Xác định hàm lượng nitrat trong rau trồng thủy canh

Kết quả phân tích hàm lượng nitrat và chiều cao của rau muống được trồng bằng dinh dưỡng bán ngoài thị trường theo ngày.... Cụ thể người tiêu dùng chỉ sử dụng rau thuỷ canh được bày b

LỜI CAM ĐOAN

Nhóm xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong báo cáo này là hoàn toàn trung thực, chưa từng được ai sử dụng để công bố trong bất kỳ công trình nào khác Các thông tin, số liệu, tài liệu trích dẫn trong báo cáo đã được ghi rõ nguồn gốc

Nhóm xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Th.S Dương Thị Giáng Hương là giảng viên đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo cho nhóm hoàn thành nghiên cứu này Xin chân thành cảm ơn cô Dương Thị Lan Oanh cán bộ Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền Nam Việt Nam đã giúp đỡ và tư vấn trong quá trình nhóm hoàn thành nghiên cứu.

Nhóm xin chân thành cảm ơn bạn bè, gia đình đã động viên, khích lệ nhóm trong quátrình thực hiện và hoàn thành nghiên cứu này

MỤC LỤC

Lời cam đoan……… … …… 1

Lời cảm ơn……… …… 2

Mục lục……… ……… ……… 3

Danh mục chữ viết tắt……… ……… 6

Danh mục bảng biểu 7

Danh mục hình ảnh 9

MỞ ĐẦU……… ………… …… 10

1 Tính cấp thiết của đề tài……… ……… …… … 10

2 Mục tiêu nghiên cứu……… … … …… 11

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn……… ……….… 11

Ý nghĩa khoa học……… ……… 11

Ý nghĩa thực tiễn……… ………… 11

Tính mới của đề tài……… ……… ……… … … 12

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……… ………….……… 13

1.1 TỔNG QUAN TRỒNG VÀ SẢN XUẤT RAU SẠCH……… 13

1.1.1 Nitrat trong rau và ảnh hưởng của Nitrate đối với sức khỏe con người……… 13

1.1.2 Nguyên nhân gây hàm lượng nitrat ở rau thủy canh vượt tiêu chuẩn……….… 14 1.1.3 Ảnh hưởng của hàm lượng nitrat vượt ngưỡng

1.1.4 Khái niệm, phân loại và và ưu nhược điểm trồng rau

theo phương pháp thuỷ canh thủy canh ở TP.HCM……… 16

1.1.4.1 Khái niệm……… … 16

1.1.4.2 Phân loại hệ thống thủy canh……….…… 16

1.1.4.3 Ưu điểm của trồng cây bằng phương pháp thủy canh………….….… 17

1.1.4.4 Nhược điểm của trồng cây bằng phương pháp thủy canh…… …… 18

1.1.4.5 Giới thiệu về cây rau muống 18

1.1.5 Hiện trạng……….… 21

1.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU……… 24

1.2.1 Trên thế giới……….………… 24

1.2.2 Trong nước……….……… 25

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… ……… 26

2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU……… ………… 26

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu……… ……… 26

2.1.2 Vật liệu nghiên cứu……… ………… 26

2.1.2.1 Tiến hành trồng và chăm sóc……… ……… 32

2.1.3 Phạm vi nghiên cứu……… ……… 33

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU……… ……… 33

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HÀM LƯỢNG NITRAT TRONG MẪU RAU MUỐNG……….….… 34

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ……….…… 38

3.1 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM……….… ….… 38

3.2 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG LƯỢNG NITRAT CỦA RAU MUỐNG………… 49

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……… … 50

4.1 KẾT LUẬN……… 50

4.2 KIẾN NGHỊ……… … … 50

HƯỚNG MỞ RỘNG……… ……… 53

THẢO LUẬN KẾT QUẢ 54

PHỤ LỤC 5

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… ……… …… 61

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

- TP.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh (Sài Gòn)

- FAO (Food and Agriculture Organization): Tổ chức Nông lương quốc tế

- WHO (World Health Organization): Tổ chức Y tế Thế giới

- NN-PTNT: Nông nghiệp và phát triểng nông thôn

- TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

- ĐHQG: Đại học Quốc gia

- KHTN: Khoa học tự nhiên

- MT1: Môi trường 1 (dinh dưỡng mua ngoài thị trường)

- MT2: Môi trường 2 (dinh dưỡng tự pha trong phòng thí nghiệm)

DANH MỤC BẢNG BIỂU

- Bảng 2.1 Bảng chuẩn bị các ống nghiệm chuẩn bị

để xây dựng đường chuẩn 36

- Bảng 2.2 Bảng chuẩn bị các ống nghiệm

để tiến hành xây dựng đường chuẩn 37

- Bảng 3.1 Bảng giá trị pH của dung dịch

dinh dưỡng ngoài thị trường 38

- Bảng 3.2 Bảng giá trị pH của dung dịch

dinh dưỡng pha trong phòng thí nghiệm 40

- Bảng 3.3 Kết quả phân tích hàm lượng nitrat

trong rau muống của chợ, siêu thị, MT1 44

- Bảng 3.4 Kết quả phân tích hàm lượng nitrat và chiều cao của

rau muống được trồng bằng dinh dưỡng bán ngoài thị trường theo ngày 45

- Bảng 3.5 Kết quả phân tích hàm lượng nitrat và chiều cao của

rau muống được trồng bằng dinh dưỡng tự pha theo ngày 45

- Biểu đồ 3.1 Diễn biến giá trị pH của dung dịch dinh dưỡng

(ngoài thị trường) trong quá trình trồng rau muống theo ngày 40

- Biểu đồ 3.2 Giá trị pH của dung dịch dinh dưỡng

tự pha trong qua trình trồng rau muống 42

- Biểu đồ 3.3 Kết quả phân tích hàm lượng nitrat trong

rau muống của chợ, siêu thị, MT1 và MT2 45

- Biểu đồ 3.5 Kết quả phân tích hàm lượng nitrat và chiều cao của rau muống

được trồng bằng dinh dưỡng bán tự pha trong phòng thí nghiệm theo ngày 48

- Biểu đồ 3.6 Kết quả so sánh chiều cao trung bình của rau muống trồng

thuỷ canh ở hai môi trương dinh dưỡng MT1 và MT2 theo ngày 49

DANH MỤC HÌNH ẢNH

- Hình 1.1.Các loại hoá chất sinh trưởng, nước rửa chén và nhớt thải 22

- Hình 1.2 Các loại rau có nhãn mác được bán ở siêu thị còn rất hạn chế 23

- Hình 2.1.Mô hình trồng rau thuỷ canh 27

- Hình 2.2.Giá thể tro trấu và sơ dừa 28

- Hình 2.3 Hình rọ nhựa được sử dụng để trồng rau thuỷ canh 29

- Hình 2.4 Hạt giống rau muống 31

- Hình 2.5 Bình chứa dung dịch dinh dưỡng thuỷ canh 32

- Hình 3.1 Kết quả xây dựng đường chuẩn nitrat 43

- Hình 3.2 Đường chuẩn nitrat 43

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài.

Dân gian ta có câu: “Cơm không rau như đau không thuốc” Câu này muốn khẳng

định rau xanh là nhu cầu không thể thiếu trong cơ cấu bữa ăn hàng ngày của con người.Rau là loại thực phẩm rất cần thiết, nó cung cấp nhiều vitamin mà các thực phẩm kháckhông thể thay thế được như Vitamin A, B, C, D, E … và các loại axit hữu cơ, các chấtkhoáng như Ca, P, K … cần thiết cho sự phát triển của cơ thể con người Đặc biệt, khilương thực và các thức ăn giàu đạm đã được bảo đảm thì yêu cầu về số lượng và chấtlượng rau lại càng gia tăng như một nhân tố tích cực trong cân bằng dinh dưỡng và kéodài tuổi thọ vì rau xanh có tác dụng ngăn ngừa bệnh tim, bệnh đường ruột, vitamin C

trong rau có tác dụng ngăn ngừa ung thư dạ dày viêm lợi … Theo tính toán của các nhà dinh dưỡng học, muốn cơ thể hoạt động bình thường cần cung cấp 2300 – 2500 kCal mỗi ngày, trong đó phải có 250-300 gam rau [1]

Sự phát triển của quá trình công nghiệp hoá, đô thị hoá và sự gia tăng nhanh dân số đãlàm cho sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất rau an toàn nói riêng bị sức épmạnh Đất đai bị thu hẹp, môi trường cho sản xuất nông nghiệp an toàn bị ô nhiễm dophế thải từ các khu công nghiệp và rác thải đô thị Thêm vào đó, tập quán canh tác sảnxuất của người dân trong việc sử dụng phân bón, hoá chất thuốc bảo vệ thực vật, nguồnnước tưới… không tuân thủ quy trình kỹ thuật, đã làm ảnh hưởng đến chất lượng sảnphẩm rau Do đó, để đảm bảo sức khỏe và an toàn vệ sinh thực phẩm nhiều hộ gia đình ở

TP Hồ Chí Minh đã lựa chọn giải pháp trồng rau thủy canh

Vì vậy để đảm bảo rau sạch, an toàn thì việc xác định hàm lượng nitrat trong rau là rấtcần thiết và mang tính cấp bách

2. Mục tiêu nghiên cứu.

Mục tiêu chung:

• Nghiên cứu, bước đầu đánh giá tổng hợp chất lượng rau tiêu thụ trên địa bàn TP HCM

cụ thể là đánh giá hàm lượng nitrate trong rau sản xuất trên thị trường hiện nay và sảnxuất rau an toàn bằng phương pháp thủy canh, giảm hàm lượng nitrate trong rau

• Đánh giá chất lượng rau dựa theo kết quả phân tích

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.

trồng rau bị thu hẹp, mà còn mở rộng ra hướng phát triển trồng và sản xuất rau sạch, antoàn trong điều kiện phát triển đô thị hóa hiện nay.

Đề tài có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho công tác kiểm soát và giám sátchất lượng nguồn rau thủy canh ở TP.HCM và sản xuất rau an toàn trên cả nước

Tính mới của đề tài

Hiện nay, vấn đề đảm bảo hàm lượng nitrat không vượt chuẩn trong rau thủy canh vẫn chưa được quan tâm Cụ thể người tiêu dùng chỉ sử dụng rau thuỷ canh được bày bán ở các chợ và các siêu thị với nhãn hiệu rau sạch và an toàn nhưng thực chất hàm lượng nitrat tồn tại trong rau như thế nào vẫn chưa được quan tâm đúng mức Với việc nghiên cứu hàm lượng nitrate trong rau muống thì chưa có kết quả hoặc nghiên cứu cụ thể nào để đánh giá sự tích tụ hàm lượng nitrate và ảnh hưởng của nó đến sức khỏe người tiêu dùng trên địa bàn TP.HCM

Chính vì thế, kết quả nghiên cứu của đề tài có ý nghĩa quan trọng trong trong việc trồng và sản xuất rau sạch, an toàn, đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng và ứng dụngcông nghệ cao trong sản xuất rau sạch an toàn vì giúp cho họ hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của nitrat và giúp cho họ có sự lựa chọn sáng suốt cho sức khỏe bản thân và gia đình Một trong những yếu tố quan trọng trong sản xuất rau sạch là hàm lượng nitrate trong rau gây ảnh hưởng đến sức khỏe cho người sử dụng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1. TỔNG QUAN TRỒNG VÀ SẢN XUẤT RAU SẠCH.

1.1.1. Nitrat trong rau và ảnh hưởng của Nitrat đối với sức khỏe con người

Đạm là chất dinh dưỡng rất cần thiết và rất quan trọng đối với cây, đạm cần cho câytrong suốt quá trình sinh trưởng đặc biệt là giai đoạn cây tăng trưởng mạnh, rất cầncho các loại cây ăn lá Đạm là thành phần chính tham gia vào thành phần chính củaclorophin, protit, các axit amin, các enzym và nhiều loại vitamin trong cây

Bón đạm thúc đẩy cây tăng trưởng, đâm nhiều chồi, cành lá, làm lá có kích thước to,màu xanh, lá quang hợp mạnh do đó làm tăng năng suất

- Khi thiếu nitơ, cây sinh trưởng phát triển kém, diệp lục không hình thành, lá chuyểnmàu vàng, đẻ nhánh và phân cành kém, hoạt động quang hợp và tích lũy giảm sútnghiêm trọng, dẫn tới suy giảm năng suất

- Thừa N sẽ làm cây sinh trưởng quá mạnh, do thân lá tăng trưởng nhanh mà mô cơgiới kém hình thành nên cây rất yếu, dễ lốp đổ, dễ bị sâu bệnh tấn công Ngoài ra sự

dư thừa N trong sản phẩm cây trồng (đặc biệt là rau xanh) còn gây tác hại lớn tới sức

khỏe con người Nếu N dư thừa ở dạng NO 3 - thì khi vào dạ dày, chúng sẽ vào ruột non và mạch máu, sẽ chuyển hemoglobin (của máu) thành dạng met-hemoglobin, làm mất khả năng vận chuyển oxy của tế bào Còn nếu ở dạng NO2 - chúng sẽ kết hợp với axit amin thứ cấp tạo thành chất Nitrosamine - là một chất gây ung thư rất mạnh.

1.1.2. Nguyên nhân gây hàm lượng nitrat ở rau thủy canh vượt tiêu chuẩn.

Nhiều nhà khoa học cho rằng có trên 20 yếu tố làm tăng hàm lượng nitrat trong sảnphẩm và môi trường chủ yếu vẫn do các yếu tố sau:

- Do bón phân, nhất là phân đạm Đã có nhiều nghiên cứu xung quanh vấn đề này.Khi tăng hàm lượng đạm bón sẽ dẫn đến tăng NO3- trong rau [3]

- Thời gian cách ly từ lần bón cuối đến lúc thu hoạch Tồn dư nitrat trong rau ăn lá

và rau ăn quả cao nhất khoảng thời gian từ 10- 15 ngày kể từ lúc bón lần cuối tớikhi thu hoạch Đối với rau ăn củ khoảng thời gian đó là 20 ngày Lượng nitrat có

xu hướng giảm khi thời gian bón [3]

- Phân lân có ảnh hưởng nhất định tới tích lũy nitrat Bón phân đạm nhưng không

bón lân đã gây tích lũy nitrat cao trong cây Hàm lượng nitrat trong cây bón phân đạm nhưng không bón phân lân cao gấp 2- 6 lần so với cây vừa bón đạm vừa bón lân[3].

- Đất trồng và nước tưới có ảnh hưởng trực tiếp tới nitrat trong cây, tỷ lệ thuận vớinitrat trong nước và lưu giữ trong đất [3]

- Nguồn gây ô nhiễm nitrat trong rau chủ yếu là phân bón hóa học phân bón khôngchỉ có tác dụng làm thay đổi tính chất đất, làm giàu dinh dưỡng trong đất mà qua

đó còn nâng cao năng suất cây trồng Do đó lượng phân bón hóa học được sử dụng

ở Việt Nam ngày càng nhiều [3]

1.1.3. Ảnh hưởng của hàm lượng nitrat vượt ngưỡng trong rau thủy canh.

Nitrat là một hợp chất khá phổ biến trong thiên nhiên và được tìm thấy nhiều trongđất , nước và thực phẩm Nhìn chung, nitrat trong rau được xem là nguồn chínhthâm nhập vào cơ thể con người thông qua chuỗi thức ăn [3]

- Không có cách nào nhận biết hàm lượng nitrat quá mức trong rau bằng mắt thường

vì có rất nhiều loại phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật khác nhau, ngay các Việnnghiên cứu có thiết bị hiện đại cũng khó biết được một cách chính xác Rau muốngrất nhiều sâu và nông dân đang dùng quá nhiều thuốc trừ sâu độc hại, lại nuôi trồngtrên các thủy vực có nước rất bẩn [15]

- Nitrat vào cơ thể ở mức độ bình thường sẽ không gây độc mà còn có lợi với sứckhỏe con người Một số nghiên cứu dịch tễ học cho rằng, nitrat có thể có ích với sứckhỏe của con người, chẳng hạn như bảo vệ đường ruột chống lại những vi khuẩn cóhại Bên cạnh đó, một trong nhứng sản phẩm chuyển hóa của nitrat là NO, được biếtđến là một phân tử có chức năng điều chỉnh dinh lý trong cơ thể con người, và ngoài

ra, nó cũng tham gia bảo vệ hiệu quả chống lại tác nhân gây bệnh chủ [3]

- Lượng nitrat có thể tích lũy trong mỗi loại rau, phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong

đó liều lượng phân đạm sử dụng cho cây trồng được đặc biệt quan tâm Sự có mặtcủa nitrat trong nông sản sẽ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và dư lượngnitrat trong mô thực vật vượt quá ngưỡng an toàn được xem như một độc chất [3]

- Nitrat lần đầu được phát hiện như dạng độc chết tồn dư trong nông sản, gây hạisức khỏe con người trong năm 1945 Mặc dù nitrat không độc với thực vật nhưngnếu sản phẩm cây trồng được người sử dụng , đặc biệt là bộ phận lá, nitrat được khửthành nitrit trong quá trình tiêu hóa lại là một chất độc vì nitrit dễ phản ứng với amintạo thành nitrosamin , là chất gây ưng thư dạ dày Mặt khác trong cở thể người, do

sự khử nitrat nhanh hơn sự chuyển đổi nitrit thành ammonia, nitrit nhanh tróng bịtích tụ, gây bệnh Methemoglobinemia, làm mất khả năng vận chuyển oxy trongmáu, đồng thời hạ huyết áp Nitrit khống chế sự sinh sản của một số vi khuẩn hiếukhí, yếm khí và ở nồng độ cao cũng có thể gián tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe sinhsản và tăng nguy cơ sẩy thai ở người Vì vậy nitrat trong rau ảnh hưởng xấu đến sứckhỏe con người, nên nó luôn được xem là một trong những tiêu chuẩn để đánh giáchất lượng rau quả [15]

- Tuy nhiên khi lượng nitrat trong cơ thể vượt quá mức cho phép sẽ gây nguy hiểmcho con người Một số nghiên cứu cho rằng, rau với hàm lượng nitrat cao làm tăngnguy cơ ung thư cho đường tiêu hóa và bệnh trẻ xanh (Methemoglobinaemia) rấtcao (Bartsch và cộng sự, năm 1988 Slope và cộng sự, 1995) Biểu hiện của bệnh trẻxanh là đứa trẻ xanh xao, chậm lớn và gầy yếu, thường xảy ra với trẻ dưới 1 tuổi.Khi hấp thụ nitrat vào cơ thể, trong hệ thống tiêu hoá, nitrat (NO3-) bị khử thànhnitrit (NO2), nitrit là một trong những chất chuyển Oxihemoglobin (chất vận chuyểnoxi trong máu) thành chất không hoạt động được gọi là Methaemoglobin, ở mức độcao sẽ làm giảm hô hấp của tế bào, ảnh hưởng tới hoạt động của tuyến giáp, gây độtbiến và phát triển các khối u [3]

1.1.4. Khái niệm, phân loại và và ưu nhược điểm trồng rau theo phương pháp

thuỷ canh thủy canh ở TP.HCM.

Đây là phương pháp đơn giản giúp người dân ở thành phố có thể tự trồng rau sạch để

ăn, là 1 thú tiêu khiển trong việc chăm sóc cây hoa kiểng, là cách thư giãn của nhữngngười có cường độ làm việc cao như hiện nay Do vậy mà hình thức trồng rau thủycanh đã được nhiều hộ gia đình ở TP Hồ Chí Minh lựa chọn để có được sản phẩm rausạch dùng trong các bữa ăn hằng ngày[17]

1.1.4.2. Phân loại hệ thống thủy canh

Căn cứ vào đặc điểm dung dịch dinh dưỡng có thể chia hệ thống thủy canh làm 2 loại(FAO, 1992)

Hệ thống thủy canh tĩnh: dung dịch dinh dưỡng không chuyển động trong quá trìnhtrồng cây Rễ cây được nhúng một phần hay hoàn toàn trong dung dịch dinh dưỡng

Hệ thống này có ưu điểm là chi phí đầu tư thấp vì không cần hệ thống làm chuyểnđộng dung dịch nhưng hạn chế là thường thiếu oxy và pH thường giảm gây ngộ độccho cây[7]

Hệ thống thủy canh động: Dung dịch có chuyển động trong quá trình trồng cây Hệthống này chi phí cao hơn nhưng rễ cây không bị thiếu oxy.Các hệ thống thủy canhdược hoạt động trên nguyên lý thủy triều, sục khí và tưới nhỏ giọt Hệ thống này đượcchia làm 2 loại:

+ Hệ thống thủy canh mở: Dung dịch dinh dưỡng không có sự tuần hoàn trở lại, gâylãng phí dung dịch.

+ Hệ thống thủy canh kín: Dung dịch dinh dưỡng có sự tuần hoàn trở lại nhờ hệ thốngbơm hút dung dịch dinh dưỡng từ bể chứa [7]

1.1.4.3 Ưu điểm của trồng cây bằng phương pháp thủy canh

- Có thể chủ động điều chỉnh dinh dưỡng cho cây, các loại dinh dưỡng được cung cấp

theo yêu cầu của từng loại rau, có thể loại bỏ các chất gây hại cho cây và không cócác chất tồn dư từ vụ trước

- Tiết kiệm nước do cây sử dụng trực tiếp nước trong dụng cụ đựng dung dịch nênnước không bị thất thoát do ngấm vào đất hoặc bốc hơi

- Giảm chi phí công lao động do không phải làm một số khâu như làm đất, làm cỏ,vun xới và tưới nước

- Dễ thanh trùng vì chỉ cần rửa bằng formaldehyt loãng và nước lã sạch

- Hạn chế sử dụng thuốc bảo thực vật và điều chỉnh được hàm lượng dinh dưỡng nêntạo ra sản phẩm rauan toàn đối với người sử dụng

- Trồng được rau trái vụ do điều khiển được các yếu tố môi trường

- Nâng cao năng suất và chất lượng rau: Năng suất rau có thể tăng từ 25 – 500% (LêĐình Lương, 1995) [7]

1.1.4.4 Nhược điểm của trồng cây bằng phương pháp thủy canh

- Giá thành cao do đầu tư ban đầu lớn Điều này rất khó mở rộng sản xuất vì điều kiệnkinh tế của người dân còn nhiều khó khăn nên không có điều kiện đầu tư cho sảnxuất.Mặt khác giá thành cao nên tiêu thụ khó khăn [7]

- Yêu cầu kỹ thuật cao: Khi sử dụng kỹ thuật thủy canh yêu cầu người trồng phải cókiến thức về sinh lý cây trồng, về hóa học và kỹ thuật trồng trọt cao hơn vì tính đệmhóa trong dung dịch dinh dưỡng thấp hơn trong đất nên việc sử dụng quá liều mộtchất dinh dưỡng nào đó có thể gây hại cho cây, thậm chí dẫn đến chết (FAO, 1992).Mặt khác mỗi loại rau yêu cầu một chế độ dinh dưỡng khác nhau nhên việc pha chếdinh dưỡng phù hợp với từng loại thì không đơn giản [7]

- Sự lan truyền bệnh nhanh: Mặc dù đã hạn chế được nhiều sâu bệnh hại nhưng trongkhông khí luôn có mầm bệnh, khi xuất hiện thì một thời gian ngắn chúng có mặt trêntoàn bộ hệ thống, đặc biệt là hệ thống thủy canh tuần hoàn Mặt khác ẩm độ cao, nhiệt

độ ổn định trong hệ thống là điều kiện thuật lợi cho sự phát triển cuả bệnh cây Câytrồng trong hệ thống thủy canh thường tiếp xúc với ánh sáng tán xạ nên mô cơ giớikém phát triển, cây mềm yếu, hàm lượng nước cao nên dễ xuất hiện vết thương tạođiều kiện cho vi sinh vật xâm nhập [7]

- Đòi hỏi nguồn nước đảm bảo tiêu chuẩn nhất định: Theo Midmore thì độ mặn trongnước cần được xem xét kỹ khi sử dụng cho trồng rau thủy canh, tốt nhất là nhỏ hơn2.500 ppm [7]

1.1.4.5 Giới thiệu về cây rau muống

- Cây rau muống tên khoa học là Ipomoea Aquatic là loài thực vật nhiệt đới bán thuỷ sinh thuộc họ bìm bìm (Convalvulaceae), bộ cà salanales Rau muống có nguồn gốc

nhiệt đới Châu Á, khu vực Nam và Đông Nam Á, nhiệt đới Châu Phi, Trung Á vàChâu Đại Dương [18]

- Rễ rau muống có rễ mắt Than rỗng, dày có lóng Rau muống có hai loại trắng vàđỏ.Rau muống trắng thường được trồng trên cạn, cần không nhiều nước, thân thườngtrắng xanh, nhỏ Rau muống đỏ trồng được cả trên cạn và nước ngập, ưa nhiệt độ từ20-30oC, thân to và cuống thường có màu đỏ [18]

Yêu cầu ngoại cảnh:

Rau muống ưa nhiệt độ cao, thích hợp từ 25-30oC, tốt nhất ở nhiệt độ từ 20-35oC Raumuống không kén đất, cây sinh trưởng tốt trong điều kiện đủ nước Rau muống có thểtrồng trên nhiều loại đất: đất sét, đất cát, đất pha cát, đất ẩm giàu mùn hoặc được bónphân hữu cơ, có dộ pH từ 5,3 – 6,0 [18]

Rau muống ruộng có hai giống trắng và đỏ: rau muống trắng thường được trồng cạn,trên luống đất, cần không nhiều nước, thân thường trắng xanh, nhỏ, kém chịu ngập;rau muống đỏ trồng được cả ở trên cạn và ở nước ngập, ưa nhiệt độ 20-30°C, giốngnày thân to, cuống thường có màu đỏ, mọng [18]

Rau muống phao: cấy xuống bùn, cho rau nổi trên mặt nước, cắt ăn quanh năm

Rau muống bè: kết thành bè thả trên mặt nước ao, hồ, kênh, mương quanh năm,những tháng rét năng suất kém

Rau muống thúng: trồng vào thúng có đất và phân, đặt lên giá cắm ở ao sâu để thúngnổi lên khoảng 1/4 chiều cao, cho rau bò kín mặt ao

Các giống rau muống nước thường luộc ngon hơn xào hay ăn sống, giống trồng cạnthường thích hợp với xào hoặc có thể ăn sống [18]

Rau muống có nhiều tính năng và tác dụng trong việc phòng và chữa bệnh Xin giớithiệu một số công dụng cụ thể sau:

Thanh nhiệt, lương huyết, cầm máu, chữa tâm phiền, chảy máu mũi, lưỡi đỏ rêu vàng,khát nước mát, ù tai chóng mặt, đau đầu trong trường hợp huyết áp cao, chứng kiết lỵ,đau dạ dày, say sắn, ngộ độc sắn (khoai mì), giải các chất độc trong thức ăn (ngộ độcthức ăn) do không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, các chứng bệnh chảy máu nhưchảy máu cam, ho nôn ra máu, tiêu tiểu ra máu, trĩ, lỵ ra má… [8]

Giá trị dinh dưỡng:

Phân tích thành phần dinh dưỡng của rau muống (Ipomoea aquatica) lá Forsk đượcthực hiện bằng cách sử dụng phương pháp phân tích tiêu chuẩn của thực phẩm

Các thành phần tương cũng như các yếu tố khoáng được xác định

Các lá được tìm thấy trên cơ sở trọng lượng khô có :

- Mn (2,14 ± 0,22 mg/100 g)

- Zn (2,47 ± 0,27 mg/100 g) [9]

1.1.5 Hiện trạng

Ở nước ta hiện nay tình hình sản xuất và thương mại rau quả có rất nhiều điều bất cập

về chất lượng sản phẩm, vấn đề là do chạy theo lợi nhuận mà người sản xuất sẵn sàng

sử dụng bất kỳ loại nông dược nào mà không cần quan tâm đến độc hại của nó; thêmvào đó một số người buôn bán khi thu mua hay nhập khẩu cũng bất chấp nguồn gốc

và chất lượng rau quả và sau cùng thì người tiêu dùng phải gánh chịu toàn bộ về cácsản phẩm không đảm bảo chất lượng

Theo thống kê TP.HCM là 1 trong 2 thành phố tiêu thụ rau lớn nhất nước Theo ôngNguyễn Văn Đức Tiến, Chi cục trưởng Chi cục BVTV TP.HCM, mỗi năm TP tiêu thụkhoảng 1,2 triệu tấn rau, quả các loại Trong số đó chiếm phần lớn là rau muống, mỗingày TP HCM tiêu thụ khoảng 500 tấn rau muống Tại TP Hồ Chí Minh nguồn raumuống được cung cấp từ những nơi lân cận như: Hóc Môn, Củ Chi, Bình Chánh,Q.12… [13]

Thực tế, nhiều năm nay tại Thạnh Xuân (Q.12), Trường Thọ, Linh Trung (Q.ThủĐức), xã Vĩnh Lộc B (huyện Bình Chánh), Nhị Bình, Đông Thạnh (Hóc Môn), ngườitrồng rau muống đều sử dụng diện tích mặt nước thải từ các khu công nghiệp để trồngrau Chẳng hạn, ở phường Thạnh Xuân, quận 12, TP.HCM, hàng trăm hecta trồng raumuống nước hàng ngày vẫn được nhiều nông dân đang chăm sóc, tưới bằng nguồnnước ô nhiễm từ các kênh rạch chảy vào [10]

Ngoài ra để tăng năng suất cho rau muống, người trồng rau sử dụng nhiều loại thuốckích thích, diệt bọ phun vào rau với cường độ liên tục Ở nhiều nơi, người trồng raumua nhớt thải pha chung với nước rửa chén để tưới vào gốc rau muống mới thuhoạch Rau muống là một loại cây hút kim loại nặng nên nhớt thải chính là chất bổdưỡng cho rau muống, chúng sẽ tích tụ trong thân cây rau và dạng chất này khi vào cơthể người sẽ tích tụ lại rất độc hại [14]

Hình 1.1.Các loại hoá chất sinh trưởng, nước rửa chén và nhớt thải.

Để rau xanh và non mơn mởn trước khi thu hoạch từ 1 - 3 ngày, người trồng rau sẽdùng thuốc mo (thuốc mo là loại thuốc trừ sâu có cấp độc 3) của Trung Quốc để tướicho rau (loại thuốc đã bị Việt Nam cấm nhập khẩu nhưng bằng đường tiểu ngạch vẫnxuất hiện trên các ruộng rau muống) Để loại bỏ lá vàng cho rau, trước khi thu hoạch1-2 ngày người dân sẽ bơm thuốc diệt cỏ, khi thu hoạch lá vàng sẽ tự động rụng hết

mà không mất công nhặt [10]

TP.HCM hiện nay có khoảng 215 hecta diện tích trồng rau muống hoặc các loại rauthủy sinh, rau ký sinh chiếm 70% là các loại rau muống nước Rau muống nước rất dễtrồng nhờ bộ rễ phát triển mạnh khi được chôn trong nước có bùn, có năng suất caolại ít tốn chi phí đầu tư Do là loại rau quen thuộc trong bữa ăn hằng ngày, chứa nhiềuchất xơ bổ ích và có nhu cầu rất lớn nên người trồng rau đã dùng nhiều “thủ thuật” đểtăng năng suất rau, kể cả việc tận dụng các nguồn nước thải công nghiệp Đối với cácruộng rau muống thấp, ít nước thì họ sử dụng thêm phân urê kèm nhớt xe phế thải phaloãng [11]

Những công đoạn sản xuất rau theo “công nghệ” thủy canh này là một thách thức đốivới các cơ quan bảo vệ thực vật, vệ sinh an toàn thực phẩm … vì hiện nay chưa có mộtvăn bản nhà nước nào quy định cụ thể mức phạt, xử lý và theo dõi toàn bộ quá trình

sản xuất rau của người nông dân, buộc người trồng rau phải tuân thủ các quy định về

an toàn thực phẩm trên các ruộng rau muống Cán bộ quản lý chi cục bảo vệ thực vật,

vệ sinh an toàn thực phẩm chỉ “cưỡi ngựa xem hoa” vì lực lượng mỏng [10]

Bà Nguyễn Thanh Hà, Phó giám đốc chợ đầu mối nông sản Thủ Đức, cho biết : “Bìnhthường, lượng rau về chợ khoảng 1.300 tấn/đêm, dịp cao điểm khoảng 1.800 tấn/đêm.Nguồn rau chủ yếu từ các địa phương Lâm Đồng, Tiền Giang, Long An, Đồng Tháp …

và ra ngoại nhập Thống kê cho thấy có những thời điểm 3% trên 1.600 mẫu kiểm định

bị phát hiện dương tính với phân tích nhanh dư lượng thuốc trừ sâu.Có thời điểm độtbiến phát hiện đến 5% số mẫu kiểm định” Phát hiện rau “bẩn” thì đã bán hết [11] Bên cạnh đó, có một thực trạng sản xuất rau an toàn theo tiêu chuẩn VietGap (thựchành sản xuất nông nghiệp tốt theo tiêu chuẩn Việt Nam), người nông dân và các Hợptác xã sản xuất rau an toàn đang “dở khóc, dở cười”, sản xuất cầm chừng vì rau sạchkhông vào được siêu thị Lý do dễ hiểu là do giá thành bị đội lên Nhà sản xuất khôngthể bán rau sạch bằng giá rau muống trôi nổi trên thị trường Vì làm như vậy Hợp tác

xã sẽ hết vốn, phá sản [11]

Hình 1.2 Các loại rau có nhãn mác được bán ở siêu thị còn rất hạn chế

Rảo qua vùng trồng rau ở các phường Tam Bình, Tam Phú, Hiệp Bình Chánh, LinhĐông… quận Thủ Đức Dễ dàng bắt gặp những người trồng rau đang xả cống, mởbọng để cho nước từ dòng kênh đen tràn vào các luống rau Trên nhiều ao rau muống,

“cầu cá vồ” mọc lổn ngổn nhưng người trồng rau vẫn cứ vô tư canh tác [12]

Những hộ trồng rau ở đây đều dùng nước ở rạch Cầu Dừa đen sì để tưới, vì ngoài ra,không còn nguồn nước nào khác Họ vẫn biết con rạch này hứng hầu hết các chất thải

từ các nhà máy dọc theo hai bờ rạch, cũng như nhiều nhà máy xí nghiệp khác trongvùng Nhưng không còn lựa chọn nào khác [12]

Nhiều năm trở lại đây, nạn ô nhiễm hoành hành rất dữ dội trên các kênh ở quận 12như kênh Tham Lương, rạch Cầu Dừa… Thế nhưng hàng trăm hộ dân từ nơi khác đếnđây thuê đất để trồng rau muống Chỉ những ruộng rau cạnh nhà, ông Nguyễn VănTân, khu phố 3, phường Thạnh Xuân ngao ngán: “Dòng kênh nước đen sì, có lúc cònđặc quánh, nhóm trẻ trong xóm mấy lần nghịch ngợm bị ghẻ lở tùm lum Thế nhưng

họ cứ thản nhiên lấy nước này tưới cho cây rau muống [12]

Chức năng của Chi cục Bảo vệ thực vật thành phố là cấp phép cho những đơn vị trồngrau an toàn Chúng ta chỉ thực hiện việc làm thế nào để có vùng rau an toàn chứ chưaloại bỏ những vùng rau không an toàn Trên thực tế, hiện chưa có quy định, chưa cóvăn bản nào cấm không được trồng rau không an toàn [12]

Điều đáng nói là từ năm 2002, qua các đợt kiểm tra môi trường thì Chi cục Bảo vệthực vật và Sở NN-PTNT TP.HCM đã đưa ra kiến nghị nên cấm sản xuất 215ha (phầnlớn vùng rau thủy sinh bị đưa vào danh mục cấm là ở hai quận Thủ Đức và quận 12).Tuy nhiên, cho đến nay đã hơn 5 năm trôi qua chỉ một số ít hộ trồng rau ở quận 12chịu di dời lên Củ Chi, phần lớn các hộ còn lại của vùng rau này vẫn trồng và bán mộtcách thoải mái, vô tư [12]

Những công đoạn sản xuất rau theo “công nghệ” này hiện nay vẫn là một thách thứcđối với các cơ quan bảo vệ thực vật, vệ sinh an toàn thực phẩm … Hiện nay chưa cómột văn bản nhà nước nào quy định cụ thể mức phạt, xử lý và theo dõi toàn bộ quátrình

1.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU.

1.2.1. Trên thế giới.

Lịch sử đã ghi nhận rằng cây được trồng trong hỗn hợp không có đất chỉ gồm cát vàsỏi đã xuất hiện từ rất lâu, vườn treo Babylon, vườn nổi Aztec (Mexico) là nhữngminh chứng điển hình của vườn thủy canh Các nhà sử học đã phát hiện ở Ai Cậpnhững chữ tượng hình mô tả việc trồng cây trong nước được để lại khoảng vài ngànnăm trước công nguyên [16]

Năm 1937, nhà khoa học W.F Gericke là người đầu tiên sử dụng thuật ngữhydroponics nhằm mô tả hình thức canh tác trong dung dịch nước đã hòa tan các chấtdinh dưỡng Với phương pháp canh tác này, cây trồng được cung cấp những chất dinhdưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây [16]

Trong chiến tranh thế giới thứ II, thủy canh được quân đội Hoa Kỳ sử dụng trên một

số quần đảo Tây Thái Bình Dương để cung cấp rau sạch tươi cho quân đội mà đất đã

bị ô nhiễm do chiến tranh (Eastwood, 1947) [16]

Từ thập niên 80, kỹ thuật thủy canh đã được ứng dụng để sản xuất rau quả (Elliott,1989) và hoa (Fynn và Endres, 1994) có giá trị thương mại đáng kể [16]

1.2.2. Trong nước

Năm 1993, GS.Lê Đình Lương – khoa Sinh học ĐHQG Hà Nội phối hợp với việnnghiên cứu và phát triển Hồng Kông đã tiến hành nghiên cứu toàn diện các khía cạnhkhoa học kỹ thuật và kinh tế xã hội cho việc chuyển giao công nghệ và phát triển thủycanh tại Việt Nam

Đến tháng 10-1995 mạng lưới nghiên cứu và phát triển ở Hà Nội, TP.HCM, Côn Đảo,

Sở khoa học công nghệ và môi trường ở một số tỉnh thành Công ty Golden Garden &Gino, nhóm sinh viên Đại học KHTN TPHCM với phương pháp thủy canh vài loạirau thông dụng, cải xanh, cải ngọt, xà lách… Phân viện công nghệ sau thu hoạch,Viện Sinh học nhiệt đới cũng nghiên cứu và sản xuất nông nghiệp

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Thí nghiệm được tiến hành trên cây rau muống

Đánh giá hàm lượng nitrate trên cây rau muống ngoài thị trường (chợ), hàm lượngnitrate trong rau muống tại siêu thị và rau trồng thủy canh trong thí nghiệm

2.1.2. Vật liệu nghiên cứu

Hệ thống thuỷ canh tuần hoàn: hệ thống này gồm các ống nhựa(ống cấp nước) đườngkính 90mm, dài 1,6m, đặt trên giá theo hình ziczac Các ống nhựa được đục lỗ 6 cm

để đặt các ly nhựa để đưa cây vào trồng Ở đầu cấp các ống được nối với nhau bằngống nhựa dẻo có đường kính 1cm để dẫn dung dịch chạy qua các ống nhựa rồi vàothùng chứa

Hình 2.1.Mô hình trồng rau thuỷ canh

Giá thể: sử dụng giá thể hổn hợp được trộn từ tro trấu và sơ dừa.

Hình 2.2.Giá thể tro trấu và sơ dừa.

Rọ nhựa: có dạng hình cốc, chiều cao 7 cm, miệng loe, được đục lỗ ở dưới đáy để rễ

có thể đâm ra ngoài

Hình 2.3 Hình rọ nhựa được sử dụng để trồng rau thuỷ canh

- Dung dịch dinh dưỡng (gồm 2 loại):

+ Dung dịch mua thị trường

+ Dung dịch pha trong phòng thí nghiệm: theo Murashige và Skoog)

- Hạt giống: rau muống.

Hình 2.4 Hạt giống rau muống.

- Bình chứa dinh dưỡng

Hình 2.5 Bình chứa dung dịch dinh dưỡng thuỷ canh.

- Ni-lông che nắng và mưa

- Lưới đen (lưới che hoa phong lan) che mát buổi trưa nắng mạnh

2.1.2.1 Tiến hành trồng và chăm sóc

A Trồng rau

Tiến hành trồng thí nghiệm rau muống trên mô hình thuỷ canh Đầu tiên cho giá thểvào các rọ nhựa và tiến hành gieo hạt, sau khi gieo hạt cần tưới nước cho hạt nảy

mầm và sinh trưởng đến ngày thứ 5 kể từ ngày gieo hạt rể của cây đã phát triển mạnh

sẽ đặt cây vào môi trường dinh dưỡng của hệ thống thuỷ canh tuần hoàn Cây sẽ sinhtrưởng và phát triển đến ngày thứ 25 sẽ được thu hoạch và đem phân tích để xác địnhhàm lượng nitrat

Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ rau trên địa bàn TP HCM

Phương pháp xác định hàm lượng nitrat trong rau muống thủy canh

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Nội dung 1: Xác định hàm lượng nitrate của rau muống được bán ở chợ tại TP HCM Nội dung 2: Xác định hàm lượng nitrate của rau muống bán ở siêu thị.

Nội dung 3: Xác định hàm lương nitrate của rau muống được trồng thí nghiệm theo

phương pháp thuỷ canh theo mô hình ở trên với hai loại dinh dưỡng pha sẵng ngoàithị trường và tự pha Hàm lượng nitat được xác định ở các giai đoạn khác nhau của

cây gồm: ngày thứ 10, ngày thứ 15, ngày thứ 20 và ngày thứ 25(ngày cuối cùng để thuhoạch rau) Thời gian tính từ lúc bắt đầu đưa cây vào môi trường dinh dưỡng của hệthống thuỷ canh.

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HÀM LƯỢNG NITRAT TRONG MẪU

RAU MUỐNG

Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm tiến hành từ đầu tháng 01/2013 đến

cuối tháng 05/2013 thí nghiệm nhằm tìm ra hàm lượng nitrat của rau muống thuỷcanh khi sử dụng 2 loại dinh dưỡng khác nhau Thí nghiệm được tiến hành với cùng 1loại giống rau muống với 2 loại dinh dưỡng khác nhau (có sẵn ngoài thị trường và tựpha chế trong phòng thí nghiệm) cùng được trồng theo phương pháp thuỷ canh động

Phương pháp theo dõi hàm lượng nitrat của rau theo loại dinh dưỡng thuỷ canh:

• Mẫu rau muống khi sử dụng dinh dưỡng thuỷ canh sẵn có ngoài thị trường(MT1)

• Mẫu rau muống khi sử dụng dinh dưỡng thuỷ canh tự pha chế trong phòng thínghiệm (MT2)

Phương pháp theo dõi hàm lượng nitrat của rau theo các giai đoạn:

• Ngày thứ 10 (tính từ lúc đưa rau vào môi trường dinh dưỡng)

• Ngày thứ 15 (tính từ lúc đưa rau vào môi trường dinh dưỡng)

• Ngày thứ 20 (tính từ lúc đưa rau vào môi trường dinh dưỡng)

• Ngày thứ 25 (tính từ lúc đưa rau vào môi trường dinh dưỡng)

Phương pháp trắc quang (phổ hấp thụ phân tử UV-VIS) để phân tích nitrate trong mẫu rau muống:

Dưạ vào nguyên tắc: brucine là một hợp chất hữu cơ phức tạp có khả năng phản ứngvới nitrate trong môi trường acid mạnh và nhiệt độ cao tạo thành phức chất màu vàng.Tuy nhiên phản màu của phản ứng không tuân theo định luật Beer (đường cong chứ