Đánh giá đặc điểm sinh trưởng của một số giống khoai tây nhập nội và nghiên cứu ảnh hưởng của một số nguồn phân hữu cơ đối với giống khoai tây solara tại gia lâm hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI --- ðOÀN THỊ HUÊ ðÁNH GIÁ ðẶC ðIỂM SINH TRƯỞNG CỦA MỘT SỐ GIỐNG KHOAI TÂY NHẬP NỘI VÀ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ NGUỒN PH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

ðOÀN THỊ HUÊ

ðÁNH GIÁ ðẶC ðIỂM SINH TRƯỞNG CỦA MỘT SỐ GIỐNG KHOAI TÂY NHẬP NỘI VÀ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT

SỐ NGUỒN PHÂN HỮU CƠ ðỐI VỚI GIỐNG KHOAI TÂY SOLARA

TẠI GIA LÂM – HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Mã số : 60.62.01.10

Người hướng dẫn khoa học : TS NGUYỄN VĂN PHÚ

HÀ NỘI - 2013

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất cứ công trình nào khác

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này

ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

ðoàn Thị Huê

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

Trước tiên, tôi xin ñợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo

TS Nguyễn Văn Phú người thầy ñã tận tình hướng dẫn giúp ñỡ và ñộng viên

tôi trong quá trình thực hiện ñề tài và hoàn thành bản luận văn này

Tôi xin ñược gửi lời chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo trong Khoa Nông học, Khoa Sau ðại học những người ñã trực tiếp giảng dạy trang

bị những kiến thức bổ ích trong suốt thời gian học ñại học cũng như học cao học của mình

Tôi cũng xin ñược chân thành cảm ơn tập thể cán bộ, công nhân viên Viện Sinh học nông nghiệp - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã nhiệt tình giúp ñỡ và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực tập

Bên cạnh ñó tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả ngườii thân, bạn bè những người luôn bên cạnh ñộng viên giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện ñề tài

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Tác giả luận văn ðoàn Thị Huê

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

1.2 Mục ñích nghiên cứu và yêu cầu của ñề tài 3

1.3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của ñề tài 4

2.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển của khoai tây 5

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

2.9 Vi sinh vật hữu hiệu, ứng dụng chế phẩm EM ở Việt Nam 27

2.9.2 Nguồn gốc và các dạng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM 28 2.9.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng các dạng chế phẩm EMINA ở

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 3.1 Vật liệu, ựịa ựiểm và thời gian nghiên cứu 36

4.1 đánh giá sinh trưởng phát triển, năng suất của một số giống khoai

tây nhập nội trong vụ đông năm 2012 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 48 4.1.1 Thời gian sinh trưởng qua các giai ựoạn sinh trưởng của giống

khoai tây nhập nội trong vụ đông 2012 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 48

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

ẦẦẦ

v

4.1.2 Một số ựặc ựiểm sinh trưởng của các giống khoai tây nhập nội

4.1.2 động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống khoai tây

nhập nội trong vụ đông 2012 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 53 4.1.4 Một số ựặc trưng hình thái thân lá của các giống khoai tây nhập

nội trong vụ đông 2012 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 54 4.1.5 Mức ựộ nhiễm một số sâu bệnh hại chắnh của các giống khoai tây

nhập nội trong vụ đông 2012 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 56 4.1.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống khoai

tây trong vụ đông năm 2012 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 58 4.1.7 Tỷ lệ kắch thước củ của các giống khoai tây nhập nội trong vụ

4.1.8 Một số ựặc ựiểm hình thái củ của các giống khoai tây trồng trong

4.1.9 đánh giá cảm quan về chất lượng củ qua ăn nếm của các giống

khoai tây nhập nội trong vụ đông 2012 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 65 4.1.10 đánh giá chất lượng củ qua các chỉ tiêu phân tắch của các giống

khoai tây nhập nội trong vụ đông 2012 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 67 4.2 Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ ựã qua xử lý chế phẩm

EMINA ựến sinh trưởng phát triển, năng suất của giống khoai tây Solara trong vụ đông 2012 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 69 4.2.1 Ảnh hưởng của loại phân hữu cơ ựã qua xử lý chế phẩm EMINA

ựến ựộng thái tăng trưởng chiều cao cây của giống khoai tây Solara trong vụ đông 2012 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 69 4.2.2 Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ ựã qua xử lý chế phẩm

EMINA ựến tỷ lệ sâu bệnh hại của giống khoai tây Solara trong

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

ẦẦẦ

vi

4.2.3 Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ ựã qua xử lý với chế phẩm

EMINA ựến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống khoai tây Solara trong vụ đông 2012 tại Gia Lâm Ờ Hà Nội 73 4.2.4 Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ ựã qua xử lý với chế phẩm

EMINA ựến tỷ lệ kắch thước củ của giống khoai tây Solara vụ

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

Bộ NN và PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

CIP International Potato Center

ðHNN Hà Nội ðại học Nông nghiệp Hà Nội

FAO Food Agriculture Organization

EMINA Effective Microorganisms of Intitute of

Agrobiology IPM Integrated Pest Management

LAI Chỉ số diện tích lá

LSD0,05 Mức sai khác có ý nghĩa nhỏ nhất

Viện SHNN Viện Sinh học Nông nghiệp

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

4.2 Khả năng sinh trưởng thân lá của các giống khoai tây nhập nội

4.3 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống khoai tây

4.4 Một số ñặc ñiểm về hình thái của các giống khoai tây nhập nội 54 4.5 Mức ñộ nhiễm một số sâu, bệnh hại chính của các giống khoai

4.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống khoai

4.7 Tỷ lệ kích thước củ của các giống khoai tây nhập nội trồng vụ

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

ẦẦẦ

ix

4.8 đặc ựiểm hình thái củ của các giống khoai tây nhập nội vụ đông

4.9 đánh giá chất lượng ăn nếm của các giống khoai tây nhập nội

4.10 đường khử, tinh bột, chất khô của các giống khoai tây nhập nội

4.11 động thái tăng trưởng chiều cao cây của giống khoai tây Solara

khi bón các loại phân hữu cơ khác nhau vụ đông năm 2012 69 4.12 Mức ựộ nhiễm một số sâu, bệnh hại chắnh của giống khoai tây

Solara trên các loại phân bón khác nhau trong vụ đông năm 2012 72 4.13 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống khoai tây

Solara ở các loại phân bón khác nhau vụ đông năm 2012 75 4.14 Phân loại tỷ lệ kắch thước củ của giống khoai tây Solara ở các

loại phân hữu cơ khác nhau vụ đông năm 2012 77

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

1

1 MỞ ðẦU

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài

Cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) là một trong những cây lương

thực, cây thực phẩm, là mặt hàng xuất khẩu có giá trị mang lại hiệu quả kinh tế cao và ñã trở thành cây lương thực chủ ñạo, ñứng thứ 4 sau lúa gạo, lúa mì, ngô (FAO, 2008) Theo FAO, sản lượng khoai tây thế giới hàng năm ñạt khoảng 300 triệu tấn, chiếm 60 – 70% tổng sản lượng cây có

củ Theo Trung tâm Khoai tây Quốc tế (CIP), tính ñến năm 1998 ñã có 130 nước trên thế giới trồng khoai tây với tổng diện tích 18,3 triệu ha, tổng sản lượng là 295,1 triệu tấn, riêng sản lượng năm 2005 ñạt 325 triệu tấn, năng suất trung bình 16 tấn/ha

Hiện nay, khoai tây ở Việt Nam làm thực phẩm cho người, ñược coi

là loại rau sạch trên thị trường Là cây trồng ngắn ngày, khoai tây ñược nông dân miền Bắc Việt Nam sử dụng ñể tăng vụ ðặc biệt sang ñầu thế kỷ XXI ở một số nơi vùng châu thổ sông Hồng, nơi ñông dân cư ñã ñưa khoai tây vào hệ thống luân canh 3 vụ gồm 2 vụ lúa 1 vụ khoai tây ñể làm tăng giá trị thu nhập trên ñơn vị diện tích canh tác (Trương Văn Hộ, 2010)

Vì vậy, giống có chất lượng là một trong những yếu tố quan trọng nhất ñể trồng khoai tây thành công Tình trạng thiếu giống chất lượng tốt ñược công nhận là trở ngại lớn nhất cho sản xuất khoai tây ức chế quan trọng nhất trên toàn thế giới ðể ñáp ứng ñược nhu cầu phát triển sản xuất khoai tây chúng ta cần phải có bộ giống tốt cho năng suất cao, thích hợp với ñiều kiện khí hậu Việt Nam, các giống ña dạng phù hợp cho nhu cầu sử dụng Nhập nội giống ñể khảo nghiệm, ñánh giá và tuyển chọn ra giống khoai tây mới có nhiều ñặc tính tốt, thích hợp với ñiều kiện cụ thể ở nước

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

và chất lượng khoai tây Tuy nhiên nguồn phân hữu cơ từ khu vực chăn nuôi ñang rất hạn chế do quy mô thu hẹp bởi ảnh hưởng của dịch bệnh Trong khi ñó, phế thải ñang là một thảm họa khó lường trong sự phát triển mạnh mẽ của quá trình sản xuất, chế biến công nghiệp và hoạt ñộng sống của toàn xã hội Phế thải không chỉ làm ô nhiễm môi trường sinh thái, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm ñất, gây ñộc hại ñến sức khoẻ con người, vật nuôi và cây trồng, mà còn làm mất ñi cảnh quan văn hoá ñô thị và nông nghiệp nông thôn

Phế thải có nhiều nguồn khác nhau: từ rác thải sinh hoạt, rác thải ñô thị, tàn dư thực vật trên ñồng ruộng, phế thải từ các nhà máy công nghiệp Tất cả nguồn phế thải này một phần bị ñốt, phần còn lại trở thành phế thải gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường và nguồn nước, trong khi ñó ñất ñai lại thiếu trầm trọng nguồn dinh dưỡng cho cây, hàng năm nước ta phải bỏ

ra hàng tỷ ñôla ñể mua phân bón của nước ngoài Vì vậy, việc xử lý tàn dư thực vật trên ñồng ruộng không chỉ làm sạch môi trường ñồng ruộng, tiêu diệt ổ bệnh, dịch hại cây trồng mà còn có ý nghĩa rất lớn trong việc tạo ra

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

ẦẦẦ

3

nguồn phân hữu cơ tại chỗ trả lại cho ựất, giải quyết sự thiếu hụt về phân hữu cơ trong thâm canh hiện nay, ựồng thời giảm bớt chi phắ về phân bón, thuốc trừ sâu góp phần tăng thu nhập cho người nông dân

Xuất phát từ những yêu cầu của thực tiễn, chúng tôi tiến hành

nghiên cứu ựề tài: Ộđánh giá sinh trưởng của một số giống khoai tây

nhập nội và nghiên cứu ảnh hưởng của một số nguồn phân hữu cơ ựối với giống khoai tây Solara tại Gia Lâm Ờ Hà NộiỢ

1.2 Mục ựắch nghiên cứu và yêu cầu của ựề tài

1.2.2 Yêu cầu của ựề tài

− đánh giá một số giống khoai tây nhập nội: ựặc ựiểm sinh trưởng phát triển, nông sinh học, chỉ tiêu sinh lý, khả năng chống chịu, các yếu tố cấu thành năng suất củ

- đánh giá ảnh hưởng của một số nguồn phân hữu cơ qua xử lý EMINA ựến: ựặc ựiểm sinh trưởng, phát triển, chỉ tiêu sinh lý và các yếu tố cấu thành năng suất củ của giống khoai tây Solara

Trong ựiều kiện vụ đông 2012 tại Gia Lâm - Hà Nội

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

5

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển của khoai tây

Về nguồn gốc xuất xứ, cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) có

nguồn gốc từ vùng núi cao Andess thuộc Nam châu Mỹ (Smith, 1968) Theo C.M Bucaxốp ñã xác ñịnh cây khoai tây có nguồn gốc ở Nam

Mỹ, thuộc các nước Chilê, Pêru, Braxin, Bolivia…

Theo các tài liệu cổ ñại thì khoai tây hoang dại ñược người dân quanh dãy Andess ở Nam Pêru và Bắc Bolivia sử dụng từ 3-4 nghìn năm trước công nguyên Sau khi ñược thuần hóa cây khoai tây ñã ñược rộng khắp miền núi của dãy Andes (Nguyễn Quang Thạch, 1993)

Cây khoai tây vốn là một cây ưa lạnh có nguồn gốc từ vùng cao nhiệt ñới (từ 1000m trở lên) Trải qua quá trình chọn lọc và thuần hóa, nó có thể trồng ở các vùng khí hậu khác nhau bao gồm các vùng ôn ñới, á nhiệt ñới và nhiệt ñới với các ñiều kiện sinh thái nông nghiệp khác nhau từ vùng ñồng bằng ñến vùng núi cao (Struikand Wiersema, 1999)

Vavilốp cũng xác ñịnh rằng khoai tây có nguồn gốc từ Chilê, Pêru, Bolivia (Tạ Thu Cúc và cộng sự, 2000)

Người Tây Ban Nha ñã phát hiện ra cây khoai tây tại lưu vực sông Canca (Colombia), nơi thổ dân da ñỏ cư trú vào năm 1538 (Lê Minh ðức, 1977) Cây khoai tây ñược du nhập vào Tây Ban Nha vào khoảng năm 1570 Từ ñó khoai tây ñược truyền sang Italia, ðức Vào cuối thế kỷ XVI, khoai tây ñược mang về trồng ở Mỹ Năm 1586, một nhà hàng hải ñem khoai tây về trồng ở Anh Năm

1785, khoai tây ñược mang về trồng ở Pháp Từ ñó khoai tây ñược ñưa vào trồng

ở các nước Châu Âu khác Qua gần 100 năm khoai tây ñược trồng rộng rãi và phát triển rộng lớn ở Châu Âu, khoai tây ñược du nhập sang các nước ở các châu

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

Quang Thạch,1993)

Khoai tây ựược trồng phổ biến từ khi chiến tranh thế giới thứ II kết thúc, ựặc biệt các chủng loại giống có tiêu chuẩn công nghiệp (chips, ựồ hộp và thức

ăn liền) Năm 1972 Trung tâm Khoai tây quốc tế (CIP) ựược thành lập tại Lima

- Peru, nơi thu thập và lưu giữ sự ựa dạng di truyền của khoai tây, lai tạo giống

và hỗ trợ phát triển nghiên cứu giống và sản xuất khoai tây trên thế giới

Ở Việt Nam, khoai tây ựược ựưa vào năm 1890 do những nhà truyền giáo người Pháp ựem vào Việt Nam ựược ựặt tên là ỘKhoai tâyỢ Trước năm

1970, khoai tây ựược trồng rải rác ở Sapa Ờ Lào Cai, đồ Sơn Ờ Hải Phòng, Trà Lĩnh Ờ Cao Bằng, đông Anh Ờ Phúc Yên, đà Lạt Ờ Lâm đồng Diện tắch khoảng 3 nghìn ha Thời gian này, khoai tây ựược coi là loại rau cao cấp (Trương Văn Hộ, 2010)

2.2 Phân loại thực vật khoai tây

Cây khoai tây thuộc họ cà (Solanaceae), chi Solanum và tập ựoàn Tuberarium Dun (Tạ Thu Cúc và cs, 2001)

Theo C.M Bucacsov dựa vào vị trắ và hình dạng của hoa (là hình bánh

xe hay hình ngôi sao) mà phân loại Tuberarium thành 6 tập ựoàn:

Andium - Buk, Arcitium - Buk, Pacifinin - Buk, Orientale - Buk, Exinterruptum - Buk, Integrifolium-Buk

Theo tác giả trên thì các loài khoai tây trồng thuộc 2 nhóm Buk và Andigera-Buk

Tuberoso Nhóm TuberosoTuberoso Buk: đặc ựiểm của nhóm này là thân mập to, lóng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

7

ngắn, số thân mỗi nhóm là 2 hoặc nhiều hơn Lá to có 3 - 5 ñôi lá chét Hoa 5 cánh dạng hình bánh xe, ñỉnh cánh hoa nhọn, hoa mầu trắng hoặc phớt tím, nhị thường bất thụ, số nhiễm sắc thể 2n = 48, ở các loài hoang dại 2n = 24 và 36 Chúng phân bố ở vùng có ñộ cao 500m của Pêru và Chilê; Trong nhóm này chỉ

có một loài trồng trọt là Solanum tuberosum

- Nhóm Andigera-Buk: ðặc ñiểm của nhóm này là thân cao từ 50 - 150

cm, lá nhỏ, có 5 - 7 ñôi lá chét Hoa có dạng hình bánh xe, ñỉnh hoa nhọn, hoa màu trắng xen tím nhạt hoặc tím ñậm, quả nhỏ nhiều ngăn, dễ bị rụng, số nhiễm sắc thể 2n = 24, 36, 48 Chúng ñược phân bố ở vùng cao nguyên Colombo, Ecuador, Peru, Bolivia v.v

Theo các nhà khoa học của CIP thì những loài và nhóm Solanum sau ñây

có ñặc tính chống chịu với bệnh mốc sương, bệnh héo xanh vi khuẩn, tuyến trùng gây nốt rễ và bệnh virut X và Y

Loài Solanum tuberosum L là nhóm Tuberosa kháng bệnh mốc sương Nhóm Andigera kháng bệnh mốc sương, bệnh virut X và viruts Y Nhóm Phureze và Setenotonum kháng bệnh mốc sương, bệnh héo xanh

Nhìn chung ở loài khoai tây trồng trọt Solanum tuberosum L nhiều giống

có khả năng kháng các bệnh chính của khoai tây, có khả năng thích nghi với vùng nhiệt ñới có tiềm năng năng suất cao và có các ñặc tính trồng trọt khác như củ tốt,

có kiểu cây thích hợp, có thời gian sinh trưởng ngắn (Tạ Thu Cúc, 2001)

2.3 ðặc ñiểm thực vật học

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

2.3.2 Thân

Thân khoai tây là loại thân bò, có giống thân ñứng, trên thân có thể mọc các nhánh Thân dài 30 – 150cm thay ñổi tùy theo giống Thân có dạng tròn hoặc 3 – 5 cạnh Trên thân có lông tơ cứng, khi già lông rụng Thân có màu xanh, tím, hoặc hồng tùy giống

2.3.3 Lá

Lá hình thành và hoàn thiện theo sự tăng trưởng của cây: ñầu tiên là các

lá nguyên ñơn, sau ñó hình thành các lá kép lẻ chưa hoàn chỉnh và cuối cùng

là các lá hoàn chỉnh Lá hoàn chỉnh có từ 3 – 4 ñôi lá chét mọc ñối xứng nhau,

lá xẻ lông chim, trên cùng có một lá chét ñính ở ñỉnh, phần cuống lá có tai lá

Số lượng, kích thước và sự sắp xếp của lá trên thân thể hiện ñặc ñiểm của giống và thể hiện ñộ thoáng cũng như khả năng hấp thu ánh sáng của mỗi lá

và bộ lá Khi diện tích lá che phủ ñạt từ 38000 – 40000 m2/ha khả năng quang hợp là lớn nhất, tiềm năng năng suất ñạt cao nhất

2.3.4 Hoa – Quả - Hạt

Hoa khoai tây là loại hoa lưỡng tính, tự thụ phấn, hoa mọc thành chùm,

có 5 – 7 cánh hoa màu trắng hoặc phớt tím tùy thuộc vào từng giống Hạt phấn hoa thường bất thụ do vậy tỷ lệ ñậu quả thấp

Quả là loại quả mọng hình tròn hoặc trái xoan, nhỏ, có màu xanh lục hay tím, có 2 – 3 noãn tạo 2 – 3 ngăn chứa hạt rất nhỏ, khi chín quả có màu

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

50C thường làm cho thân lá bị hại Nếu nhiệt ñộ xuống thấp dưới 7 oC, cây khoai tây ngừng sinh trưởng Khi nhiệt ñộ xuống -1 ñến -2 oC thì thân, lá bị chết, xuống ñến -5 oC thì thân lá chết trong thời gian ngắn Ở thời kỳ hình thành và phát triển

củ nhiệt ñộ cần ñạt ñược từ 15 - 22oC, nhiệt ñộ thích hợp nhất là từ 16 - 18oC Lúc gặp nhiệt ñộ cao trên ngưỡng nhiệt ñộ thích hợp hình thành của chúng, tia củ thường hình thành ít, vươn dài, ra nhiều củ bé Trong ñiều kiện nhiệt ñộ cao, khoai tây thường kéo dài thời gian sinh trưởng và cho năng suất thấp

Trong giai ñoạn ngủ nghỉ của cây khoai tây nó có thể mọc mầm ở nhịêt

ñộ 4oC nhiệt ñộ từ 10 - 15oC, mọc mầm tốt nhất, mầm mập và ngắn (ðường Hồng Dật, 2004)

2.4 Yêu cầu ngoại cảnh của cây khoai tây

2.4.1 Ánh sáng

Ánh sáng là yếu tố cần thiết cho cây quang hợp ñể tích luỹ vật chất Khoai tây là cây ưa ánh sáng, cường ñộ ánh sáng mạnh có lợi cho quá trình quang hợp của khoai tây, thúc ñẩy tốt cho việc hình thành củ và tích lũy hàm lượng chất khô Cường ñộ ánh sáng thích hợp cho cây khoai tây quang hợp từ

40000 - 60000 lux Nhìn chung khoai tây là cây ưa thời gian chiếu sáng ngày

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

10

dài (trên 14 giờ chiếu sáng) sẽ rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây Tuy nhiên trong mỗi giai ñoạn sinh trưởng và phát triển chúng yêu cầu ánh sáng khác nhau Thời kì mọc mầm khỏi mặt ñất ñến lúc cây có nụ hoa, khoai tây yêu cầu ánh sáng ngày dài sẽ có lợi cho sự phát triển thân lá và thúc ñẩy mạnh quá trình quang hợp ðến thời kì hình thành tia củ chúng yêu cầu thời gian chiếu sáng ngắn (ðường Hồng Dật, 2004)

2.4.2 Nước

Trong thời kỳ sinh trưởng phát triển khoai tây cần lượng nước lớn và phải ñược cung cấp thường xuyên Kết quả nghiên cứu cho thấy trong suốt thời gian sinh trưởng khoai tây cần lượng mưa khoảng 500 - 700 mm ðồng thời mỗi thời kỳ, chúng cần lượng nước khác nhau ñể phát triển mầm, thân,

lá, hoa, quả

Ngô ðức Thiệu (1978), chứng minh rằng giai ñoạn từ khi trồng ñến bắt ñầu ra nụ hoa khoai tây yêu cầu 60% ñộ ẩm ñồng ruộng, các giai ñoạn sau chúng yêu cầu 80% và sẽ cho năng suất cao nhất Trong ñiều kiện thiếu và thừa ñộ ẩm trong các giai ñoạn trên, rễ, thân, lá ñều phát triển kém, củ ít, nhỏ chống chịu sâu bệnh kém dẫn ñến năng suất thấp

2.4.3 ðất trồng và dinh dưỡng

Khoai tây có khả năng thích ứng với nhiều loại ñất khác nhau trừ ñất thịt nặng và ñất sét ngập úng ðất có tầng canh tác dày và tơi xốp khả năng giữ nước và thông khí tốt là thích hợp nhất với khoai tây và sẽ cho năng suất cao nhất ðất có pH từ 5 - 7, nhưng thích hợp nhất là 6 - 6,5 ðộ pH cao hơn

có thể bị bệnh ghẻ trên củ Khoai tây yêu cầu một lượng dinh dưỡng lớn và

ñầy ñủ các nguyên tố ña lượng và vi lượng (Nguyễn Văn Bộ, 2004)

Nguyên tố ñạm là nguyên tố cần thiết ñể hình thành tế bào mới cấu tạo nên các bộ phận như rễ, thân lá, củ Nếu bón không ñấy ñủ cây sẽ kém phát

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

11

triển năng suất thấp, nhưng nếu bón quá nhiều ñạm sẽ ảnh hưởng không tốt ñến sự sinh trưởng của cây làm mất cân ñối giữa các bộ phận trên mặt ñất và dưới mặt ñất ñồng thời tạo ñiều kiện cho bệnh phát triển, lượng ñạm bón thích hợp là từ 100 - 200 kgN/ha Tuỳ vào từng loại ñất, không bón quá muộn tốt nhất là kết hợp giữa vun gốc và bón ñạm

Nguyên tố phospho có vai trò ñặc biệt quan trọng giúp tăng cường quá trình sinh trưởng thân lá, quá trình hình thành tia củ sớm tăng số lượng củ và tăng năng suất Phospho cần trong giai ñoạn ñầu sinh trưởng của cây vì kích thích bộ rễ phát triển Thiếu phos pho sẽ làm cho cây phát triển không bình thường Phos pho là phân bón hấp thụ chậm nên thường ñược bón lót Bón muộn, ñặc biệt thời kỳ ra nụ hoa sẽ làm giảm năng suất và chất lượng tinh bột (Ngô ðức Thiệu, 1978) Khoai tây cần nhiều kali hơn cả, nó có tác dụng làm tăng quá trình sinh trưởng, ñặc biệt khả năng quang hợp và khả năng vận chuyển các chất về củ, tăng chất chất lượng củ, tăng khả năng chống chịu một

số bệnh quan trọng trên củ lượng phân bón thích hợp 120 - 150 kg K20/ha

2.5 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới

Khoai tây (Solanum tuberosum L.) là một loại cây trồng chính quan

trọng trên toàn thế giới (Tsegaw, 2005), chiếm 37% tổng sản lượng khoai tây trên thế giới (FAO, 1995) Khoai tây là cây trồng củ quan trọng nhất xếp hạng ñầu tiên về khối lượng sản xuất trong rễ và củ cây trồng, với sản lượng hàng năm khoảng 300 triệu tấn trồng trên khoảng 19 triệu ha (FAO, 2008), tiếp theo là sắn, khoai lang, khoai mỡ (FAO, 2004, 2008) Sản xuất khoai tây thế giới trung bình là khoảng 17 triệu ha/năm Trong khi tiêu thụ trực tiếp làm thực phẩm của con người là 31,3 kg bình quân trên ñầu người (kg/năm) (FAO, 1995, 2008) Châu Á và Châu Âu là hai khu vực trồng khoai tây lớn của thế giới, chiếm hơn 80% của thế giới về sản xuất trong khi châu Phi là ít

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

12

nhất, chiếm khoảng 5% (Tigoni PO Box, Limuru, Kenya, 2011)

Theo thống kê của FAOSTAT (2011) thấy tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới từ năm 2004 ñến năm 2011 ñã có những bước tiến ñáng kể Sản lượng tăng khoảng 336 triệu tấn (2004) lên 374 triệu tấn (2011) Diện tích trồng ổn ñịnh qua các năm khoảng 19 triệu ha Kết quả ñược thể hiện qua bảng 2.1:

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

Sản lượng (triệu tấn)

có chênh lệch ñáng kể Các nước phát triển có năng suất cao hơn mức trung bình của thế giới ngược lại các nước ñang phát triển có năng suất thấp hơn mức trung bình của thế giới Một số nước có năng suất khoai tây năm 2009 cao như: Hoa Kỳ: 462,73 tạ/ha, Hà Lan: 462,69 tạ/ha, Thuỵ Sĩ: 460,99 tạ/ha, Bỉ: 447,08 tạ/ha, ðức: 440,56 tạ/ha, Vương Quốc Anh: 431,07 tạ/ha, Pháp: 420,62 tạ/ha

Một số nước có diện tích trồng khoai tây lớn là: Trung Quốc: 5, 083 triệu ha, Nga: 2,182 triệu ha, Ấn ðộ: 1,828 triệu ha, Ukraine: 1,412 triệu ha (FAOSTAT, 8/2011) Các nước này ñã ñóng góp rất lớn ñối với sản lượng khoai tây toàn thế giới, Nhật Bản là nước nhập khẩu khoai tây lớn nhất trên thế giới Những mặt hàng mà nước này tiêu thụ nhiều nhất là khoai tây ñông lạnh và các sản phẩm khoai tây chế biến khác

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

Sản lượng (tấn)

Diện tích ( ha)

Năng suất (tạ)

Sản lượng (tấn)

Châu Phi 1 827 282 138 889 25 378 948 1 882 625 139 835 26 325 755 Châu Á 407 583 160 190 6 529 059 422 475 175 536 7 415 926 Châu Âu 6 109 489 177 154 108 232 274 6 140 183 212 046 130 200 365 Châu Mỹ 1 589 455 249 925 39 724 529 1 634 329 254 349 41 568 909 Châu Úc 49 458 378 398 1 871 481 43 303 381 816 1 653 379 Thế giới 18 769 170 178 091 334 262 523 19 248 586 194 499 374 382 274

(Nguồn: FAOSTAT, 2011)

Vào năm 2011, Châu Âu và Châu Phi là những vùng trồng khoai tây lớn nhất thế giới, ñóng góp hơn 40% sản lượng khoai tây của thế giới Diện tích trồng khoai tây của Châu Âu lớn nhất, hơn 6 triệu ha (2011), sao ñó ñến Châu Phi là 1,8 triệu ha (2011) Châu Úc là vùng có diện tích trồng khoai tây thấp nhất thế giới khoảng 43 nghìn ha Trong khi ñó năng suất khoai tây của Châu Úc lại cao nhất thế giới vào khoảng 37 tấn (2010) và 38 tấn (2011) do trình ñộ thâm canh cao

Hiện nay, việc tiêu thụ khoai tây trên thế giới ñang có sự thay ñổi Tiêu thụ khoai tây tươi ñang có xu hướng giảm ở nhiều nước, ñặc biệt là những n-ước phát triển Như vậy cùng với sự phát triển của nền kinh tế thế giới thì nhu cầu sử dụng khoai tây trong công nghiệp ngày càng tăng vì vậy cây khoai tây luôn có vị trí quan trọng trong nền kinh tế thế giới

2.6 Tình hình sản xuất và nghiên cứu khoai tây ở Việt Nam

Khoai tây không phải là cây trồng bản ñịa nhưng ñã ñược trồng ở Việt

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

15

Nam từ hơn 100 năm nay do người Pháp ñưa vào Cây khoai tây ñược trồng chủ yếu ở ðBSH, là loại cây trồng có thời gian sinh trưởng ngắn, nhưng lại cho năng suất cao, sản phẩm dễ tiêu thụ (ðường Hồng Dật, 2004)

Vào ñầu thập kỷ 70 với sự áp dụng rộng rãi về giống mới có năng suất cao, thời gian sinh trưởng ngắn hơn so với những giống truyền thống, nông dân vùng ñồng bằng sông Hồng có ñiều kiện trồng thêm vụ ñông sau khi thu hoạch vụ lúa xuân và vụ mùa trong một năm Trong những năm qua, diện tích trồng cây khoai tây có xu hướng tăng lên, và do ñổi mới kỹ thuật một số giống mới có năng suất cao, chất lượng tốt ñược nhập khẩu từ ðức và Hà Lan

ñã giúp bà con nông dân thu ñược năng suất ñáng kể Diện tích gieo trồng khoai tây ñạt 35 000 ha vào năm 2002 - 2003 với năng suất trung bình ñạt 4 tấn/ha Năm 2009 - 2010 thì diện tích gieo trồng tăng lên 45 000-50 000 ha với năng suất bình quân khoai tây ñạt 15-16 tấn/ha Số hộ nông dân sản xuất khoai tây giống xác nhận tăng từ 1100 hộ năm 2003 lên ít nhất là 3300 hộ vào năm 2009 Thu nhập từ sản xuất khoai tây của các hộ sản xuất khoai tây thương phẩm từ giống xác nhận cao hơn 25% thu nhập của các hộ không dùng khoai tây giống xác nhận Tất cả các chủ hộ trồng khoai tây ñều ñược học hành và có trình ñộ văn hóa nhất ñịnh ðiều này rất quan trọng vào tạo cho người sản xuất khoai tây tiếp thu ñược kỹ thuật mới trong sản xuất khoai tây Trung bình mỗi hộ với 4,3 nhân khẩu có thể thu ñược 2,2 triệu ñồng trong

3 tháng vụ ñông trong lúc không phải thời vụ lúa Khoai tây ñóng góp khoảng 12% tổng thu nhập ròng từ nông nghiệp của hộ, giúp nông dân có thêm 4,05 triệu ñồng/ha do năng suất lúa luân canh với khoai tây tăng khoảng 15%, tiết kiệm ñược chi phí làm ñất ( tiết kiệm 100% chi phí phân bón trong vụ xuân và 30% trong vụ mùa), tiết kiệm chi phí làm ñất ( 24 - 26%) và tiết kiệm chi phí lao ñộng (12 - 24 %) Bình quân một ha khoai tây có thể tạo cho nông dân thu

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

ẦẦẦ

16

ựược 15,27 triệu ựồng thu nhập và 39 800 ựồng một ngày/ người

Với 95% sản lượng khoai tây sẵn có ở miền Bắc từ tháng 12 ựến tháng 4, trong khi ựó chỉ có 5% sản lượng khoai tây ựược sản xuất liên tục 2 - 3 vụ trong vòng 7 ựến 8 tháng tại đà Lạt Ờ cao nguyên Nam Trung bộ Nam Sự phân bổ này ựã làm cho giá khoai tây thấp lúc thu hoạch từ tháng 12 ựến tháng 3 và giá ựắt trong thời gian không phải vụ khoai tây từ tháng 5 ựến tháng 10 Việt Nam có hơn 10 giống phổ biến trong sản xuất Giống Thường Tắn vẫn còn ựược trồng khoảng 8,5% diện tắch cả nước, nhất là các tỉnh Thái Bình, Hải Dương, Nam định và Ninh Bình Các giống nhập từ châu Âu như Diamant, Mariella và Nicola ựang ựược trồng chủ yếu ở ựồng bằng sông Hồng với 15,19% tổng diện tắch đặc biệt giống VT2 của Trung Quốc chiếm tới 66% tổng diện tắch khoai tây vì nó cho năng suất khá cao ( khoảng 16-20 tấn/ha) Mức giống trung bình một ha là 908 kg/ha dao ựộng từ 747 kg tới 1077kg/ha Với số lượng giống khiêm tốn ựó không thể phát triển khoai tây ở nhiều vùng sinh thái khác nhau ựược Vì thế việc nhập nội ựánh giá sự thắch ứng của các giống ựể có thể phù hợp cho nhiều vùng sinh thái khác nhau là hết sức cần thiết góp phần ựẩy mạnh sản xuất khoai tây ở Việt Nam

đến tháng 4 năm 2003, có khoảng 79 kho lạnh với công suất bảo quản là

2 615 tấn (33 tấn/kho) Khoảng 54% số nông dân dùng giống ựược bảo quản lạnh Hầu hết nông dân thiếu sự hiểu biết về sự tiện lợi của sử dụng giống bảo quản trong kho lạnh Chắ phắ cho bảo quản lạnh chiếm từ 1.700-2.000 ựồng/kg Khoảng 75% số nông dân trồng khoai tây mua hoàn toàn hay một phần giống khoai tây đây là nhân tố quan trọng cho hình thành và phát triển ngành sản xuất khoai tây giống ở Việt Nam 83% sản lượng thu hoạch ựược dùng ựể bán 5% sản lượng thu hoạch ựược dùng làm thức ăn cho gia súc, chủ yếu là nuôi lợn và khoảng 2% ựược dùng làm giống, 10% ựược dùng ựể tiêu

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

17dùng tại nhà Tỷ lệ này khác nhau theo ñịa phương, ñiều kiện thị trường và tỷ

lệ khoai tây dùng làm giống, chăn nuôi và tiêu dùng gia ñình có thể cao hơn

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

Sản lượng (1000 tấn)

(Nguồn: ðỗ Kim Chung , 2006 và GTZ 2008), Cục Trồng trọt, 2011)

Giai ñoạn từ năm 2000 ñến nay, diện tích khoai tây tăng dần và giữ ở mức 30 000 – 35 000 ha, sau ñó giảm xuống còn 18,80 ha (năm 2010) Thời

kỳ ñầu, nguồn giống chủ yếu ñược nhập từ Trung Quốc, chất lượng giống kém, sâu bệnh nhiều, nên năng suất thấp, bình quân ñạt 10 - 12 tấn/ha Do giống nhập không chủ ñộng ñược nên diện tích và thời vụ trồng bấp bênh (ðỗ Kim Chung, 2006)

Từ năm 2003, nhờ sự giúp ñỡ của Tổ chức hợp tác kỹ thuật Cộng hòa Liên bang ðức, thông qua dự án “Thúc ñẩy sản xuất khoai tây tại Việt Nam” nhiều giống khoai có chất lượng tốt, năng suất cao ñược khảo nghiệm và sản xuất tại Việt Nam ðặc biệt là sau khi áp dụng thành công phương pháp nhân nhanh giống khoai tây bằng sử dụng kỹ thuật nuôi cấy mô của Viện Sinh học Nông nghiệp , trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội Quy trình sản xuất giống

và bảo quản giống khoai tây trong kho lạnh của hệ thống nhân giống ñã ñược hoàn thiện Chúng ta ñã chủ ñộng ñược giống trong sản xuất Năng suất khoai

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

19

tây tăng ñáng kể, trung bình 15 tấn/ha, ñặc biệt ñã sản xuất ñược nhiều giống khoai tây chịu thâm canh, năng suất trung bình 20 – 25 tấn/ha (Nguyễn Quang Thạch và cs, 2004)

Từ năm 1991 - 1997, Nguyễn Quang Thạch, Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Thị Kim Thanh ñã có hàng loạt những công bố kết quả nghiên cứu nhằm hoàn chỉnh quy trình sản xuất khoai tây giống có kích thước nhỏ sạch bệnh, tiến tới hoàn chỉnh hệ thống sản xuất giống khoai tây sạch bệnh có chất lượng cao ở Việt Nam

Năm 2004, Viện Sinh học Nông nghiệp, trường ðại học Nông nghiệp

Hà Nội ñã tiến hành xây dựng và ñã ra một hệ thống sản xuất giống khoai tây hoàn toàn sạch bệnh (Nguyễn Quang Thạch và ctv, 2004)

Hiện nay, cây khoai tây là một trong những cây trồng chủ yếu trong vụ ñông của ñồng bằng sông Hồng và ñang ñược coi là một trong những thực phẩm sạch, là loại hàng hóa ñược lưu thông rộng rãi (Nguyễn Mậu Dũng và

cs, 2006) Trong thời gian 10 năm gần ñây nhất thì thấy rằng cả diện tích và năng suất khoai tây nước ta tăng giảm không ổn ñịnh và có chiều hướng suy giảm (nguyên nhân là giống khoai tây ngày càng bị thoái hóa và nhiễm sâu bệnh, giống mới chất lượng cao chưa ñủ về số lượng, giá giống tốt quá cao nên người sản xuất thường dùng khoai thương phẩm, khoai nhập từ Trung Quốc về bổ nhỏ ñể sử dụng làm giống) Chính ñiều ñó làm cho sản lượng khoai tây của cả nước giao ñộng thất thường, sản xuất của ngành chưa phát triển ổn ñịnh và ý nghĩa kinh tế của cây khoai tây trong dân chúng bị hạn chế

ðể khắc phục ñược hạn chế này, việc triển khai thành công trên thực tế các dự

án, chương trình của Nhà nước về phát triển cây khoai tây là vô cùng quan trọng (Nguyễn Tiến Mạnh, 2008)

Việc sử dụng phân bón vi sinh vật ña chủng bón cho khoai tây có tác dụng hạn chế bệnh héo xanh vi khuẩn ñối với khoai tây ở miền Bắc Nhiều tổ

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

20

hợp vi sinh vật có tác dụng tốt ñến sinh trưởng, phát triển, khả năng tích luỹ sinh khối và năng suất khoai tây, làm giảm ñáng kể tỷ lệ chết của khoai tây, hạn chế thiệt hại do vi khuẩn hoặc nấm bệnh vùng rễ gây ra cho cây khoai tây tới 40 - 66,%, tăng khả năng tích luỹ sinh khối tới 16,81 - 39,7% Sử dụng phân bón có vi sinh vật cố ñịnh nitơ có tác dụng tiết kiệm 10 - 20% phân bón

vô cơ Một số nghiên cứu còn cho thấy bón phân có vi sinh vật cố ñịnh nitơ ượng bón chỉ cần bằng 1/10 so với bón phân chuồng, năng suất khoai tây ñã tăng 16,67% ñối với giống Mariella và 19,27% với giống VT2 (Phạm Văn Toản và ctv, 2005)

l-Cây khoai tây thực sự là “nguồn tiềm năng sinh học chưa ñược khai thác” ở nước ta ðể khắc phục tình trạng trên, cần có sự hợp tác nghiên cứu của các cơ quan khoa học, các nhà quản lý, các doanh nghiệp và người sản xuất nhằm tạo ñủ nguồn củ giống khoai tây có chất lượng cao, với giá thành hợp lý ñể thay thế các giống ñã thoái hóa, ñồng thời với việc áp dụng ñồng bộ các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất khoai tây thương phẩm Có như vậy, năng suất và hiệu quả kinh tế của cây khoai tây mới ñược nâng cao, mới thực sự trở thành “cây vụ ñông lý tưởng’’ ở nước ta

2.7 Vai trò của phân hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp

Ở Việt Nam diện tích trồng khoai tây còn rất khiêm tốn, dao ñộng quanh 37,54 triệu ha với năng suất bình quân còn thấp 11,79 tấn/ha (2005), trong khi năng suất khoai tây ở các nước như Hoa Kỳ, Hà Lan ñều ñạt 46 tấn/ha (FAOSTAT, 8/2011) ðể ñáp ứng nhu cầu của thị trường một vấn ñề ñược ñặt

ra là tăng năng suất và sản lượng khoai tây Một giải pháp hữu hiệu ñược ñưa

ra là tăng năng suất trên một ñơn vị diện tích Vấn ñề ñược ñặt ra hiện nay là phải tăng hiệu quả sử dụng phân bón trên ñồng ruộng

Trong sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam cũng như các nước trên thế giới, phân hữu cơ không chỉ cung cấp dinh dưỡng cho ñất mà còn ñóng vai trò

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp

………

21

rất quan trọng trong việc cải thiện các đặc tính lý, hĩa học của đất thơng qua vai trị của vật chất hữu cơ Ngày nay phân hĩa học được coi là yếu tố quan trọng để tăng năng suất cây trồng, nên xu hướng sử dụng phân hĩa học ngày càng tăng Chính vì vậy, để giảm bớt sức ép của sự khủng hoảng chất rắn đơ thị cũng như sự ơ nhiễm mơi trường và tồn dư các chất độc hại trong lương thực thực phẩm từ nguồn phân hĩa học cung cấp cho cây trồng Do đĩ, nhiệm

vụ của ngành nơng nghiệp hiện nay là phải xây dựng nền nơng nghiệp bền vững Trong những năm gần đây, nơng nghiệp hữu cơ đã và đang được chú trọng do nhu cầu của sản phẩm sạch và bảo vệ mơi trường

Phân hữu cơ là những loại hợp chất hữu cơ khi vùi vào đất sau khi phân giải cĩ khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng Quan trọng hơn nữa là phân hữu cơ cĩ khả năng cải tạo đất rất lớn Phân hữu cơ bao gồm các loại như: phân chuồng, than bùn, phân rác, phế phẩm nơng nghiệp khi bĩn phân hữu cơ vào đất, chất hữu cơ được phân giải từ từ làm tăng lượng mùn đồng thời để lại trong đất một hàm lượng đáng kể chất dinh dưỡng Phân hữu

cơ là nguồn bổ sung mùn khơng thể thay thế cho đất Bên cạnh đĩ, khi bĩn phân hữu cơ vào đất làm cho tập đồn vi sinh vật hoạt động mạnh vì cung cấp cho chúng một hàm lượng lớn thức ăn cả về khống và thể hữu cơ Bản thân trong phân hữu cơ cĩ chứa rất nhiều vi sinh vật, vì thế đã bổ sung thêm cả về

số lượng và chủng loại vi sinh vật vào đất

Phân bĩn đĩng vai trị quan trọng trong sản xuất nơng nghiệp, nĩ cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng và làm tăng độ màu mỡ cho đất Sử dụng hợp lý các loại phân bĩn cho cây trồng là phương cách tốt nhất để tăng năng suất cây trồng và cải thiện chất lượng nơng sản Tuy nhiên hiện nay tại nhiều địa phương nơng dân đang lạm dụng phân vơ cơ vì sự tiện dụng của nĩ và vì cái lợi trước mắt mà khơng biết tận dụng những phế phụ phẩm nơng nghiệp (rơm rạ, rau rác ) họ đã đem đốt bỏ gây ơ nhiễm mơi trường Do vậy, đã làm

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

22

cho ñất bị chai cứng Sử dụng hợp lý các loại phân hóa học kết hợp bón phân hữu cơ cho ñất là một trong những phương cách canh tác bền vững và khoa học, là cách tốt nhất ñể bảo vệ ñất, chống thoái hóa sa mạc hóa ñất canh tác, trả lại sự sống cho ñất, từ ñó tăng tính bền vững cho ñất

Hiện nay, chất lượng ñất nông nghiệp ñang biến ñộng theo chiều hướng xấu ñi do con người thâm canh, tăng vụ, sử dụng giống mới với mức phân bón hóa học ngày càng cao, chất lượng nông sản, hiệu lực phân bón giảm, ô nhiễm môi trường gia tăng Vì vậy chúng ta cần sớm ứng dụng một số giải pháp bền vững cho nông nghiệp ñó là cần sử dụng phân hữu cơ trong quá trình trồng trọt (vietnamgateway.org/news.ph…)

Vũ Hữu Yêm (1995), cho rằng phân hữu cơ có tác ñộng chuyển hóa các hợp chất khó tan thành dễ tan, giải phóng ñược nhiều dinh dưỡng trong ñất cho cây trồng, cơ chế của hiện tượng này do tác ñộng của các axit hữu cơ ñược giải phóng tích cực với Fe trong các phosphate có hóa trị thấp hơn

Có thể nói hữu cơ là kho chứa tổng hợp các yếu tố dinh dưỡng và luôn

là nền tảng cho mọi hoạt ñộng sống trong ñất Trong hữu cơ có chứa chất mùn, chất mùn cung cấp dưỡng chất N, P, S và nguyên tố vi lượng từ từ cho cây trồng Chất mùn có khả năng trao ñổi cation (CEC) và có khả năng kết hợp với nhiều ion kim loại nên giúp ñất giữ cation tốt hơn Nhờ chất mùn mà các cation dinh dưỡng trong ñất ít bị rửa trôi Chất mùn cải thiện cấu trúc của ñất Chất mùn trong ñất là một chỉ thị tốt tình trạng dinh dưỡng ñạm của ñất ñối với cây trồng Trên 95% ñạm trong lớp mặt của hầu hết các loại ñất là ở dạng hữu cơ, vì vậy chất hữu cơ của ñất có tương quan rất chặt với ñạm tổng

số của ñất

Nhờ vậy, sử dụng phân hữu cơ sẽ khắc phục ñược sự mất cân ñối dinh dưỡng trong ñất, gia tăng hiệu quả phân bón hóa học, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và ñặc biệt là nâng cao chất lượng nông sản, ñảm bảo tính bền vững

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

23

của sản xuất nông nghiệp tranh-am-dả/20778645/159/.)

(http://vietbao.vn/the-gioi/luong-thuc-the-gioi-Buc-2.8 Vai trò của phân hữu cơ ñối với cây khoai tây

Phân hữu cơ có vai trò rất quan trọng trong sản xuất khoai tây Muốn năng suất sản lượng khoai tây cao, chất lượng tốt thì phải sử dụng phân hữu

cơ vì phân hữu cơ cung cấp cân ñối các nguyên tố ña lượng và bán ña lượng (N,

P, K, Ca) cho khoai tây và ñặc biệt là cũng cần bổ sung ñầy ñủ các nguyên tố vi lượng quan trọng cho khoai tây Ngoài ra, phân hữu cơ còn tạo ñộ xốp trong ñất, tăng khả năng giữ ẩm của ñất, kích thích bộ rễ phát triển và tạo ñiều kiện thuận lợi cho quá trình hình thành và phát triển củ khoai tây Phân hữu cơ cần phải ñược ủ hoai mục trước khi bón cho khoai tây Lượng phân hữu cơ thường dùng cho vùng ñồng bằng Bắc bộ ở mức 15 - 20 tấn/ha Tuy nhiên, trong sản xuất có thể không ñủ phân hữu cơ ñể ñầu tư cao như vậy, mặt khác ñầu tư phân hữu cơ quá cao sẽ tốn nhiều công ủ và vận chuyển Vì vậy, nên dùng lượng phân hữu cơ vừa phải (10 - 15 tấn/ha), bổ sung thêm một số loại phân khoáng ña lượng khác (N, P, K) theo nhu cầu của khoai tây, vẫn ñảm bảo cho năng suất, sản lượng cao

Phân hữu cơ bao gồm các loại phân có nguồn gốc là sản phẩm hữu cơ, như các loại phân chuồng, phân xanh, thân lá cây trồng ñược dùng ñể bón ruộng v.v Thành phần của phân hữu cơ rất phong phú trong ñó chứa hầu hết các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng Loại hàm lượng các chất

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

Ngày nay việc sử dụng vi sinh vật trong xử lý môi trường là một hướng

ñi ñúng và ñã ñược thế giới cũng như trong nước quan tâm với những lợi ích: thân thiện, không tạo ra các sản phẩm ñộc hại cho môi trường, chi phí xử lý thấp,…Trong ñó, chuyển hóa nguồn phế thải sau thu hoạch giàu xenlulô nhờ

vi sinh vật là một giải pháp hữu ích vừa tạo nguồn phân bón lớn cung cấp cho cây trồng vừa là giải pháp phát triển nông nghiệp bền vững

Sự cần thiết phải xử lý phế thải nông nghiệp,Việt Nam là một nước nông nghiệp với gần 80% dân số sống bằng nghề nông, do ñó, phế thải nông nghiệp sau thu hoạch khá lớn và thích hợp cho việc làm phân ủ (compost), nhưng cho ñến nay, nguồn cacbon vô tận ñó chủ yếu bị bỏ phí

2.8.1 Phân chuồng

Loại phân do gia súc thải ra bao gồm phân và nước giải Chất lượng và

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

26

2.8.2 Phân rác hữu cơ

Phân rác hữu cơ (compost) có khả năng cải thiện cấu trúc vật lý của ñất, khi ñược sử dụng với liều lượng thích hợp, việc bón phân ñã ñược ủ hoai mục ñem ñến cả lợi ích trước mắt và lâu dài tới cấu trúc của ñất, cải thiện cấu trúc của ñất và tăng khả năng giữ nước, khả năng liên kết này là do hàm lượng mùn trong ñất Mùn ñược tạo thành do sự phân huỷ các chất hữu cơ ở mức cao, các thành phần của mùn (axit humic, axit fulvic) ñóng vai trò như

“chất keo” kết dính các hạt ñất với nhau, làm cho chúng có khả năng chống xói mòn và tăng khả năng giữ ẩm của ñất

2.8.3 Bùn thải

ðây là loại phân bón ñược sản xuất từ than bùn, mùn rác thải kết hợp với ñạm, lân, kali, rỉ mật và bột kích hoạt vi sinh, sau ñó ñược ủ lên men trên công nghệ mới ñể tạo ra những quần thể sinh vật có ích Khi bón vào ñất, những vi sinh này phát triển và xâm nhập vào bộ rễ, tác ñộng tổng hợp lên cây trồng, ñồng thời chuyển hoá hàm lượng lân khó tiêu có sẵn trong ñất thành lân rễ tiêu cung cấp cho cây trồng

Bên cạnh ñó, loại phân bón này còn có tác dụng, hạn chế sâu bệnh, cải tạo ñất, làm cho ñất tơi xốp, giúp cây trồng hấp thụ tối ña chất dinh dưỡng, chống ô nhiễm môi trường, tạo ra sản phẩn nông nghiệp an toàn Loại phân bón hữu cơ vi sinh này có thể sử dụng ñể bón lót, bón thúc cho nhiều loại cây trồng: cây lương thực, rau màu, cây ăn quả, cây công nghiệp, hoa, cây cảnh khi bón cần ñảm bảo ñộ ẩm trong ñất nhằm tăng hiệu quả của phân tốt nhất

Bùn thải khu dân cư và khu chăn nuôi ñược khai thác và sử dụng ở nhiều nước phát triển trên thế giới như Séc, Hà Lan, ðức, vừa có tác dụng tăng năng suất, cải tạo ñất và giảm ô nhiễm nước mặt

2.8.4 Rơm rạ

Sau mỗi vụ thu hoạch, cây trồng ñể lại cho ñất một lượng lớn các phụ

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

27

phẩm hữu cơ, ñây là nguồn hữu cơ và chất dinh dưỡng rất lớn nếu ñược ñem

sử dụng làm phân bón cho cây trồng

Việt Nam là một nước nông nghiệp với phần lớn dân số sống bằng nghề nông với truyền thống lâu ñời là thâm canh lúa nước Do ñó lượng rơm

rạ ñể lại sau mỗi vụ thu hoạch là nguồn hữu cơ rất lớn Tuy nhiên rơm rạ nếu

ñể tự nhiên sẽ cần phân hủy rất lâu, và do tỷ lệ C/N rất cao nấu cày vùi rơm rạ trực tiếp vào ñất, sẽ gây hiện tượng bất ñộng dinh dưỡng trong ñất hoặc trong quá trình phân hủy sẽ gây ra hiện tượng ngộ ñộc hữu cơ cho cây lúa Do ñó, phế thải nông nghiệp sau khi thu hoạch thích hợp cho việc làm phân ủ Nhưng cho ñến nay, nguồn cacbon vô tận ñó ñang bị bỏ phí Việc ñốt các loại phế phụ phẩm rơm rạ tại ruộng sau thu hoạch, gây lãng phí lượng chất hữu cơ Bởi vậy, trả lại phế phụ phẩm nông nghiệp cho ñất chính là một bước ñi ñúng ñắn trong chiến lược vận dụng hệ thống dinh dưỡng cây trồng tổng hợp

Hiện nay, nhiều quốc gia và nhiều ñịa phương khác trong nước, rơm rạ ñược tận dụng như một nguyên liệu an toàn, thân thiện với môi trường Sản xuất phân hữu cơ vi sinh từ rơm rạ bằng phương pháp dùng chế phẩm vi sinh vật tạo nguồn phân hữu cơ ñã giải quyết cơ bản lượng phân chuồng thiếu hụt, ñồng thời tiết kiệm ñược chi phí ñầu tư phân bón ñể cải tạo ñất, giảm thiểu ô nhiễm môi trường (www.baohaiphong.com.vn/channel/1905/2 )

Tác dụng của chế phẩm vi sinh vật giúp phân giải nhanh các chất hữu

cơ có trong rơm rạ như: xenluloza, tinh bột, ligin, protein thành các chất tạo chất kháng sinh ñể tiêu diệt hoặc ức chế một số vi sinh vật gây thối, làm mất mùi thối; hình thành các chất kích thích sinh trưởng thực vật giúp cây trồng phát triển (www.khoahocphothong.com.vn/news/detail )

2.9 Vi sinh vật hữu hiệu, ứng dụng chế phẩm EM ở Việt Nam

2.9.1 Vi sinh vật trong tự nhiên

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

………

28

Trong môi trường tự nhiên, vi sinh vật hữu hiệu tồn tại dưới nhiều dạng: vi khuẩn có ích, xạ khuẩn, nấm men có liên quan ñến sự phát triển của thực vật thông qua quá trình cân bằng thổ nhưỡng - sinh vật

Sự phân bố của vi sinh vật trong ñất phụ thuộc vào ñộ dày của tầng ñất, vào ñặc ñiểm, tính chất của ñất, vào thời tiết khí hậu, vào quan hệ giữa vi sinh vật với cây trồng Vi sinh vật trong ñất có nhiều tác dụng như làm tăng nguồn dinh dưỡng, phân giải các hợp chất hữu cơ, tăng ñộ phì cho ñất, chuyển hóa chất vô cơ (Nguyễn Xuân Thành và ctv, 2003)

Vi sinh vật có ích cũng có nhiều loại, có loại giúp cho quá trình phân huỷ chất hữu cơ, có loại giúp cho quá trình tổng hợp ra chất hữu cơ từ CO2 và nước Từ lâu, con người ñã biết lợi dụng vi sinh vật cho chế biến như công nghệ lên men, ủ phân hữu cơ, trồng cây họ ñậu ñể cải tạo ñất Ngày nay, công nghệ sinh học phát triển, con người hiểu và sử dụng vi sinh vật vào nhiều lĩnh vực có hiệu quả hơn như tạo ra ñược các chế phẩm thuốc trừ sâu sinh học, phân bón vi sinh có tác dụng tốt cho sản xuất lại an toàn cho con người và ñộng vật

2.9.2 Nguồn gốc và các dạng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM

Cùng với chất hữu cơ, vi sinh vật sống trong ñất, nước và vùng rễ có mối quan hệ rất chặt chẽ với cây trồng Hầu như mọi quá trình xảy ra trong ñất ñều có sự tham gia trực tiếp, hay gián tiếp của vi sinh vật (mùn hoá, khoáng hoá chất hữu cơ, phân giải, cố ñịnh chất hữu cơ ) Vì vậy, vi sinh vật ñược coi là hệ thống của bộ phận dinh dưỡng tổng hợp cho cây trồng Công nghệ sinh học về phân bón thực chất là tổng hợp các kỹ thuật (vi sinh, vi sinh học phân tử, hoá sinh ) nhằm sử dụng vi sinh vật sống hoặc các hoạt chất sinh học của chúng tạo nên các dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng hay thông qua ñó giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển và sử dụng dinh dưỡng tốt hơn

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

Effective Microorganisms (EM) (Wikipedia (2006), Chế phẩm EM,http://vi.wikipedia.org/wiki/Ch%E1%BA%BF_ph%E1%BA%A9m_EM

EM Info Website (2007), Introduction to EM, http://eminfo.info.Wikipedia (2007),Effectivemicroorganism,http://en.wikipedia.org/wiki/Effective_Microorgani

sms) Công nghệ EM dần trở nên nổi tiếng và có ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước

Theo Teruo Higa, hệ thống nông nghiệp thiên nhiên có sử dụng công nghệ vi sinh vật hữu hiệu EM là hệ thống nông nghiệp có năng suất cao, ổn ñịnh, giá thành thấp, không ñộc hại cải thiện môi trường bền vững

T Higa cho rằng, chế phẩm EM giúp sinh ra các chất chống oxy hoá như inositol, ubiquinone, saponine, polysaccharide phân tử thấp, polyphenol và các muối chelate Các chất này có khả năng hạn chế bệnh, kìm hãm các vi sinh vật có hại và kích thích các vi sinh vật có lợi ðồng thời các chất này cũng giải ñộc các chất có hại do có sự hình thành các enzym phân huỷ Vai trò của EM còn ñược phát huy bởi sự cộng hưởng sóng sinh ra bởi các vi

khuẩn quang dưỡng (Trần ðức Hiền, 2007, Sử dụng chế phẩm sinh học EM trong sản xuất và ñời sống, Sở Khoa học và Công nghệ ðắkLắk

http://www.skhcndaklak.gov.vn/Trangch%E1%BB%A7/Th%C3%B4ngtinKHCN/T%E1%BA%A1pch%C3%ADKHCN/T%E1%BA%ADpsans%E1%BB%91022006/tabid/102/ctl/Details/mid/392/ItemID/88/Default.aspx)

Từ công thức của chế phẩm EM, một số chế phẩm tương tự và nội ñịa hóa ñã ñược sản xuất ở Việt Nam là chế phẩm GEM và VEM (Wikipedia,

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp

* Dung dịch EM gốc (EM1)

EM1 nguyên chất là tập hợp khoảng 50 loài vi sinh vật có ích cả háo khí và kỵ khí thuộc 10 chi khác nhau gồm vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, xạ khuẩn và nấm mốc sống cộng sinh cùng môi trường

Chế phẩm EM1 là chất lỏng màu nâu vàng, có mùi dễ chịu, vị chua ngọt,

pH < 3,5 Chế phẩm EM1 ñược bảo quản ở nhiệt ñộ bình thường, tránh ánh nắng mặt trời trực tiếp chiếu vào Thời gian bảo quản từ 6 tháng ñến 1 năm

EM1 ñược dùng trực tiếp ñể bón cho cây, bổ sung vào thức ăn, nước uống cho gia súc, phun trực tiếp vào rác thải

Từ chế phẩm EM1 có thể chế ra các chế phẩm khác như EM thứ cấp,

EM Bokashi B (làm thức ăn cho gia súc) và EM Bokashi C (ñể xử lý môi

trường) (Lê Khắc Quảng, 2004)

* EM Bokashi

EM Bokashi thường có dạng bột, hoặc hạt nhỏ ñược ñiều chế bằng cách lên men các chất hữu cơ (cám, bánh dầu, bột cá, phân, than bùn) với dung dịch EM1 EM Bokashi có tác dụng tăng tính ña dạng của vi sinh vật trong ñất và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng

EM Bokashi B: Dung dịch EM1, rỉ ñường (hoặc ñường nâu), nước