- Thời gian thực hiện thí nghiệm 2: 30/12/2017 - 15/5/2018

3.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

+ Giống cây cà chua VT3 là giống cà chua lai của Viện Cây lương thực và cây thực phẩm được công nhân theo quyết định số 691/QĐ-BNN-TT, ngày 04 tháng

03 năm 2008 Giống cà chua VT3 có thời gian sinh trưởng 120 - 130 ngày, thu quả sớm sau trồng 75 - 85 ngày Chiều cao cây 90 - 95cm, có khả năng chống chịu bệnh một số bệnh: héo xanh vi khuẩn, virus, sương mai khá Năng suất của giống cà chua VT3 đạt 50-55 tấn/ha

+ Phân hữu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế

+ Đất thí nghiệm được bố trí là đất phù sa sông Hồng huyện Gia Lâm, Hà Nội

3.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

3.4.1 Xác định lượng phân hữu cơ giun quế hợp lý cho cây cà chua trên đất phù sa sông Hồng

- Xác định ảnh hưởng của lượng phân hữu cơ giun quế khác nhau đến sinh trưởng, phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cà chua trên đất phù

- Xác định ảnh hưởng các mức bón phân khác nhau khi tăng liều lượng bón phân hữu cơ giun quế tới sinh trưởng, năng suất cà chua và hiệu quả sử dụng phân bón

- Xác định ảnh hưởng của các mức thay thế phân N hóa học bằng phân hữu

cơ giun quế tới sinh trưởng, năng suất cà chua và hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón

- Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng quả cà chua khi sử dụng phân hữu cơ giun quế

3.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.5.1 Phương pháp ủ phân hữu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế phục vụ cho thí nghiệm đồng ruộng

Để có phân hữu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế chúng tôi tiến hành quy trình làm và thu được kết quả như sau:

Đầu tiên, đánh nhuyễn phân bò tươi cho giun ăn hàng ngày Sau 40-45 ngày thu hoạch lớp phân giun đã được giun ăn và thải ra nằm ở phía dưới của bể nuôi

Sau khi nuôi giun, mật độ E.coli và Salmonella trong phân bò sau nuôi còn khá

cao, lần lượt là 0,36*104 và 6,77 cfu/gram phân (Bảng 3.1); chưa đạt yêu cầu về phân hữu cơ quy định trong Nghị định 108/2017/NĐ-CP của Chính phủ về Quản

lý phân bón (E.coli < 1,1*103 cfu/gram; không phát hiện Salmonella) Do vậy,

chúng tôi tiến hành ủ phân bò sau quá trình nuôi giun để tạo ra phân hưu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế và chúng tôi gọi là phân hữu cơ giun quế Xử lý bằng chế phẩm vi sinh EM cho phân giun sau thu hoạch để tạo thành phân hữu cơ giun quế với tỷ lệ 1,5 lít chế phẩm EM cho 1 tấn phân sau khi nuôi giun

Kết quả theo dõi diễn biến nhiệt độ ủ 1 tấn phân giun sau khi nuôi với chế phẩm EM theo thời gian được thể hiện ở hình 3.1

Nhiệt độ trong đống ủ có xu hướng tăng nhanh trong khoảng 2 - 6 ngày sau khi ủ và đạt giá trị cao nhất (68,50C) ở ngày thứ 6 Nhiệt độ đống ủ ở mức trên 500C duy trì trong 6 ngày liên tục là điều kiện rất phù hợp để hạn chế và tiêu

diệt E coli và Salmonella có trong phân, phù hợp với công bố của Feachem R

G et al.(1983) với nhiệt độ trên 450C có khả năng tiêu diệt E coli, Salmonella

Kết quả đánh giá một số chỉ tiêu dinh dưỡng và mật độ vi sinh vật trong quá trình

ủ được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 3.1 Diễn biến một số chỉ tiêu dinh dưỡng và mật độ vi sinh vật

theo thời gian Chỉ tiêu

Mẫu

pH KCl OC

(%)

N (%)

P 2 O 5

(hh)

K 2 O (hh)

cacbon Bên cạnh đó, mật độ E.coli và Salmonella giảm đi rất nhiều sau khi ủ 15

ngày Chính nhiệt độ đống ủ cao, kéo dài liên tục đã góp phần hạn chế, tiêu diệt các vi sinh vật gây hại trên.Phân hữu cơ giun quế sau khi xử lý bằng chế phẩm vi sinh vật (EM) có các chỉ tiêu chất lượng như pHKCl; OC (%); mật độ vi sinh vật

E Coli, Salmonella đạt tiêu chuẩn phân hữu cơ được quy định trong phụ lục 5 của Nghị định 108/NĐ-CP về quản lý phân bón

3.5.2 Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng

3.5.1.1 Thí nghiệm 1 Xác định lượng phân hữu cơ giun quế thích hợp bón cho cây cà chua nhằm đạt năng suất chất lượng và hiệu quả kinh tế cao

Thí nghiệm bố trí tại xã Phù Đổng, huyện Gia lâm, Hà Nội, bao gồm 4 công thức, 3 lần nhắc lại Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 20 m2 Các công thức

được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) Các công thức được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:

Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định lượng phân hữu cơ

giun quế thích hợp cho cây cà chua

Bảo vệ Bảo

Các công thức: CT1 NL1, CT1 NL2, CT1 NL3 và CT1 NL4 không bón phân giun quế và bón phân với nền bón là: 160 kg N/ha; 100 kg P2O5/ha; 135 kg

K2O /ha

Các công thức CT2 NL1, CT2 NL2, CT2 NL3 và CT2 NL4 bón 5 tấn/ha phân hữu cơ giun quế và nền bón: 160 kg N/ha; 100 kg P2O5/ha; 135 kg K2O /ha

Các công thức: CT3 NL1, CT3 NL2, CT3.NL3 và CT3.NL4 bón 10 tấn/ha phân hữu cơ giun quế và nền bón: 160 kg N/ha; 100 kg P2O5/ha; 135 kg

K2O /ha

Các công thức: CT4 NL1, CT4 NL2, CT4 NL3 và CT4 NL4 bón 15 tấn/ha phân hữu cơ giun quế và nền bón: 160 kg N/ha; 100 kg P2O5/ha; 135 kg

K2O /ha

Bảng 3.2 Nội dung công thức thí nghiệm 1

Công thức Phân bón (1 ha)

CT1 160kg N; 100 kg P2O5; 135kg K2O (Nền)

CT2 05 tấn phân hữu cơ giun quế + nền

CT3 10 tấn phân hữu cơ giun quế + nền

CT4 15 tấn phân hữu cơ giun quế + nền

3.5.1.2 Thí nghiệm 2 Xác định khả năng sử dụng phân hữu cơ giun quế thay thế một phần phân N hóa học trong sản xuất cà chua

Thí nghiệm bố trí tại khu thí nghiệp Bộ môn Nông hóa, khoa Quản lý đất đai, huyện Gia lâm, Hà Nội, bao gồm 9 công thức, 3 lần nhắc lại Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 20 m2 Các công thức được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) Sơ

đồ bố trí thí nghiệm như sau:

Sơ đồ bố trí thí nghiệm Xác định mức bón phân bón thích hợp khi tăng lượng bón phân hữu cơ giun quế ở các mức bón Đạm vô cơ khác nhau

cơ giun quế và lượng bón phân vô cơ: 160 kg N/ha; 100 kg P2O5/ha; 135 kg K2O/ha Các Công thức: CT 3.1, CT 3.2, CT 3.3 bón với lượng 11,90 tấn/ha phân hữu

cơ giun quế và lượng bón phân vô cơ: 160 kg N/ha; 100 kg P2O5/ha; 135 kg K2O/ha Các Công thức: CT 4.1, CT 4.2, CT 4.3 bón với lượng 10 tấn/ha phân hữu cơ giun quế và lượng bón phân vô cơ: 140 kg N/ha; 100 kg P2O5/ha; 135 kg K2O/ha Các Công thức: CT 5.1, CT 5.2, CT 5.3 bón với lượng 10,95 tấn/ha phân hữu

cơ giun quế và lượng bón phân vô cơ: 140 kg N/ha; 100 kg P2O5/ha; 135 kg K2O/ha Các Công thức: CT 6.1, CT 6.2, CT 6.3 bón với lượng 11,90 tấn/ha phân hữu

cơ giun quế và lượng bón phân vô cơ: 140 kg N/ha; 100 kg P2O5/ha; 135 kg K2O/ha Các Công thức: CT 7.1, CT 7.2, CT 7.3 bón với lượng 10 tấn/ha phân hữu cơ giun quế và lượng bón phân vô cơ: 120 kg N/ha; 100 kg P2O5/ha; 135 kg K2O/ha Các Công thức: CT 8.1, CT 8.2, CT 8.3 bón với lượng 10,95 tấn/ha phân hữu

cơ giun quế và lượng bón phân vô cơ: 120 kg N/ha; 100 kg P2O5/ha; 135 kg K2O/ha Các Công thức: CT 9.1, CT 9.2, CT 9.3 bón với lượng 10,95 tấn/ha phân hữu

cơ giun quế và lượng bón phân vô cơ: 120 kg N/ha; 100 kg P2O5/ha; 135 kg K2O/ha

* Các mức phân bón trong thí nghiệm

+ Nền phân khoáng của thí nghiệm 1 tiếp tục được dùng làm nền phân bón cho các công thức thí nghiệm ở thí nghiệm 2 Tuy nhiên lượng phân N trong thí nghiệm 2 có thay đổi do sử dụng phân giun quế thay thế cho một phần phân đạm hóa học Lượng phân đạm dùng trong thí nghiệm là 160 KgN; 140 KgN; 120 KgN

+ Lượng phân hữu cơ từ giun quế sau thí nghiệm 1 được xác định là phù hợp với cây cà chua là 10 tấn/ha Lượng phân hữu cơ này sẽ tăng lên tương ứng với lượng phân đạm vô cơ giảm đi (20; 40 kgN/ha) Hàm lượng phân hữu cơ giun quế tương ứng với 20 kgN/ha; 40 kgN/ha lần lượt là 0,95 tấn/ha và 1,90 tấn/ha

Bảng 3.3 Nội dung công thức thí nghiệm 2

3.5.2 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

3.5.2.1 Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng của cây cà chua

Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển, năng suất của cây cà chua theo QCVN 01-63:2011/BNNPTNT, cụ thể như sau:

* Các chỉ tiêu về sinh trưởng, phát triển

+ Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của cây cà chua

Theo dõi thời gian qua từ khi trồng tới:

- Bén rễ hồi xanh

- Ngày ra hoa (Khi có 50% số cây trong công thức ra hoa)

- Thu hoạch lần 1 (Có 50% số cây trong công thức cho thu hoạch)

- Kết thúc thu hoạch (Thu hết quả thương phẩm)

+ Chiều cao cây

Đo chiều cao cây từ cổ rễ sát mặt đất đến đỉnh sinh trưởng Theo dõi tất cả các cây đã đánh dấu trong một ô Theo dõi định kỳ 15 ngày 1 lần tính từ sau khi trồng tới kết thúc thu hoạch

* Các chỉ tiêu về năng suất, chất lượng quả cà chua

Theo dõi 5 cây trồng đã đánh dấu trong ô thí nghiệm theo đường chéo với các chỉ tiêu sau:

- Số quả cho thu hoạch/cây: Đếm tổng số quả cho thu hoạch trên từng

cây theo dõi

- Khối lượng quả: Xác định khối lượng quả ở 3 giai đoạn: giai đoạn đầu

cho thu hoạch; giai đoạn thu hoạch rộ; giai đoạn cuối thu hoạch Ở mỗi giai đoạn, tiến hành cân khối lượng quả thu hoạch trên từng cây theo dõi sau đó lấy giá trị trung bình của ô thí nghiệm

- Năng suất lý thuyết (tấn/ha): Là khối lượng quả thu được của mỗi công

thức thí nghiệm dựa trên kết quả tính khối lượng quả cho thu hoạch/cây và mật

độ cây trồng/ha

- Năng suất thực thu (tấn quả/ha): Là khối lượng quả thực tế cho thu

hoạch trên từng công thức ở từng lần nhắc lại, trong toàn bộ thời gian thu hoạch

- Một số chỉ tiêu về chất lượng quả: