Nghiên cứu ảnh hưởng của vi sinh vật hữu hiệu và chất kích thích sinh trưởng gibberellin đến năng suất và chất lượng quýt bắc sơn

Hiện nay, trong sản xuất nông nghiệp, việc sử dụng các chế phẩm vi sinh vật, chất điều hoà sinh trưởng là một trong những biện pháp kỹ thuật quan trọng, hiệu quả để nâng cao năng suất và

Đại học tháI nguyên trường đại học nông lâm -

Dương hữu lộc

Nghiên cứu ảnh h-ởng của vi sinh vật hữu hiệu (EM)

và chất kích thích sinh tr-ởng Gibberellin đến năng

suất, chất l-ợng quýt Bắc Sơn

Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 60.62.01

Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp

Ng-ời H-ớng dẫn khoa học: TS.Nguyễn Khắc Thái Sơn

Thái nguyên, năm 2006

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan Luận văn này do chính tôi thực hiện, dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Nguyễn Khắc Thái Sơn Số liệu và kiết quả nghiên cứu trong luận văn này hoàn toàn trung thực và chưa

sử dụng để bảo vệ một công trình khoa học nào

Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận văn

đã được chỉ rõ nguồn gốc Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm

Thái Nguyên, tháng 11 năm 2006

Tác giả

Dương Hữu Lộc

Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn,

ủy ban nhân dân xã Chiến Thắng huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn Các hộ gia

đình được điều tra, các hộ có vườn đặt thí nghiệm đã tạo điều kiện và nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập tài liệu cho luận văn

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo -Tiến sĩ Nguyễn Khắc Thái Sơn - Giảng viên Khoa Tài nguyên và Môi trường,Trường

Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và bảo vệ luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi trong học tập nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Thái Nguyên, tháng 11 năm 2006

Tác giả

Dương Hữu Lộc

Đồ thị 4.05 ảnh hưởng của sử dụng tổng hợp cả EM thứ cấp và GAB 3 B đến

tỷ lệ đậu quả của quýt Bắc Sơn……… 67

Danh môc c¸c kÝ hiÖu viÕt t¾t

CAQ : C©y ¨n qu¶

§G STC STH : §¸nh gi¸ sinh tr−ëng c©y sau thu ho¹ch NSTT : N¨ng suÊt thùc thu

NSLT : N¨ng suÊt lý thuyÕt

¤ TN : ¤ thÝ nghiÖm

§−êng TS: §−êng tæng sè Axit TS : Axit tæng sè Vit C : Vitamin C

Mục lục

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Danh mục các ký hiệu viết tắt

Danh mục các bảng biểu

1 phần mở đầu

Trang

1.1 đặt vấn đề 1

1.2 mục tiêu của đề tài 2

1.3 Yêu cầu của đề tài 2

2 tổng quan tàI liệu 2.1 Cơ sở khoa học của đề tài 3

2.1.1 Cơ sở lý luận. 3

2.1.2 Cơ sở thực tiễn 4

2.2 Sơ lược đại cương về cam quýt 5

2.2.1 Nguồn gốc của cam quýt, lịch sử của nghề trồng cam quýt 5

2.2.2 Các vùng trồng cam quýt chủ yếu trên thế giới 6

2.2.3 Thực trang phát triển cam quýt ở Việt Nam 11

2.2.4 Đặc điểm thực vật học của cam quýt 15

2.2.5 Phân loại thực vật học của quýt 19

2.3 Sơ lược đại cương về vi sinh vật hữu hiệu (EM) 20

2.3.1 Nguòn gốc và các nghiên cứu về EM ……… 20

2.3.2 Một số kết quả ứng dụng của EM ……… …… 23

2.4 Sơ lược đại cương về chất kích thích sinh trưởng Gibberellin….….…. 27 2.4.1 Giới thiệu đại cương về Gibberellin ……… … 28

2.4.2 ứ ng dụng của Gibberellin trong sản xuất nông nghiệp …… 30

3 đối tượng, nội dung và phương pháp nghên cứu 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên 33

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 34

3.3 Nội dung nghiên cứu 34

3.3.1 Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của EM đến quýt Bắc Sơn 34 3.3.2 Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của GAB 3B đến quýt Bắc Sơn 35 3.3.3 Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của sử dụng tổng hợp EM thứ cấp và GAB3B đến quýt Bắc Sơn 36

3.4 Phương pháp nghiên cứu 36 3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 36

3.4.2 Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu 38

3.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 40

4 kết quả nghiên cứu và thảo luận 4.1 ảnh hưởng hỗn hợp vi sinh vật hữu hiệu (EM) đến quýt Bắc Sơn 43

4.1.1 ảnh hưởng của nồng độ EM thứ cấp đến quýt Bắc Sơn 43

4.1.2 ảnh hưởng của số lần phun EM thứ cấp đến quýt Bắc Sơn 49

4.1.3 ảnh hưởng của cách dùng EM thứ cấp đến quýt Bắc Sơn 55

4.2 ảnh hưởng của số lần phun GAB 3 B đến quýt Bắc Sơn ……… 59

4.3 ảnh hưởng của việc sử dụng phun tổng hợp EM thứ cấp và GAB 3 B đến quýt Bắc Sơn ……….……… 66

4.4 sơ bộ hạch toán kinh tế của một số công thức thí nghiệm cho năng suất cao.……….……… ……. 71

5 kết luận và đề nghị ……… …… 73

TàI liệu tham khảo ……….……… ……… ………… 75

3 B đến năng suất quýt Bắc Sơn 61

3 B đến thời gian chín và khả năng sinh

3 B đến năng suất

3 B đến thời gian chín và khả

3 B đến chất

PHầN Mở ĐầU

1.1 Đặt vấn đề

Cây quýt Bắc Sơn là giống quýt trong loài Citrus recutilata Blanco [2]

Giống quýt này đã được trồng từ rất lâu tại huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn và

đã trở thành cây ăn quả đặc hữu của địa phương

Trồng quýt đem lại thu nhập đáng kể cho các hộ làm vườn so với các cây nông nghiệp khác, với thu nhập trung bình từ 25-40 triệu đồng/ha/năm Nhưng hiện nay, sản lượng quýt Bắc Sơn còn thấp, chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trên thị trường các tỉnh phía Bắc nước ta

Theo người dân bản địa thì cây quýt Bắc Sơn đòi hỏi khá kỹ tính về

điều kiện trồng Truyền thống canh tác của người dân địa phương là trồng quýt ở sát các chân núi hoặc trồng thành vườn trong các thung lũng hẹp có diện tích trên dưới 1 ha và có núi đá vôi bao quanh, nơi này độ ẩm thường cao

và cường độ ánh sáng yếu Người dân địa phương gọi là các “lân quýt” Thường thì đường đi vào các lân quýt rất khó vì phải leo qua núi đá Có nhiều nhà làm vườn đã mang cây quýt Bắc Sơn ra trồng ở những điều kiện vườn trồng bằng phẳng hơn, không gần núi để thuận tiện cho chăm sóc nhưng không thành công, cây cho quả ít, sức sống kém, nhiều cây chỉ sống vài năm tuổi rồi tự chết Nhìn chung, diện tích và sản lượng quýt Bắc Sơn còn thấp so với tiềm năng đất đai của địa phương

Hiện nay, trong sản xuất nông nghiệp, việc sử dụng các chế phẩm vi sinh vật, chất điều hoà sinh trưởng là một trong những biện pháp kỹ thuật quan trọng, hiệu quả để nâng cao năng suất và chất lượng cho cây trồng đã

được nhiều nước trên thế giới và trong nước áp dụng Tuy nhiên, việc ứng

dụng kỹ thuật trên với cây quýt Bắc Sơn tại huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn còn rất ít, do đó mà năng suất trung bình ở các vườn trồng chưa cao, hiệu qủa kinh tế còn thấp Mong muốn của người làm vườn là nâng cao hơn năng suất, chất lượng để có thể cạnh tranh với quýt nhập từ Trung Quốc

Đặc biệt khi quýt Bắc Sơn ít hạt hơn và kéo dài thời gian chín đến giáp Tết Nguyên Đán thì chắc chắn giá thị thương phẩm sẽ cao hơn rất nhiều

Xuất phát từ thực tế này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài ”Nghiên

cứu ảnh hưởng của vi sinh vật hữu hiệu (EM) và chất kích thích sinh trưởng Gibberellin đến năng suất và chất lượng quýt Bắc Sơn”

1.2 Mục tiêu của đề tài

- Xác định sự ảnh hưởng của việc sử dụng hỗn hợp vi sinh vật hữu hiệu (EM), chất kích thích sinh trưởng Gibberellin (GAB

- Xác định được số lần phun GAB

3 B phù hợp nhất đối với năng suất, chất lượng, thời gian chín và khả năng sinh trưởng cây sau thu hoạch của quýt Bắc Sơn

- Xác định ảnh hưởng của việc sử dụng cả EM và GAB

3 B đến năng suất, chất lượng, thời gian chín và khả năng sinh trưởng cây sau thu hoạch của quýt Bắc Sơn

- Sơ bộ hạch toán hiệu quả kinh tế với một số công thức cho năng suất cao của các thí nghiệm để so sánh với đối chứng không sử dụng EM và GAB

3 B

Phần thứ hai

TổNG QUAN TàI LIệU

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

2.1.1 Cơ sở lý luận

Các chất kích thích sinh trưởng bao gồm: Auxin (IAA), Gibberellin (GA), Xytokimin (Zeatin, IPA, Diphenyl urea) các chất này có mặt với một lượng nhỏ trong các cơ quan, các bộ phận của cây để góp phần điều hoà hoạt động sinh lý cho cây như: kích thích sự giãn nở tế bào, điều chỉnh tính hướng quang của ngọn, điều chỉnh tính hướng địa của rễ, kích thích sự hình thành rễ, kích thích sự ra hoa, sự hình thành quả, sự lớn lên của quả và tạo quả không hạt

Trong số các chất kích thích sinh trưởng thì Gibberellin được phát hiện bởi các nhà khoa học Anh, Mỹ vào năm 1955 Bản chất của nó là axit Gibberellic Hiện nay người ta đã xác định được trên 100 loại Gibberellin khác nhau trong cây (ký hiệu là GAB 1 B, GAB 2 B, GAB 54 B. ) và có hoạt tính mạnh nhất là Gibberellin dạng AB

3 B (gọi là GAB

3 B) [10]

Bổ sung Gibberellin ngoại sinh cho cây sẽ kích thích sự giãn nở theo chiều dọc của tế bào là cho thân cây dài thêm, có tác dụng phá bỏ sự ngủ nghỉ của hạt, từ đó kích thích sự nảy mầm của hạt, Gibberellin sẽ làm tăng tỉ lệ hoa

đực ở họ bầu bí, tăng khả năng thụ phấn, thụ tinh cho hoa Quá trình sinh trưởng nhanh hơn thời gian sinh trưởng lâu hơn và kéo dài thời gian cho thu hoạch khi bổ sung Gibberellin [9]

Khác với Gibberellin có bản chất hoá học Hỗn hợp vi sinh vật hữu hiệu

EM mang đặc tính sinh học EM là hỗn hợp hơn 80 loài vi sinh vật có ích

được thành lập và đưa ra ứng dụng từ Nhật Bản Đối với cây trồng, EM có giá trị như một nguồn năng lượng mới để tăng cường các quá trình sinh lý, sinh

hoá Đồng thời EM làm tăng chất lượng hữu cơ trong đất nhờ các vi sinh vật phân giải ở trong hỗn hợp, từ đó cây hấp thu dễ dàng hơn Đưa Em vào sản xuất trong nông nghiệp là giải pháp nâng cao năng suất và cải tạo đất theo hướng nông nghiệp bền vững [11]

Sử dụng EM và Gibberellin đối với cây quýt Bắc Sơn là hoàn toàn có cơ

sở khoa học để đạt được năng suất cao hơn và phẩm chất quả tốt hơn

2.1.2 Cơ sở thực tiễn

ở cam quýt nói chung vào tuổi cây cho thu hoạch có thể cho một khối lượng sản phẩm lớn từ 15-20 tấn/ha Do vậy, cây lấy đi từ trong đất một lượng dinh dưỡng tương đối lớn để nuôi thân rễ lá và kiến tạo các sản phẩm quả Chính vì vậy bón phân cung cấp dinh đường vào đất hoặc bón phân qua lá sẽ quyết định nhiều đến năng suất chất lượng của vườn quýt [16]

Bón phân vào thời kỳ ra hoa kết quả là rất quan trọng bởi khi ra hoa đậu quả cây tiêu thụ nhiều chất dinh dưỡng vừa để phát triển thân cành lá, vừa để nuôi quả, nếu thiếu dinh dưỡng ở thời kỳ này, tỷ lệ rụng hoa, rụng quả sẽ nhiều, quả nhỏ chất lượng kém Để tìm cách bón phân hợp lý thường phải đưa

ra các chuẩn đoán dinh dưỡng cho cây, có thể bằng phương pháp phân tích lá

Đây là phương pháp tiên tiến, xác định chính xác lượng dinh dưỡng trong cây

ở thời kỳ đó Đồng thời có thể sử dụng phương pháp phân tích đất để bổ sung thêm những chất dinh dưỡng còn thiếu Người ta còn căn cứ vào sản lượng quả hàng năm để bón phân cho cây [22]

Chế phẩm EM và chất kích thích sinh trưởng GAB

3 B đã được ứng dụng rộng rãi trong ngành trồng trọt ở nhiều đối tượng cây trồng và nhiều địa phương khác nhau Nhìn chung cho kết quả rất khả quan

Hiện nay, tại Bắc Sơn những ứng dụng đó chưa được triển khai trên cây quýt, do đó những nghiên cứu và thực hiện của đề tài chắc chắn sẽ cho triển vọng tốt

2.2 Sơ lược về cam quýt

2.2.1 Nguồn gốc của cam quýt, lịch sử nghề trồng cam quýt

Cam quýt có lịch sử trồng trọt lâu đời sau cây nho trong các loài cây ăn quả Đã có nhiều nghiên cứu nói về nguồn gốc của cam quýt, phần lớn đều nhất trí rằng cam quýt có nguồn gốc ở miền Nam châu á, trải dài từ ấn Độ qua Hymalaya Trung Quốc vùng quần đảo Philippin, Malaysia, miền Nam Indonesia hoặc kéo đến lục địa úc Những báo cáo gần đây nhận định rằng, tỉnh Vân Nam (Trung Quốc) có thể là nơi khởi nguyên của nhiều loài cam quýt quan trọng, tại đây còn tìm thấy rất nhiều loài cam quýt hoang dại [32]

Trước đây có một vài tờ báo cho rằng, loài thanh yên (Citrus medica L), phật phủ (Citrus medica Var) có thể có nguồn gốc ở Địa Trung Hải hoặc Bắc Phi

Nhưng hiện nay người ta đã minh chứng được, Citrus medica có nguồn gốc tại miền Nam Trung Quốc, nhưng loài cây ăn quả này xuất hiện ở Bắc Phi

từ rất sớm (đầu những năm Công Nguyên), những tài liệu cổ xưa ghi chép loại cây ăn quả này có ở Bắc Phi đến mức nhiều người hiểu lầm chúng có nguồn gốc tại đây [25],[31]

Các giống chanh núm (Citrus limon Osbeck) được xác định có nguồn

gốc tại miền Nam Trung Quốc và miền Tây ấn Độ sau đó được đem trồng ở châu Phi và châu Âu Với những kỹ thuật di truyền hiện đại gần đã chứng

minh cho thấy chanh núm là dạng con lai tự nhiên giữa thanh yên (Citrus medica L) và chanh vỏ mỏng (Citrus aurantifolia Swingle), chính vì vậy mà

chanh núm có dạng hình thái trung gian giữa hai loại vừa kể trên Chanh núm

được xác định sử dụng như một loài quả sớm nhất vào năm 1150 ở Bắc Phi, vùng biển Địa Trung Hải và châu Âu [30]

Cam ngọt (Citrus sisnensis Osbeck) được xác định có nguồn gốc ở

miền Nam Trung Quốc, ấn Độ và miền Nam Indonesia, sau đó cũng giống

như loài Citrus media được mang đến trồng ở châu Âu và Địa Trung Hải, châu Phi vào thế kỷ 13 đến 17 [26] Giống cam nổi tiếng thế giới " Washington Navel", ở Việt Nam vẫn thường gọi là cam Navel được báo cáo là đang đột biến tự nhiên từ một giống cam ngọt, giống này được phát hiện ở Bahia Brazin, lần đầu tiên trồng ở úc năm 1928, ở Florida (Mỹ) năm 1835, ở California năm 1970 và nó trở nên rất nổi tiếng ở Washinhton D.C [33] Sau

đó, giống Washinhton Navel được thu nhập và trồng khắp các vùng trồng cam quýt trên thế giới

Các giống quýt cũng đã được xác định có nguồn gốc ở miền Nam châu

á, gồm miền Nam Trung Quốc, bán đảo Đông Dương, sau đó các người đi

biển đã mang đến trồng ở ấn Độ Quýt (Citrus recutilata Blanco) được trồng

ở vùng Địa Trung Hải, châu Âu và châu Mỹ muộn hơn so với các loài quả múi khác, vào khoảng năm 1805

Tóm lại, cam quýt có nguồn gốc ở miền Nam châu á, sự lan trải của cam quýt trên thế giới gắn liền với lịch sử buôn bán đường biển và các cuộc chiến tranh trước đây Cam quýt được di chuyển đến châu Phi từ ấn Độ bởi các thuyền buôn, di chuyển đến châu Mỹ bởi các nhà thám hiểm và thuyền buôn người Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha [31]

2.2.2 Các vùng trồng cam quýt chủ yếu trên thế giới

Những năm qua, diện tích và sản lượng của cam quýt không ngừng tăng nhanh Vành đai trồng trọt cam quýt trải dài từ 40 0

vĩ bắc xuống 40 0

vĩ nam,

có nghĩa là cam quýt chỉ được trồng trọt ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới Hiện nay, vùng cây ăn quả nhiệt đới như Việt Nam, Cu Ba, Thái Lan, Malaysia và miền Nam Trung Quốc giáp Việt Nam đang gặp khó khăn lớn về phát triển cam quýt do một số bệnh hại cam quýt điển hình của vùng nhiệt đới như bệnh greening gây lên sức tàn phá của các loại dịch bệnh này khiến cho diện tích

cam quýt của một số nước nằm trong vùng nhiệt đới bị thu hẹp hoặc không tăng lên được [28] Trái lại, khí hậu vùng á nhiệt đới không cho phép các loại bệnh hại cam quýt điển đình là bệnh greening phát triển mạnh Chính vì thế, vùng cam quýt á nhiệt đới có xu hướng ngày càng phát triển mạnh về diện tích, năng suất, sản lượng, chất lượng quả cũng như sự đầu tư từ các biện pháp

kỹ thuật về giống, canh tác

Các vùng trồng cam quýt nổi tiếng thế giới hiện nay chủ yếu nằm ở những vùng có khí hậu khá ôn hoà thuộc vùng á nhiệt đới hoặc vùng khí hậu

ôn hoà ven biển chịu ảnh hưởng nhiều của khí hậu đại dương là vùng nước trồng cam quýt nổi tiếng hiện nay phải kể đến là: Một số nước vùng Địa Trung Hải và châu Âu bao gồm: Tây Ban Nha, Italiy, Hy Lạp, Thổ Nhĩ Kỳ, Morocco, Ai Cập, Israel, Tinisia… Vùng Bắc Mỹ như: Hoa Kỳ, Mexico Vùng Nam Mỹ như: Brazil, Venezuela, Argentina và Uruguay Các hòn đảo châu Mỹ như: Cu Ba, Jimaica, Dominica Vùng cam châu á chủ yếu là Trung Quốc và Nhật Bản Ngoài ra còn có vùng trồng cam Bắc Phi, úc Theo

số liệu của FAO năm 2005 cho thấy Châu Mỹ là vùng trồng cam quýt đứng

đầu thế giới về sản lượng với trên 50 triệu tấn [34]

Theo những tài liệu khác [29],[30] cam quýt cùng chuối, nho luôn là những loại quả có sản lượng cao nhất thế giới Theo số liệu thống kê chưa đầy

đủ của FAO (2005) [34], sản lượng cam quýt ở các châu lục được thống kê ở biểu 2.1, trong đó các vùng sản lượng cao nhất là châu Mỹ, tiếp đến là châu á, châu Phi, châu Âu, và châu Đại Dương Tuy nhiên con số này thật chưa đầy

đủ vì còn thiếu những quốc gia có sản lượng cam quýt lớn, ví dụ như Nhật Bản (châu á), một quốc gia có sản lượng quýt bằng một nửa sản lượng quýt của thế giới Phân vùng địa lý trên thế giới hiện nay có các vùng trồng cam quýt chính như sau:

B¶ng 2.1: S¶n l−îng vµ diÖn tÝch cam quýt n¨m 2005 ë mét sè vïng,

quèc gia trªn thÕ giíi

Ch©u lôc, quèc gia DiÖn tÝch

24.120 3.100 1.200 1.312 550

- Ch©u ¢u

Italy T©y Ban Nha

Hy L¹p Thæ NhÜ Kú

2.533 2.150

962 2.250

- Ch©u Mü

Brazil Mexico Mü

17.804 3.969 8.266

(Nguån: FAO 2005)

- Vùng cam quýt châu Mỹ

ở các nước Trung Mỹ, kéo lên phía bắc đến khoảng 40 0

vĩ Bắc xuống phía Nam đến vĩ độ tương đương bao gồm các nước như: Jaimaca, Mexico, Cuba, Dominica, Hoa Kỳ, Brazil, Argentina là vùng trồng cam quýt chủ yếu

ở châu Mỹ Ngoài ra cam quýt còn được trồng trong nhà kính và những vùng

ấm áp ven biển miền Nam Canada Tuy không phải là nơi khởi nguyên của cam quýt nhưng lịch sử trồng cam quýt ở châu Mỹ gắn liền với lịch sử khám phá ra châu lục này của các nhà thám hiểm châu Âu, đặc biệt là của người Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha Phó Vương Columbo đã mang quýt đến châu Mỹ trong chuyến đi biển lần thứ 2 năm 1483 Tuy nhiên, cũng có ý kiến cho rằng cam quýt được đưa vào châu Mỹ bởi những người đi biển Bồ Đào Nha trước năm 1483 nhận định này cũng giống như một số ý kiến của các nhà sử học cho rằng châu Mỹ được Bồ Đào Nha khám phá trước khi Columbo đặt chân

đến châu lục này Nhờ điều kiện thiên nhiên ưu đãi cũng như sự phát triển mạnh cả về diện tích, năng suất và sản lượng [21]

ở châu Mỹ có giống cam quýt nổi tiếng, cam Navel được chọn lọc ở

đây Ngoài nhiều giống cam ngọt, bưởi chùm (Citrus paradishi Masf) cũng là

sản phẩm chính thức của châu Mỹ, với đặc điểm vỏ mỏng, cùi có vị thơm mềm, độ chua và ngọt vừa phải, bưởi chùm được đặc biệt ưa chuộng làm món tráng miệng trên thế giới Châu Mỹ là nơi sản xuất và xuất khẩu chủ yếu bưởi chùm, cam Navel và các giống cam ngọt khác, năm 1997 sản lượng cam quýt

ở đây khoảng trên 30 triệu tấn cam, trên 2 triệu tấn quýt, trên 3 triệu tấn chanh, trên 4 triệu tấn bưởi các loại [26], đến 2005 tổng sản lượng cam quýt

đã đạt trên 55 triệu tấn

- Vùng trồng cam quýt Địa Trung Hải và châu Âu

Bao gồm các nước Ai Cập, Hy Lạp, Italia, Morocco, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha và Thổ Nhĩ Kỳ Vùng cam quýt Địa Trung Hải có lịch sử lâu đời

hơn vùng cam quýt châu Mỹ, nó được du nhập từ châu á sang ấn Độ Do

ảnh hưởng của khí hậu đại dương khá ôn hoà và mát mẻ, cộng với điều kiện

đất đai phù hợp bởi vậy nghề trồng cam quýt ở đây rất phát triển, ở đây nổi

tiếng với các giống có vị ngọt thuộc loại Citrus senesis Osbeck [31] Nhiều

nước như: Tây Ban Nha, Italia, đã xuất khẩu và chế biến cam quýt với số lượng lớn

ở vùng Địa Trung Hải có khí hậu và điều kiện sinh thái phù hợp đã giúp cho các loài cam quýt trồng ở đây có tuổi thọ rất cao mà vẫn cho năng suất khá [31] Những nước có sản lượng cam quýt cao như: Tây Ban Nha hơn 2 triệu tấn cam quýt Italy hơn 2,5 triệu tấn cam quýt các loại Thổ Nhĩ Kỳ (năm 2005) hơn 2 triệu tấn cam quýt các loại

- Vùng cam quýt châu á

Châu á là quê hương của cam quýt, tuy có sản lượng cao ở Trung Quốc

và Nhật Bản, Đài Loan nhưng do điều kiện kinh tế xã hội của các nước châu á nên nghề trồng cam quýt chưa được chú trọng nhiều Công tác chọn tạo giống,

kỹ thuật canh tác (trừ Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan) còn rất nhiều hạn chế

so với các vùng cam quýt khác trên thế giới Tuy nhiên nghề trồng cam quýt ở châu á là sự pha trộn của kỹ thuật rất hiện đại (Nhật Bản, Đài Loan) và sự canh tác truyền thống như: Trung Quốc, ấn Độ, Philippin các nước trồng nhiều cam quýt gồm: Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Thái Lan, Indonesia sản lượng cam quýt năm 2005 của châu á vào khoảng trên 35 triệu tấn cam quýt [25]

Ngoài những vùng trên, cam quýt còn được trồng ở châu Đại Dương như Australia, Newzilan Hiện nay, cam quýt bắt đầu được trồng nhiều trong nhà kính ở các nước có khí hậu lạnh như Nauy, Thụy Điển, Phần Lan Tuy nhiên sản lượng ở những nước này không nhiều, chủ yếu chế biến phục vụ nhu cầu trong nước [29]

2.2.3 Thực trạng phát triển cam quýt ở Việt Nam

Việt Nam là một trong những nơi khởi nguyên của nhiều loại cây trồng, với điều kiện khí hậu và địa bàn phức tạp Việt Nam là một trong những nước

có thể trồng được nhiều loại cây trồng đặc biệt là cây ăn quả Theo những kết quả điều tra [16], [21], [22] cho thấy ở nước ta có hàng ngàn giống cây ăn quả thuộc 130 loài của hơn 30 họ thực vật Nhiều loài cây ăn quả thích ứng sống với các vùng khác nhau trong nước như chuối, dứa, cam, quýt, khi đó nhiều loại cây ăn quả được trồng theo vùng sinh thái tạo thành các vùng đặc sản nổi tiếng như nhãn lồng Hưng Yên, vải thiều Thanh Hà, Lục Ngạn; các cây ăn qủa

đặc sản như sầu riêng, măng cụt, chôm chôm ở Miền Nam Vùng đặc sản cây bơ ở Tây Nguyên

Trong nhiều năm diện tích cây ăn quả không ngừng tăng nhanh ở Việt Nam Theo các tác giả Trần Như ý, Đào Thanh Vân, Nguyễn Thế Huấn (2000), cho thấy; cây ăn quả có diện tích, sản lượng cao đó là chuối, cam, quýt, dứa, xoài, trong đó cam quýt đứng vị trí số 2 sau chuối Trong 6 năm từ năm 1990-1995 ngoại trừ cây dứa có diện tích và sản lượng giảm đáng kể, các loại cây ăn quả khác đều có xu hướng phát triển về diện tích và tăng nhiều về sản lượng Trong đó diện tích và sản lượng cam quýt tăng nhiều nhất, sau 6 năm từ 1990 đến 1995 diện tích trồng cam quýt tăng khoảng 4 lần và sản lượng tăng lên khoảng 3 lần Điều này cho thấy mặc dù có một số hạn chế về sinh thái, cam quýt vẫn được quan tâm phát triển mạnh ở Việt Nam [22]

Theo đề án phát triển rau quả và hoa-cây cảnh xuất khẩu giai đoạn 1999-2010 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn của nước ta thì cam quýt là một trong những loại cây ăn quả chính được ưu tiên để xuất khẩu [1]

Cam quýt có lịch sử trồng trọt lâu đời ở nước ta, Lê Quý Đôn [3] đã mô tả: Việt Nam có rất nhiều thứ cam: Cam đen (gọi là liên cam), cam vú (nhú cam) da sần mà vị rất ngọt: cam chanh (đắng cam) da mỏng và mỡ vừa ngọt

thanh vừa có vị chua dịu; cam sành (sinh cam) vỏ dày, vị chua nhẹ, cam mật (mật cam) vỏ mỏng vị ngọt: cam giấy (chỉ cam) tức kim quất đa rất mỏng, màu hồng trông đẹp mắt, vị ngọt; vị chua; cam động dình quả to, vỏ dày, vị chua; quất trục (cây quýt) ghi trong một số sách cổ Trung Quốc là sản phẩm quý của phương nam đem sang Trung Quốc trước tiên Các báo cáo của tác giả Tanigawa Nhật Bản trong chuyến đi khảo sát châu á đã nhắc đến loài cam quýt được trồng ở Việt Nam từ đầu thế kỷ 20 Hiện nay, ở Nhật Bản có một số giống bưởi khá nổi tiếng, những giống bưởi này được Tanigawa thu nhập từ vườn thực vật Sài Gòn mang về trồng và thuần dưỡng ở Nhật Bản [29]

Tuy vậy, cam quýt mới thực sự phát triển mạnh trong thời kỳ sau năm

1945, thời kỳ xây dựng Xã hội Chủ nghĩa ở Miền Bắc, đặc biệt sau những năm

60 của thế kỷ 20 nhờ chính sách phát triển nông nghiệp của Chính phủ, diện tích và sản lượng cam quýt tăng nhanh, nhiều nông trường trồng cam quýt

được hình thành trong giai đoạn này, ở miền Bắc như nông trường Sông Lô, Cao Phong, Sống Bôi, Thanh Hà, Vân Du, Đông Hiếu, Sông Con, Phủ Quỳ,

Bố Hạ Với diện tích hàng ngàn ha cam quýt ở các nông trường quốc doanh này, cùng với các vùng cam quýt truyền thống như bưởi Đoan Hùng, Bưởi Phúc Trạch, cam Bố Hạ, Quýt vàng Bắc Sơn, cam sành Tuyên Quang, nghề trồng cam quýt đã vươn lên trở thành một nghề sản xuất - xuất khẩu có thu nhập cao [22]

Từ năm 1975, sau khi miền nam hoàn toàn giải phóng, đất nước thống nhất, vành đai trồng cam quýt trải dài từ bắc đến nam Sự phân bố vùng trồng cam quýt ở nước ta tập trung ở cả Bắc Trung Nam với tổng diện tích đến năm

2003 là 72.347 ha, được chia làm các vùng sinh thái trồng cam quýt khác nhau [1]

Vùng trung du miền núi phía Bắc: Cam quýt được trồng tập trung nhiều ở Hà Giang, chủ yếu ở huyện Bắc Quang, Vị Xuyên với trên 5 nghìn ha

ở Phú Thọ, chủ yếu ở các huyện Đoan Hùng, Phù Ninh, Hạ Hoà với trên 5,5

nghìn ha ở Yên Bái, chủ yếu ở Lục Yên với trên 4 nghìn ha ở Tuyên Quang, chủ yếu ở Chiêm Hoá với trên 4 nghìn ha ở Lạng Sơn, chủ yếu ở huyện Cao Lộc và Bắc Sơn với trên 2,5 nghìn ha [17]

Vùng đồng bằng Sông Hồng, vùng ven biển Miền Trung và các tỉnh

Đông Nam Bộ

Vùng Đồng bằng Sông Cửu Long (đây là vùng trồng cam quýt lớn nhất nước ta, với các loại là: cam mật, cam sành, bưởi, quýt tiều, quýt hồng diện tích cam quýt ở vùng này là 40.580 ha chiếm 68,9% diện tích trồng trong cả nước)

Bảng 2.2 Kết quả điều tra các giống cam quýt ở Việt Nam năm 1998

1 Cam ngọt 7 Hà Giang, Hà Tĩnh, Nghệ An, Lạng Sơn,

Cần Thơ, Bến Tre

3 Quýt 25 Hà Giang, Yên Bái, Lạng Sơn, Bắc Kạn,

Hà Tĩnh, Cần Thơ, Bến Tre

4 Bưởi 18 Hà Giang, Yên Bái, Phú Thọ, Lạng Sơn,

Nghệ An, Vĩnh Long, Đồng Nai

5 Các loại cam quýt khác 4 Phú Thọ, Hà Tĩnh, Cần Thơ

(Nguồn: Viện Nghiên cứu Rau Quả, 1999)

Theo FAO (năm 2005) tổng diện tích trồng cam quýt của nước là 58.900 ha với tổng sản lượng đạt 55.650 tấn đứng thứ 2 sau chuối Mặc dù,

tổng diện tích và sản lượng cam quýt có chiều hướng tăng lên hàng năm nhưng năng suất cam quýt còn rất thấp, năng suất bình quân vào khoảng 10 tấn/ha, vùng có năng suất thấp nhất là Tây Nguyên 5, 4 tấn/ha và vùng ven biển miền trung 4, 9 tấn/ha So với những nước có nền nông nghiệp tiên tiến năng suất cam quýt trung bình đạt từ 20-50 tấn/ha thì năng suất cam quýt ở Việt Nam còn ở mức độ rất khiêm tốn [22]

Việt Nam có bộ giống cam quýt khá phong phú, các giống cam quýt hiện trồng ở Việt Nam chủ yếu được chọn lọc tự phát của người dân từ những vùng trồng cam quýt truyền thống Nhiều giống cam quýt gắn liền với tên của một số địa phương như là nơi xuất xứ của các giống này, cụ thể như: bưởi Nam roi (Nam Bộ), cam sành (Tuyên Quang), bưởi Phúc Trạch (Quảng Bình), bưởi Đoan Hùng (Phú Thọ), cam Nường Pồn (Lai Châu), quýt vàng Bắc Sơn (Lạng Sơn), cam giấy Hà Đông, quất Quảng Bá (Hà Nội), cam Bố Hạ (Bắc Giang)

Ngoài bộ giống được chọn lọc trong thực tiễn sản xuất ở các vùng trồng cam quýt từ những năm 60 với chính sách phát triển cây ăn quả của Nhà nước, chúng ta còn có bộ giống cam quýt nhập nội từ nhiều nguồn khác nhau của nhiều dự án khác nhau Các giống cam quýt nhập từ Cuba, Địa Trung Hải và nhiều nước khác, bộ giống này gồm khoảng hơn 30 giống, gồm cam ngọt, chanh, quýt, bưởi, quất, chanh đắng (làm gốc ghép), cam chua Trong các giống nhập nội phải kể đến là cam Navel, cam Valencia, bưởi đỏ, cam máu (cam đỏ), bưởi chùm foster, prink, Để trồng thử nghiệm [17]

Tuy nhiên, số giống cam quýt được nhập theo con đường không chính thức trong những năm gần đây còn lớn hơn nhiều, có thể lên đến hàng trăm giống khác nhau Việc nhập nội giống cam quýt để thay thế các giống các giống địa phương sẽ nâng cao năng suất, chất lượng và tăng thu nhập của người sản xuất Nhưng cùng với việc trồng các giống nhập nội ở Việt Nam,

khả năng chống chịu, thích nghi của các giống này với điều kiện ngoại cảnh yếu đi rất nhiều, đây chính là một yếu tố làm dịch bệnh phá hoại mạnh và lây lan sang cả những giống địa phương trong những năm gần đây ở Việt Nam

Ngoài bộ giống đang được trồng nhiều ở các vùng cam quýt trên thế giới, ở nước ta còn có các loài thuộc họ cam quýt hoặc thuộc họ hàng gần với cam quýt dạng hoang dại như cây "gai tầm xong", cây "bưởi bung", cây “quất hồng bì", "dâu da xoan", cây "cần thăng", cây "mắc mật", cây

"phật thủ"

Những loài cây này sẽ giữ vai trò quan trọng là nguồn vật liệu phục vụ công tác lai tạo giống và là vốn gen qúy cần được bảo tồn [15]

2.2.4 Đặc điểm thực vật học của cam quýt

Trong nhóm cam quýt nói chung và nhóm cây trong họ hoa hồng (Rutaceae) đều có những đặc điểm phân loại như: cây có mang tuyến dầu (chủ yếu phân bố ở lá), bầu lọc nối trên đài hoa, lá phần lớn có đỉnh viền răng cưa, quả thảo gồm 2 hay nhiều noãn bên trong

Cam quýt thuộc bộ cam quýt: (Rutales), họ họ cam quýt: (Rutaceae),

được phân chia thành 130 giống (genera) với những đặc điểm chung như đã trình bày ở trên, 130 giống này nằm trong 7 họ phụ khác nhau, trong đó họ phụ hoa hồng (Aurantirideae) là có ý nghĩa nhất Sự phân loại chi tiết hơn dưới họ phụ Aurantirideae có tộc Citereae (28 giống) và tộc phụ Citrnae (13 giống), 3 nhóm: “tiền cam quýt“, “gần cam quýt“ và nhóm “cam quýt thực sự“ (true citrus group) được phân bón từ Citreace và tộc phụ Citrnae [21]

Sự phân loại cam quýt khá phức tạp vì có các yếu tố như: Có rất nhiều giống (cultivars) trong sản xuất và các dạng con lai của giống này (hybrids), hiện tượng hạt đa phôi, đột biến và hiện tượng đa bộ thể cũng là những nhân

tố gây khó khăn cho phân loại cam quýt

Hiện nay, tồn tại 2 hệ thống phân loại cam quýt được nhiều người áp dụng, theo Tanaka Nhật Bản [2], cam quýt gồm 100 đến 160 loài (specias) khác nhau, Tanaka quan sát thực tiễn sản xuất và cho rằng các giống (cultivars) cam quýt quả trồng trọt đã có nhiều biến dị trở thành giống mới

Ông quan sát, ghi chép tỉ mỉ đặc điểm hình thái của các giống đã biến dị này

và phân chúng thành một loài mới hoặc giống mới với tên khoa học được bắt

đầu bằng tên giống hoặc loài đã sinh ra chúng và kết thúc bằng chữ

Horticulture Tanaka

Swingle đã phân chia cam quýt ra thành 16 loài, tuy nhiên các nhà khoa học vẫn phải dùng bảng phân loại của Tanaka để gọi tên các giống cam quýt vì bảng phân loại này chi tiết đến tên từng giống Có 10 loài quan trọng nhất trong nhóm true citrus grop và nhóm con lai được liệt kê ở bảng biểu sau và một số nhóm con lai phổ biến, đây là những loài được trồng phổ biến và có ý nghĩa với con người, có thể được mô tả như sau [5]:

Bảng 2.3 Các loài cam quýt thực sự có ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất

1 C.sisnensis Osbeck Sweets orange Cam ngọt

4 C paradishi L. Pomelo (grapefruit) Bưởi chùm

5 C grandis L. Shadock (pummelo) Bưởi

8 C aurantifolia Swingle Lime Chanh vỏ mỏng

Một số đặc điểm sinh học cơ bản của cam quýt

+ Bộ rễ: Bộ rễ của cam quýt được phát triển theo chiều rộng hay chiều sâu phụ thuộc vào đặc tính giống, cách nhân giống (cây gieo hạt, ghép, chiết ) điều kiện đất trồng và chế độ chăm bón Nhìn chung, cam quýt có bộ

rễ ăn nông Theo V.P Ekimốp (Liên Xô) thì trên biểu bì của rễ non có nấm cộng sinh có tác dụng tốt cho cây

Bộ rễ của cam quýt hoạt động mạnh vào 3 thời kỳ:

- Trước khi ra cành mùa xuân (tháng 2 đến tháng 3)

- Sau khi rụng quả sinh lý đợt đầu đến lúc cành hè xuất hiện (tháng 6

đến tháng 8)

- Sau khi cành mùa thu đã sung sức (khoảng 10 tháng)

Sự sinh trưởng của bộ rễ có quan hệ mật thiết với sự phát triển của cành

và lá [22]

+ Thân cành: Cam quýt có đặc điểm là “tự rụng ngọn” nghĩa là sau khi cành phát triển đến nhất định thì ngừng lại, lúc đó ngọn và 1-2 lá phía dưới sẽ rụng đi Hiện tượng này xảy ra với các đợt lộc khiến cho cam quýt không có thân chín rõ rệt, cành lá rậm rạp, đây chính là cơ sở cho việc cắt tỉa hàng năm

Cành cam quýt được phân làm 3 loại:

- Cành quả: Tuỳ giống cam quýt mà cành quả có độ dài từ 3-25 cm, thông thường từ 3-9 cm Cành có lá thường có tỷ lệ đậu quả cao hơn cành không có lá Cành quả phần lớn ra trong mùa xuân (trừ một số giống tứ thời chanh yên, phật phủ ) vì tập chung dinh dưỡng nuôi quả trong năm nên ít nảy lộc Sau khi thu quả, phải mất một thời gian nhất định tích luỹ dinh dưỡng cành quả sẽ trở thành cành mẹ

- Cành mẹ: Là cành sinh ra cành quả Có thể là cành xuân, cành hè hoặc cành thu năm trước Qua theo dõi cho thấy tuỳ thuộc giống, thường thì cành thu hoặc cành hè làm cành mẹ thì số cành nhiều quả và tỷ lệ đậu quả cao hơn Người ta có thể chủ động bồi dưỡng cành mẹ để tạo điều kiện cho vụ quả sau

Đây là biện pháp quan trọng để hạn chế hiện tượng ra quả khác nhau

- Cành dinh dưỡng: Cành không có hoa, quả chỉ có lá, nhiệm vụ chính của cành dinh dưỡng là quang hợp và tích luỹ chất dinh dưỡng Thực ra cành

mẹ và cành dinh dưỡng không có giới hạn rõ rệt, năm nay là cành dinh dưỡng, sang năm có thể là cành mẹ Khi cây còn nhỏ có thể lợi dụng cành dinh dưỡng

để tạo tán hoặc khi cây già cỗi cần phục tráng cho cây thì cần giữ lại cành này Đối với cam quýt vào thời kỳ kinh doanh nên cắt bỏ để tránh cho cây khỏi rụng quả và bớt sâu bệnh

+ Lá: Theo quan điểm tiến hoá thì cam quýt vốn có lá kép; dấu vết còn lại là eo lá dưới gốc lá đơn Eo lá là một đặc điểm để phân biệt các giống Tuổi thọ trung bình của lá cam quýt từ 15-24 tháng ở Việt Nam lá cam quýt thường rụng nhiều vào mùa đông Lá có quan hệ chặt chẽ với số lượng nhất là với trọng lượng của quả Theo nghiên cứu trên cam Washingtơn Navel (Mỹ) [30] cho thấy:

- Nếu có 10 lá/quả thì quả nặng 70 gam

- Nếu có 35 lá/quả thì quả nặng 120 gam

- Nếu có 50 lá / quả thì quả nặng 180 gam Vì vậy cần chú ý bảo vệ bộ lá để cây cam quýt có thể cho sản lượng theo mong đợi

+ Hoa và quả: Hoa quả cam quýt là hoa lưỡng tính, thông thường tỷ lệ

đậu quả của cam quýt giao động trong khoảng 3-11 % Hoa cam quýt cơ bản

quả mà quả có thể quang hợp được Khi chín thì vỏ quả có màu vàng do sắc tố Xantophyl hoặc do sắc tố Antoxyan Trong vỏ quả còn có các túi chứa tinh dầu xen kẽ với các mô tế bào

Hiện tượng rụng quả sinh lý: Sau khi hoa đã được thụ phấn, bầu sẽ phát triển thành quả Quá trình này có 2 đợt rụng quả sinh lý

- Lần 1: Sau khi ra hoa khoảng 1 tháng (vào tháng 3 đến tháng 4) quả còn nhỏ, mang theo cả cuống khi rụng

- Lần 2: Quả đạt đường kính 3-4 cm (cuối tháng 4) quả rụng không mang theo cuống Sau 2 lần rụng quả quả lớn nhanh Tốc độ trung bình 0,5- 0,7 mm trong một ngày

Quả lớn lên do có sự kích thích của các chất sinh trưởng, chất này được tạo từ vách tử phòng hoặc từ hạt khi hạt đã hình thành Việc bổ sung thêm chất kích thích sinh trưởng như NAA, IAA, GAB

3 B… có thể sẽ nâng cao tỷ lệ

đậu quả, giảm số lượng hạt và tăng kích thước quả [22]

2.2.5 Phân loại thực vật học của quýt và một số đặc điểm sinh học của quýt Bắc Sơn

Bộ cam quýt: Rutales

Họ cam quýt: Rutaceae

Loài quýt: Citrus recutilata Blanco

Quýt Bắc Sơn là giống quýt (Variele) trong loài Citrus recutilata

Blanco [2], [21]

Quýt Bắc Sơn là cây thân gỗ, thường xanh, lá đơn mọc cách và có eo lá, hình dạng ngoài của cây thường có hình chóp Tuổi thọ trung bình từ 20-30 năm, trong đó thời kỳ cho kinh doanh khoảng 15-25 năm

Quýt Bắc Sơn ra hoa từ giữa tháng 2 đầu tháng 3 và cho thu hoạch bắt

đầu từ đầu tháng 11 đến cuối tháng 12 trong năm Sự sinh trưởng của quả quýt Bắc Sơn trải qua các giai đoạn: Giai đoạn ra hoa hình thành quả (giữa tháng

2), rụng quả sinh lý đợt 1 (đầu tháng 4), rụng quả sinh lý đợt 2 (đầu tháng 6), quả chắc xanh (cuối tháng 8) và cho thu hoạch (cuối tháng 10 đến tháng 12)

Quả quýt Bắc Sơn có hình dẹt với vỏ màu vàng óng và mỏng, trọng lượng trung bình của quả đạt khoảng 90-110 (g) Quả quýt có hình dẹt với vỏ màu vàng óng và mỏng Vị quả ngọt và chua nhẹ, đặc biệt là hương thơm rất

đặc trưng nên rất dễ phân biệt với bất kỳ giống quýt nào khác

Quýt Bắc Sơn đòi hỏi khá kỹ tính về điều kiện trồng Truyền thống canh tác của người dân địa phương là trồng quýt ở sát các chân núi hoặc trồng thành vườn trong các thung lũng hẹp có diện tích trên dưới 1 ha và có núi đá vôi bao quanh, nơi này độ ẩm thường cao và cường độ ánh sáng yếu Có nhiều nhà làm vườn đã mang cây quýt Bắc Sơn ra trồng ở những điều kiện vườn trồng bằng phẳng hơn, không gần núi để thuận tiện cho chăm sóc nhưng không thành công, cây cho quả ít, sức sống kém, nhiều cây chỉ sống vài năm tuổi rồi tự chết

Cây quýt thường gặp hai loại bệnh hại chính là bệnh phấn trắng và bệnh muội đen Trong đó bệnh muội đen có thời gian xuất hiện dài hơn cũng như mức độ hại nhiều hơn Có 3 loại sâu hại thường gặp: Sâu đục thân, ruồi

đục quả (ruồi vàng) và rệp Nhưng về đánh giá chung thì mức độ gây hại cho cây thường ít gây hại tới trung bình Riêng sâu đục thân thường gây hại nhiều hơn vì khó bắt và có thể gây chết cho cây nhưng ở tần xuất bắt gặp ít

2.3 Sơ lược về vi sinh vật hữu hiệu (EM)

2.3.1 Nguồn gốc và các nghiên cứu về EM

Công nghệ EM do Giáo sư, Tiến sỹ Teruo Higa đưa ra năm 1980, EM gồm tập hợp những vi sinh vật của tự nhiên GS.TS.Higa là một nhà vi sinh vật học thuộc trường đại học Ryukyus, Okinawa, Nhật Bản Xuất phát điển của lý thuyết về EM là sự luôn luôn tồn tại các hệ vi sinh vật (VSV) trong

tự nhiên EM là hỗn hợp hơn 80 loài VSV có ích, những loài vi sinh vật này

luôn luôn tồn tại trong môi trường có độ pH thấp vừa có khả năng chống

- Nhóm nấm sinh sản men

+ Vi khuẩn quang hợp: Là nhóm quan trọng nhất trong EM Vi khuẩn quang hợp sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời, nhiệt trong đất ngoài nguồn

mà cây xanh có thể sử dụng được Bản chất của ngành nông nghiệp là khai thác nguồn năng lượng mặt trời Vi khuẩn quang hợp có khả năng sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời bước sóng dài từ 700 - 1200nm (năng lượng thấp) Chúng còn sử dụng nhiệt lượng trong đất ngoài nguồn thực vật vẫn sử dụng Vi khuẩn quang hợp tổng hợp các chất cung cấp cho thực vật phát triển tốt: các acid amin, acid nucleic, các chất hoạt động sinh học, đường Ví dụ:

Nấm Vesicular arbucular (VA) trong vùng rễ tăng lên nhờ sử dụng axit amin

do vi khuẩn quang hợp tiết ra Nấm VA làm tăng khả năng hoà tan của photphat trong đất từ đó làm tăng khả năng hấp thụ lân của cây trồng mà nguồn lân này trước đây rất khó sử dụng Nấm VA còn tăng cường khả năng

cố định nitơ của cây họ đậu [19]

+ Vi khuẩn lactic: Đây là nhóm vi khuẩn quan trọng thứ 2 trong phế phẩm EM Vi khuẩn lactic tạo ra acid lactic từ gluxit Axít lactic là tác nhân chính bảo quản các thức ăn ủ xanh, chế biến sữa chua Axít lactic làm pH môi trường thấp, đây là nguyên nhân các vi sinh vật gây thối không phát triển

Vi khuẩn lactic còn có khả năng ngăn cản sự phát triển của Fusarium (một

sinh vật có hại gây bệnh cho cây trồng, sinh nhiều ròi bọ) làm cho cây trồng phát triển tốt

+ Nấm men: Nhóm nấm men tổng hợp các chất hoạt động sinh học như hocmon enzim thúc đẩy hoạt động của tế bào nhóm rễ Các chất tiết ra của chúng là chất nền có lợi giúp cho vi sinh vật hữu hiệu như vi khuẩn lactic và xạ khuẩn phát triển tốt hơn

+ Xạ khuẩn (Actinomycetes): Là tên chung để chỉ nhóm vi sinh vật đơn bào có cấu tạo sợi như nấm nhưng lại có kích thước và cấu trúc tế bào giống với vi khuẩn Xạ khuẩn thuộc nhóm Procaryota là nhóm vi khuẩn thật (Eubateria) Phân bố rộng rãi trong tự nhiên Phần lớn xạ khuẩn là các tế bào Gram dương, hiếu khí, hoại sinh và có cấu tạo dạng sợi phân nhánh Xạ khuẩn

có thể sinh sản ra rất nhiều các sản phẩm trao đổi chất quan trọng như các chất kháng sinh Trong số 8.000 chất kháng sinh đã được biết đến trên thế giới thì có trên 80% là do xạ khuẩn sinh ra Xạ khuẩn còn được ding để sản xuất ra nhiều loại ezin (proteinaza, amilaza, xelulaza…) Một số xạ khuẩn thuộc chi Frankia có thể tạo nốt xần trên một số rễ của cây không thuộc bộ đậu và có khả năng cố định nitơ

Về vai trò của xạ khuẩn: Hầu hết xạ khuẩn có khả năng sinh kháng sinh, vì vậy được sử dụng nhiều để sản xuất chất kháng sinh (Streptomixin, Canamixin, Neomixin…) Xạ khuẩn có khả năng tạo thành các chất kích thích sinh trưởng, các vitamin nhóm B (BB

+ Nấm mốc: Có bản chất là nấm sợi nhưng vì tất cả các nấm mốc đều mọc trên thực phẩm, đồ dùng như chiếu, quần áo… Nấm mốc phân bố rộng rãi trong tự nhiên và tham gia tích cực vào các vòng tuần hoàn vật chất nhất là quá trình phân giải chất hữu cơ và hình thành chất mùn Nẫm mốc được ứng

dụng rộng tãi trong công nghiệp chế biến thực phẩm (làm nước chấm., làm tương, rượu, cồn, sản xuất axit xitric…), trong công nghệ ezin (sản xuất amilaza, pectinaza…), trong dược phẩm (sản xuất penicillin) Ngoài ra còn

được ứng dụng rất rộng rãi trong sản xuất thuốc trừ sâu sinh học, kích tố sinh trưởng thực vật, kiểm soát độ phì trong đất, xử lý môi trường [11]

Điều quan trọng và bí quyết của công nghệ EM là cả 2 loại vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí sống cùng nhau, tích cực trong thời gian dài

2.3.2 Một số kết quả ứng dụng của EM

Kể từ khi công nghệ EM ra đời đến nay đã có trên 80 nước sử dụng EM trong nhiều lĩnh vực khác nhau

Công nghệ EM được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp và

có triển vọng tốt cho nền nông nghiệp bền vững Tại Trung Quốc khi sử dụng

EM trên cây lúa nước đã làm tăng được năng suất lúa lên 20% nhưng không làm ảnh hưởng đến chất lượng gạo, đồng thời giảm lượng phân bón hoá học

ở Triều Tiên và Pakistan khi sử dụng EM phun cho cây lúa mỳ đều cho năng suất tăng từ 10-20% so với không sử dụng ở cùng chung một nền phân bón giống nhau ở Thái Lan, đối một số loại rau ăn lá sử dụng bón EM bokashi và phun EM thứ cấp đã tăng được sinh khối cho rau lên 40%, quan trọng hơn là giảm lượng thuốc phòng trừ sâu bệnh trong canh tác Đối với trồng nấm ăn, khi sử dụng EM thứ cấp đã giảm chi phí đi rất nhiều cho việc khử trùng khu vực trồng nấm, đồng thời tăng được 30% về sản lượng và EM thứ cấp đã giúp cho nấm giữ được độ tươi lâu hơn so với không sử dụng [14]

Điểm qua một số tác dụng của EM và kết quả ứng dụng của nó trong các lĩnh vực ở Việt Nam:

* EM sử dụng trong xử lý môi trường

- Phun EM vào các nơi đổ rác, nước thải, công trình vệ sinh, chuồng trại chăn nuôi, đặc biệt là gầm nhà sàn đều có tác dụng giảm mùi hôi thối từ 80

đến 90%, giảm ruồi muỗi, làm trong sạch nước thải

- Hiện nay tất cả các bãi rác lớn ở Việt Nam đều dùng EM để xử lý Dùng EM làm cho rác được phân giải triệt để hơn nên kéo dài thời gian sử dụng bãi rác góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế của bãi chứa rác

- Tại Công ty xử lý rác thải thành phố Hồ Chí Minh (Howadico) sử dụng chế phẩm EM thứ cấp pha loãng theo tỷ lệ 1/400 phun vào rác thải đô thị sau 3 tuần phun mùi hôi giảm dần; sau 3 tháng theo đánh giá chung của toàn

bộ công nhân công trường xử lý rác, mùi hôi giảm khoảng 75-80%

- Tại thị xã Vĩnh Long: Sở Khoa học công nghệ môi trường đã kết hợp với trung tâm CTA đã tiến hành thử nghiệm sử dụng chế phẩm EM để xử lý mùi hôi trong chăn nuôi với lượng dùng 1 lít dung dịch EM thứ cấp 1% phun

đi phun cách nhật Kết quả là mùi hôi giảm rõ rệt, các thông số kiểm nghiệm môi trường đều đạt ở mức cho phép [11]

*Một số tác dụng của EM trong chăn nuôi

- Khử mùi chuồng trại: Dùng EM dưới dạng thứ cấp và Bokashi có tác dụng khử mùi chuồng trại Các chất tạo mùi hôi thối như amoniac, một số axit béo bay hơi do những vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ tạo ra Các vi sinh vật gây thối này thường thích môi trường pH cao Khi sử dụng EM, các acid lactic đã làm giảm pH nên ức chế các vi sinh vật gây thối hoạt động

Trong chuồng trại có dùng EM các chất gây thối giảm đáng kể, có những chất giảm hàng chục lần làm cho vật nuôi nhanh lớn Ngược lại, nếu không dùng EM hàm lượng các chất này tăng cao làm cho vật nuôi bị stress -> tăng hàm lượng cholesteron trong máu -> làm xơ cứng động mạch, chất lượng thịt giảm và vật nuôi chậm lớn

- Hạn chế bệnh cho vật nuôi: Dùng EM chế biến thức ăn, nước uống đã làm tăng sức đề kháng bệnh (đặc biệt là bệnh đường ruột)

- Làm sạch môi trường nước nuôi thuỷ sản

Một số kết quả ứng dụng của EM trong chăn nuôi

+ Đối với gà, vịt, chim cút : Dùng chế phẩm EM pha với nước nồng độ 1-2% để cho gia súc uống và trộn EM-Bokashi vào thức ăn hỗn hợp cho gà ăn

sẽ làm tăng khả năng đẻ trứng và tăng khả năng chống đỡ bệnh tật Chế phẩm

EM nồng độ 0,2% đã có hiệu lực phòng bệnh cầu trùng của gà Chế phẩm EM không độc hại cho cơ thể gia súc, ngược lại nó còn có tác dụng tốt là tăng cường trao đổi chất, phòng bệnh và đáp ứng miễn dịch với một số bệnh đường ruột, cụ thể là bệnh cầu trùng gà

+ Phun EM 0,2% vào chuồng trại chăn nuôi hoặc sử dụng EM Bokashi

để ủ phân gia súc, gia cầm thì: Sau 3 ngày mùi hôi thối giảm khoảng 70% Phân ủ EM sau 5 ngày nấm trắng phát triển nhanh, phân tơi xốp không có dòi

bọ, giảm hẳn mùi hôi

+ Tại Sapcentre (Hải Phòng) đã tiến hành trộn Bokashi và EM với cám,

ủ một tuần rồi cho gà ta, lợn nái ăn sau một thời gian chúng ăn mạnh và rất mau lớn

+ Tại trung tâm VAC - Trại thực tập thí nghiệm trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội sử dụng chế phẩm EM thứ cấp với nồng độ 0,2% để ủ thức ăn cho gia súc khi có mùi thơm mới sử dụng, kết quả cho thấy: Thức ăn hỗn hợp

ủ EM có tác dụng tăng cường sự hấp thu thức ăn, kích thích sinh trưởng lợn thịt Lô thí nghiệm có tốc độ sinh trưởng tích luỹ cao hơn lô đối chứng là 11,26% Chế phẩm EM có tác dụng làm tăng tỷ lệ sinh sản, tỷ lệ nạc và có tác dụng làm giảm mùi hôi chuồng trại [11]

* EM sử dụng trong trong trồng trọt

- Cung cấp nguồn năng lượng mới cho thực vật: Đây là mấu chốt điều chỉnh hàng loạt qua trình sinh lý, sinh hoá của cây trồng, giúp cho qúa trình sinh trưởng, quá trình tạo tinh bột của cây trồng được tăng cường nên nó đã rút ngắn được 1 phần thời gian sinh trưởng của cây trồng Đồng thời nhờ có

EM cây trồng khoẻ mạnh hơn, tạo rào cản một số yếu tố gây bệnh theo chiều hướng lấn át nên có tác dụng giảm bệnh cho cây trồng

- Xử lý hạt giống các cây trồng ngắn ngày như ngô, đậu đỗ, rau đã làm tăng hệ VSV ở rễ, đặc biệt là các vi sinh vật cố định đạm vì vậy đã làm cây trồng sinh trưởng khoẻ, tăng năng suất Xử lý rễ mạ trước khi cấy cũng có tác dụng tốt, giúp nhanh bén rễ hồi xanh, tăng năng suất

- Phun EM thứ cấp cho cây trồng làm tăng năng suất cây trồng lên

+ Tăng chất lượng phân hữu cơ: Dùng EM thứ cấp chế phân hữu cơ chất lượng cao từ tất cả các loại hữu cơ phế thải, dưới dạng EM-Bokashi đã làm tăng chất lượng phân bón lên 2-5 lần (tuỳ tỷ lệ các chất trong khi chế biến)

nên đã làm giảm công vận chuyển trong khi bón và cung cấp cho đất nhiều vi sinh vật có ích làm tăng dinh dưỡng trong đất

+ Tại trường Đại học nông nghiệp I, chế phẩm EM đã được nghiên cứu trên nhiều đối tượng cây trồng:

- EM có tác dụng làm tăng năng suất lúa từ 290 - 490 kg trên ha so với

đối chứng và hạn chế được bệnh vàng lá lúa

- Phun EM lúc mọc mầm: 3-4 lá; 7-9 lá; xoắn nõn cho ngô thì ruộng ngô phun EM lá to, mỡ màng hơn, trỗ cờ, phun râu đều hơn, tập trung hơn so với ruộng đối chứng không phun [11]

- Sử dụng EM thứ cấp và EM-Bokashi cho đậu tương trên đất thiếu ẩm làm tăng tỷ lệ mọc lên 20%, năng suất tăng từ 14 lên đạt 21 tạ/ha so với không dùng Bón Bokashi vào đất làm cây sinh trưởng tốt, số lượng và trọng lượng nốt sần, hàm lượng diệp lục trong lá cao và tuổi thọ lá kéo dài hơn đối chứng không bón EM,

+ Tại Viện bảo vệ thực vật: EM được sử dụng dưới dạng EMB

5 Bvà EM- F.P.E để phòng trừ sâu bệnh:

- Trên cây lúa: khi được sử dụng EMB

5 Bvà EM-F.P.E đã hạn chế được sự phát sinh và lây lan của bệnh bạc lá và bệnh khô vằn

- Với cây cà chua: Sử dụng EM ở cả 3 dạng EM-Bokashi, EMB

5 B, EM- F.P.E làm giảm bệnh héo xanh vi khuẩn 45,51% và giảm thiệt hại do bệnh thối đen quả

+ ở một số nơi khác như: Viện công nghệ sau thu hoạch, Viện khoa học

kỹ thuật nông nghiệp, Trung tâm công nghệ sinh học nông nghiệp và một số tỉnh, thành phố; khi nghiên cứu hiệu lực của EM tác động đến cây trồng đều có nhận xét rằng: Dùng EM dạng dung dịch để phun và EM-Bokashi để bón cho

cây thì cây trồng sinh trưởng phát triển tốt, hạn chế được một số loại sâu bệnh, làm tăng năng suất cây trồng hơn đối chứng từ 10 - 20%

+ Tại Đồng Hỷ, Thái Nguyên chế phẩm EM đã được nghiên cứu trên giống vải Thanh Hà 8 năm tuổi và cho kết quả: Phun 4 lần EM thứ cấp ở nồng

độ 0,2% cho hiệu qủa tốt nhất, làm tăng tỷ lệ đậu quả 2,2% đến 3%, tăng khối lượng quả từ 19,9 gam đến 23 gam dẫn đến tăng 40% năng suất; đồng thời

đem lại hiêu quả kinh tế cao Khi phun EM cho vải ở giai đoạn ra hoa đến quả chắc xanh cho quả sáng màu hơn, cho quả chín sớm hơn 3 ngày, giảm tỷ lệ quả có vết bệnh trên vỏ từ 50% xuống còn 22 đến 25%, giảm tỷ lệ quả nứt từ 7% xuống còn 3,1 đến 4,8%, tăng tỷ lệ ăn được từ 70% lên 73 đến 74% [7]

2.4 Sơ lược về chất kích thích sinh trưởng Gibberellin

2.4.1 Giới thiệu đại cương về Gibberellin

Gibberellin là nhóm phytohormon thứ hai được phát hiện sau auxin Việc phát hiện ra Gibberellin bắt đầu từ những nghiên cứu về bệnh lúa von, một bệnh phổ biến của các nước trồng lúa trước đây Cây lúa bị sinh trưởng quá mức gây ra bệnh lý

Từ lâu người ta đã biết bệnh lúa von gây ra do nấm ký sinh là Gibberella fujikuroi gây nên mà giai đoạn gây bệnh của nấm này có tên là Fusarium moniliforme

Năm 1926, nhà nghiên cứu bệnh cây là Kurosawa đã thành công trong nghiên cứu gây bệnh von nhân tạo ở lúa và ngô Nhưng cho đến năm 1955 các nhà nghiên cứu người Anh, Mỹ mới xác định được bản chất hoá học của sản phẩm ở nấm gây bệnh lúa von Đó là axit gibberellic Sau đó người ta đã khẳng định Gibberellin chính là một hoocmon thực vật được tự tổng hợp trong tất cả các loài thực vật

Hiện nay người ta đã xác định được trên 100 loại gibberellin khác nhau trong cây (ký hiệu là GAB

3 B , GAB

100 B…) mà trong đó quan trọng nhất,

có hoạt tính sinh lý mạnh nhất là GAB

3 B (axit gibberellic)

Gibberellin được tổng hợp trong phôi đa sinh trưởng trong các cơ quan như lá non, rễ non, chồi GAB

3 B được vận chuyển trong hệ thống mạch dẫn nhưng không có tính chất phân cực như auxin Chúng có thể tồn tại ở dưới dạng tự do có hoạt tính sinh lý và dạng liên kết với các hợp chất không có hoạt tính sinh lý khác [15], [20]

2.4.2 Vai trò sinh lý của Gibberellin đối với cây trồng

- GAB

3 B kích thích sinh trưởng kéo dài mạnh mẽ của thân, sự vươn dài của long cây hoà thảo Hiệu quả này có được là do sự ảnh hưởng kích thích đặc trưng của Gibberellin lên sự giãn của tế bào theo chiều dọc Trong tự nhiên, xuất hiện khá nhiều các đột biến lùn mà chiều cao của cây chỉ bằng 20-30% cây bình thường như đột biến lùn ở ngô, ở đậu Hà Lan Các đột biến lùn là do thiếu một gen nào đó điều khiển một giai đoạn nhất định trong quá trình tổng hợp gibberellin dẫn đến GAB

3 B không được tổng hợp hoặc chỉ với hàm lượng thấp Với các cây này, chỉ cần bổ sung GAB 3 B ngoại sinh là có thể đạt được chiều cao bình thường như các cây khác trong quần thể Đây cũng là một trong những phản ứng được sử dụng để xác định hàm lượng gibberellin trong mẫu cây

- Gibberellin kích thích sự nẩy mầm của họt, củ, căn hành nên có tác dụng phá bỏ sự ngủ nghỉ của hạt, củ và xúc tiến sự nẩy mầm của chúng

- GAB

3 B ảnh hưởng đến sự ra hoa của một số thực vật và có tác dụng rút ngắn thời gian sinh trưởng dinh dưởng của cây Với cây đơn tính: GAB

3 B điều chỉnh sự phân hoá giới tính đực, làm tăng số lượng hoa đực trên cây như các cây họ bầu bí [9]

- Với sự hình thành hoa, sinh trưởng của quả và tạo quả không hạt, vai trò của GA3 gần giống như auxin đó là sự cân bằng giữa hai tác nhân kích

thích và ức chế từ thời điểm cây chuyển giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng sang sinh trưởng sinh sản mà biểu hiện là sự hình thành hoa Bên cạnh đó, với bất kỳ một hiện tượng sinh trưởng nào cũng đều được điều chỉnh giữa hai hay nhiều hoocmon quyết định Chẳng hạn, sự nẩy mầm của hạt, sự chín của quả

đều được điều chỉnh bởi sự cân bằng giữa auxin và ethylene, hoặc tỷ lệ gibberellin và axit abxixic Dựa trên quy luật cân bằng đó người ta có thể điều chỉnh ở cây trồng theo hướng có lợi cho con người [12]

2.4.3 ứng dụng của gibberellin trong sản suất nông nghiệp

ứng dụng của gibberellin đã thu được những kết quả tốt cho nâng cao năng suất và chất lượng đối với một số cây trồng như:

- Sử dụng GAB

3 B để tăng chiều cao: Một số cây trồng lấy sợi như ở đay, hay lấy đốt ở mía thì chiều cao của cây có ý nghĩa quyết định đến năng suất của chúng Để kích thích sự tăng trưởng về chiều cao cây người ta đã phun

- Sử dụng GAB 3 B để tăng sinh khối, tăng năng suất cho cây rau Với các cây rau thì việc tăng sinh khối có ý nghĩa quan trọng Để đạt được điều đó người ta thường phun chất kích thích sinh trưởng đặc biệt là GAB 3 B Vì GAB 3 B kích thích sự giãn nở của tế bào rất mạnh và hoàn toàn không gây độc cho người sử dụng Vì nó là sản phẩm tự nhiên (phytorhoocmon) ở rau cải trắng, khi cây

bén rễ sau khi cấy có thể phun GAB 3 B ở nồng độ 30 ppm 3 lần, mỗi lần cách nhau 2 ngày Một tháng sau lại tiếp tục phun 3 lần tương tự đã làm cho năng suất tăng lên gấp đôi so với đối chứng Để làm nẩy mầm tăng năng suất giá

đậu, có thể ngâm hạt đậu xanh một đêm trong dung dịch GAB

3 B 20 ppm sẽ cho sản lượng giá đậu cao hơn nhiều [15]

- Xử lý Gibberellin có hiệu quả rõ rệt trên cam quýt, đối với cam quýt trước khi ra hoa khoảng hai tuần và sau khi cây ra hoa hai tuần nếu phun Gibberellin ở nồng độ 100 mg/lít (100 ppm) sẽ làm tăng tỷ lệ quả thương phẩm và tạo nên nhiều quả không hạt

Sử dụng Gibberellin có tác dụng kìm hãm quá trình chín ở quả chanh, bưởi khoảng ba tháng, nhờ đó giải quyết được nhiều vấn đề trong thu hoạch ở

Mỹ, Gibberellin được sủ dụng rông rãi trong các trang trại cam, ngoài tác dụng kìm hãm sự chín của quả quá nhanh, Gibberellin còn tăng sức chịu va chạm cơ giới của vỏ quả và giảm số quả bị thối [21]

- ở giống vải Thanh Hà, trồng tại Đồng Hỷ, Thái Nguyên khi phun 4 lần GAB

Đán [12]

- Có thể nói nho là đối tượng cây trồng đã sử dụng rộng rãi nhất Gibberellin để tăng năng xuất và phẩm chất Từ năm 1950 ở Mỹ và Nhật, đã bắt đầu sử dụng Gibberellin trong nghề trồng nho Hiện nay, ở hầu hết các nước có trồng nho đều sử dụng Gibberellin như một biện pháp kỹ thuật có

hiệu quả cao để tăng năng xuất Phương pháp sử dụng tiện lợi nhất là phun Gibberellin lên toàn giàn nho vào lúc hoa nở rộ, thời gian phun tốt nhất vào sáng sớm hoặc chiều mát Cũng có thể nhúng chùm hoa vào dung dịch Gibberellin trong thời gian ngắn, nồng độ sử dụng thường là 100 mg/lít với lượng Gibberellin 30-40 gam/ha, năng xuất sẽ tăng 30-40% ở việt Nam, Công ty Thiên Nông đã sản xuất ra chế phẩm “Kích phát tố lá, hạt GAB 3 B” sử dụng cho nho rất tốt [21]