Nghiên cứu khả năng ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu (EMINA) trong sản xuất khoai tây

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

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

-

TRẦN THỊ HỒNG NGỌC

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM

VI SINH VẬT HỮU HIỆU (EMINA) TRONG SẢN XUẤT

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

Trần Thị Hồng Ngọc

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành ñề tài tốt nghiệp ngoài sự cố gắng của bản thân tôi ñã nhận ñược rất nhiều sự quan tâm giúp ñỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và người thân

Trước tiên, tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo GS.TS Nguyễn Quang Thạch 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 người 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 2008

Tàc giả luận văn

Trần Thị Hồng Ngọc

2.2 ðặc tính thực vật học và các thời kỳ sinh trưởng chủ yếu của cây

2.3 Yêu cầu ngoại cảnh và dinh dưỡng của cây khoai tây 102.4 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và Việt Nam 142.5 Vi sinh vật hữu hiệu và tình hình nghiên cứu, ứng dụng công nghệ

4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 484.1 Thắ nghiệm 1: đánh giá ảnh hưởng của biện pháp xử lý chế phẩm

EMINA cho củ giống ựến sinh trưởng phát triển, năng suất và

4.2 Thắ nghiệm 2: đánh giá ảnh hưởng của bón lót chế phẩm EMINA

Bokashi ựến sinh trưởng phát triển, năng suất và chất lượng củ

4.3 Thắ nghiệm 3: đánh giá ảnh hưởng của biện pháp phun chế phẩm

EMINA thứ cấp lên lá ựến sinh trưởng phát triển, năng suất và

4.4 Thắ nghiệm 4: đánh giá ảnh hưởng của biện pháp tưới dung dịch

EMINA thứ cấp ựến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất

ðHNN Hà Nội ðại học Nông nghiệp Hà Nội

4.1 ảnh hưởng của biện pháp xử lý chế phẩm EMINA cho củ giống

ñến tỷ lệ mọc mầm và thời gian sinh trưởng của khoai tây 49 4.2 ảnh hưởng của biện pháp xử lý chế phẩm EMINA cho củ giống

ñến chiều cao cây và ñường kính thân của khoai tây 51 4.3 ảnh hưởng của biện pháp xử lý chế phẩm EMINA cho củ giống

ñến sự hình thành thân, ñộng thái ra lá và ra tia củ của khoai tây 52 4.4 ảnh hưởng của biện pháp xử lý chế phẩm EMINA cho củ giống

4.5 ảnh hưởng của biện pháp xử lý chế phẩm EMINA cho củ giống

ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất củ khoai tây 57 4.6 ảnh hưởng của biện pháp xử lý chế phẩm EMINA cho củ giống

ñến tỷ lệ một số bệnh hại trên khoai tây 59 4.7 ảnh hưởng của bón lót chế phẩm EMINA Bokashi

ñến tỷ lệ mọc mầm và thời gian sinh trưởng của khoai tây 60 4.8 ảnh hưởng của bón lót chế phẩm EMINA Bokashi

ñến ñộng thái tăng chiều cao cây và ñường kính thân của khoai tây 62 4.9 ảnh hưởng của bón lót chế phẩm EMINA Bokashi

ñến sự hình thành thân, ñộng thái ra lá và ra tia củ của khoai tây 64 4.10 ảnh hưởng của bón lót chế phẩm EMINA Bokashi ñến

4.11 ảnh hưởng của bón lót chế phẩm EMINA Bokashi

ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất củ khoai tây 68 4.11 ảnh hưởng của bón lót chế phẩm EMINA Bokashi ñến

4.13 ảnh hưởng của biện pháp phun chế phẩm EMINA thứ cấp lên lá

4.14 ảnh hưởng của biện pháp phun chế phẩm EMINA thứ cấp lên lá

ñến ñộng thái tăng chiều cao cây và ñường kính thân của cây

4.15 ảnh hưởng của biện pháp phun chế phẩm EMINA thứ cấp lên lá

ñến sự hình thành thân, ñộng thái ra lá và ra tia củ của khoai tây 77 4.16 ảnh hưởng của biện pháp phun chế phẩm EMINA thứ cấp lên lá

4.17 ảnh hưởng của biện pháp phun chế phẩm EMINA thứ cấp lên lá

ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất củ khoai tây 80 4.18 ảnh hưởng của biện pháp phun chế phẩm EMINA thứ cấp lên lá

4.19 ảnh hưởng của thời gian tưới dung dịch EMINA thứ cấp

ñến tỷ lệ mọc mầm và thời gian sinh trưởng của khoai tây 84 4.20 ảnh hưởng của thời gian tưới dung dịch EMINA thứ cấp ñến ñộng

thái tăng chiều cao cây và ñường kính thân của cây khoai tây 85 4.21 ảnh hưởng của thời gian tưới dung dịch EMINA thứ cấp

ñến sự hình thành thân , ñộng thái ra lá và ra tia củ của khoai tây 87 4.22 ảnh hưởng của thời gian tưới dung dịch EMINA thứ cấp

4.23 ảnh hưởng của thời gian tưới dung dịch EMINA thứ cấp

ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất củ khoai tây 91 4.24 ảnh hưởng của thời gian tưới dung dịch EMINA thứ cấp

DANH MỤC ðỒ THỊ

4.1 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây khoai tây của biện

4.2 ðộng thái ra lá khoai tây của biện pháp xử lý chế phẩm EMINA

4.3 Chỉ số diện tích lá khoai tây của biện pháp xử lý chế phẩm

4.4 Năng suất thực thu khoai tây của biện pháp xử lý chế phẩm

4.5 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây khoai tây của biện pháp bón

1 MỞ đẦU

1.1 đặt vấn ựề

Việt Nam là nước ựang phát triển, với 70% dân số có thu nhập từ sản xuất nông nghiệp và các nghề liên quan ựến nông nghiệp Cùng với sự gia tăng dân số, thu hẹp ruộng ựất là sức ép tăng sản lượng nông nghiệp Những năm gần ựây, canh tác nông nghiệp ở nước ta ngày càng trở lên thiếu an toàn

do việc sử dụng phân bón vô cơ và thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) tuỳ tiện, không hợp lý ựã dẫn ựến hậu quả là các loài thiên ựịch cũng bị tiêu diệt, hiệu quả sử dụng thuốc ngày càng giảm, sâu bệnh lưu truyền qua các vụ gây nên những trận dịch hại lớn, ảnh hưởng không nhỏ ựến thu nhập của người sản xuất Sử dụng phân bón vô cơ và thuốc BVTV bừa bãi còn ảnh hưởng ựến sức khoẻ con người và ựộng vật, gây nên ô nhiễm môi trường và tồn ựọng dư lượng trong sản phẩm nông nghiệp Những chi phắ cho thuốc BVTV, phân vô

cơ và rủi ro trong sản xuất nông nghiệp làm cho giá thành sản phẩm cao mà vẫn không ựảm bảo ựược chất lượng

để có lời giải ựáp cho sản xuất nông nghiệp Việt Nam, không còn con ựường nào khác là phải xây dựng một nền nông nghiệp sinh thái Có như vậy sản xuất nông nghiệp mới an toàn, sản phẩm nông nghiệp mới ựủ tiêu chuẩn cho tiêu dùng và xuất khẩu, phát triển nông nghiệp mới mang tắnh bền vững

đã có nhiều nghiên cứu, ứng dụng vào thực tế bước ựầu giải quyết cho vấn ựề này như xây dựng vùng sản xuất rau an toàn, mô hình canh tác nông nghiệp hữu cơ, Phong trào 3 giảm 3 tăng, IPM, ICM, v.v Việc sử dụng phân vi sinh, quản lý ựồng ruộng phát hiện sâu bệnh kịp thời, bón phân cân ựối và sử dụng thuốc BVTV theo nguyên tắc 4 ựúng là nòng cốt ựể xây dựng nền nông nghiệp sinh thái

Việc sử dụng vi sinh vật hữu hiệu EM (Effective Microorganisms) ựược bắt ựầu nghiên cứu, ứng dụng từ thập niên 80 tại Nhật Bản, do Teuro

Higa Trường ðại học Tổng hợp Ryukysu, Okinawa sáng chế ðến nay, công nghệ EM ñã ñược ứng dụng ở hơn 80 nước trên thế giới và cho thấy những kết quả khả quan [44] Bắt ñầu từ năm 1994 - 1995, chế phẩm EM ñược du nhập và ñược thử nghiệm Việt Nam Hiện nay, tại Viện Sinh học nông nghiệp (Viện SHNN) của Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội (ðHNN Hà Nội) ñã phân lập thành công các vi sinh vật hữu hiệu và sản xuất ra các chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu gọi là EMINA [30]

Chế phẩm EMINA hay EM gọi chung là chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu

là tổng hợp các loài vi sinh vật có ích như vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, xạ khuẩn, nấm mốc, v.v sống cộng sinh trong cùng môi trường Người ta có thể sử dụng chúng như là một chất cấy nhằm tăng cường tính ña dạng vi sinh vật ñất, bổ sung các vi sinh vật có ích vào môi trường tự nhiên, giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường do các vi khuẩn sinh vật có hại gây ra Kết quả là có thể cải thiện chất lượng và làm tốt ñất, chống bệnh do vi khuẩn sinh vật và tăng cường hiệu quả của việc sử dụng chất hữu cơ của cây trồng

Chế phẩm EM cũng ñã ñược thử nghiệm trên cây khoai tây Tuy nhiên, tài liệu nghiên cứu ứng dụng cho sản suất cây khoai tây chưa nhiều

Cây khoai tây (Solanum tuberosum L.) là loại thực phẩm có giá trị dinh

dưỡng cao, trong củ khoai tây có chứa nhiều tinh bột, ñạm, ñường, chất béo

và các loại vitamin khác nhau, vì vậy khoai tây còn là cây lương thực chủ yếu của nhiều nước trên thế giới Với sản phẩm giàu chất dinh dưỡng, khoai tây ñược coi là nguồn nguyên liệu cho công nghệ thực phẩm - sản xuất ra rượu, tinh bột, dextrin và các sản phẩm chip, snack

Ở Việt Nam, cây khoai tây là cây trồng vụ ñông cho hiệu quả kinh tế cao nhưng khá nhạy cảm với ñiều kiện canh tác, sâu bệnh, phân vô cơ và thuốc BVTV Tuy nhiên, cũng như các cây trồng khác khi diện tích gieo trồng tăng, thì xuất hiện nhiều vấn ñề về khả năng cung cấp giống, tăng tỷ lệ sâu

bệnh, tăng khả năng lưu truyền nguồn bệnh trong môi trường làm lây lan phát triển thành dịch và giảm năng suất nghiêm trọng

Khoai tây là loại cây trồng cũng có nhiều loại sâu bệnh gây hại Trong

ựó, bệnh ghẻ thường củ khoai tây (common scab) là một trong những bệnh quan trọng và phổ biến ở trên thế giới và ở Việt Nam Bệnh ghẻ thường củ khoai tây không những làm giảm năng suất, chất lượng củ, làm khoai tây mất mùa mà còn ảnh hưởng ựến thu nhập kinh tế của người nông dân Những năm gần ựây, bệnh ghẻ thường củ khoai tây xảy ra rất nặng và là vấn ựề cần quan tâm ựối với người nông dân tại một số vùng ở Việt Nam Việc nghiên cứu phòng chống, quản lý bệnh bằng biện pháp sử dụng phân bón thắch hợp là vấn

ựề rất cần thiết, giúp nông dân ựem lại hiệu quả cao trong sản xuất

Xuất phát từ những yêu cầu của thực tiễn sản xuất, ựược sự hướng dẫn của GS.TS Nguyễn Quang Thạch, chúng tôi tiến hành thực hiện ựề tài:

Nghiên cứu khả năng ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu (EMINA) trong sản xuất khoai tây

1.2 Mục tiêu nghiên cứu và yêu cầu

1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng của các chế phẩm EMINA trong việc tăng năng suất và chất lượng khoai tây , từ ựó xác ựịnh ựược phương pháp sử dụng chế phẩm EMINA tối ưu trong sản xuất khoai tây

1.2.2 Yêu cầu

- đánh giá ảnh hưởng của biện pháp xử lý củ giống trước khi trồng bằng chế phẩm EMINA ựến sinh trưởng, phát triển và năng suất chất lượng của khoai tây

- đánh giá ảnh hưởng của bón lót EMINA Bokashi ựến sinh trưởng, phát triển và năng suất, chất lượng của khoai tây

- đánh giá ảnh hưởng của thời gian phun EMINA thứ cấp ựến sinh trưởng, phát triển và năng suất, chất lượng của khoai tây

- đánh giá ảnh hưởng của thời gian tưới EMINA thứ cấp ựến sinh trưởng, phát triển và năng suất, chất lượng của khoai tây

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ựề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

đề tài góp phần bổ sung cơ sở khoa học trong việc ứng dụng chế phẩm

vi sinh vật hữu hiệu vào sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất khoai tây nói riêng

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu chung về cây khoai tây

Cây khoai tây ñược phát hiện lần ñầu tiên ở Pêru và Bolivia trên vùng núi cao Andes thuộc Nam Mỹ cách ñây khoảng 8.000 năm [42] Khoai tây ñã ñược du nhập vào châu Âu từ năm 1570 và khoai tây ñã dần trở thành một phần thức ăn hàng ngày của người châu Âu [42], [63], [65] Sau ñó, khoai tây

ñã ñược những người ñi biển châu Âu ñưa ñến các lãnh thổ và các cảng trên khắp thế giới khi chế ñộ thực dân châu Âu mở rộng vào thế kỷ 17 và 18 [37]

Vào thế kỷ 17, những nhà truyền ñạo người Anh ñã ñưa khoai tây ñến nhiều nước thuộc châu Á (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000) [3] Ngày nay, cây khoai tây ñã ñược ñưa ñến trồng ở nhiều nơi trên thế giới

Dựa theo số lượng nhiễm sắc thể, lấy số lượng nhiễm sắc thể cơ bản là

X = 12 mà khoai tây trồng ñược chia ra làm tám loại theo bốn nhóm sau:

- Nhóm nhị bội thể (2n = 2x = 24) gồm 4 loài: Solanum xajanhuiri,

S goniocalyx , S stenotonum, S phureja

- Nhóm tam bội thể (2n = 3x = 36) gồm hai loài: Solanum xchaucha,

S xjuzeperukii

- Nhóm tứ bội thể (2n = 4x = 48) có một loài: Solanum tuberosum

- Nhóm ngũ bội thể (2n = 5x = 60) có một loài: Solanum xartilobun

Trong các loài khoai tây trồng trên ñây, chỉ có Solanum tuberosum

thuộc nhóm tứ bội thể là ñược trồng rộng rãi trên thế giới

Cây khoai tây thuộc:

- Họ: Solanaceae

- Chi: Solanum

- Loài: Solanum tuberosum L [37], [63]

Hiện nay, khoai tây là một trong những nguồn lương thực quan trọng của con người Cây khoai tây ñược xếp vào cây lương thực ñứng hàng thứ tư sau lúa mì, lúa gạo và ngô Theo số liệu thống kê của Tổ chức Nông Lương (FAO, 1996) [46], sản lượng khoai tây thế giới ñạt khoảng 300 triệu tấn/năm, chiếm 60-70% tổng sản lượng lúa hoặc lúa mì và chiếm 50% tổng sản lượng cây có củ

Tổ chức Nông Lương (FAO) của Liên Hiệp quốc ñã lấy năm 2008 là

“Năm Quốc tế về Khoai tây” Vì vậy, phát triển sản xuất khoai tây còn là chiến lược trong xoá ñói, giảm nghèo, hạn chế lạm phát và ñảm bảo an ninh lương thực tại nhiều quốc gia, ñặc biệt là ở các nước ñang phát triển [47], [65]

Khoai tây vừa là cây lương thực, vừa là cây thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Củ khoai tây chứa trung bình khoảng 25% chất khô, trong ñó

80 - 85% tinh bột, 3% protein, có nhiều vitamin: A, B1, B6,, PP và nhiều nhất là vitamin C (20-200 mg) Ngoài ra, củ khoai tây còn có các chất khoáng quan trọng, chủ yếu là K, thứ ñến là Ca, P và Mg (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000) [3]

Củ khoai tây rất giàu dinh dưỡng, ñặc biệt chứa nhiều cacbonhydrat Trong 100 g khoai tây tươi có chứa 19 g cacbonhydrat; 12 mg canxi; 1,8 g sắt;

23 mg magiê; 421 mg kali; ñạm 2 g; nước 75 g và rất nhiều các loại vitamin như B1, B2, B3, chất xơ, v.v [63]

Theo Beukema, Vander Zaag (1979) [40] thì cứ 1 kg khoai tây cho 840 calo Vì vậy, người ta còn cho rằng: trong số các cây trồng của vùng nhiệt ñới

và cận nhiệt ñới như lúa, ngô, ñậu khoai tây là cây cho năng suất năng lượng, năng suất protein và sinh lợi cao nhất

Còn trong 100 g khoai tây luộc cung cấp ít nhất 5% nhu cầu về protein, 3% năng lượng, 7 - 12 g sắt, 10% vitamin B6 và 50% nhu cầu vitamin C cho một người/ngày (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000) [3]

Nếu so sánh trên một ñơn vị diện tích trồng trọt, khoai tây cho năng suất chất khô cao nhất Cao hơn lúa mì 3,04 lần, lúa nước 1,33 lần và ngô 2,20 lần (FAO, 1991) [45]

Ở các nước có nền kinh tế phát triển, khoai tây còn sử dụng làm thức

ăn gia súc Theo số liệu thống kê của FAO (1991) [45], lượng khoai tây làm thức ăn gia súc ở Pháp là 3,06 triệu tấn và Hà Lan 1,93 triệu tấn

Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc, khoai tây còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến Tinh bột của khoai tây ñược sử dụng trong công nghiệp dệt, sợi, gỗ ép, giấy ðặc biệt

là trong công nghiệp chế biến axit hữu cơ (lactic, citric), dung môi hữu cơ (etanol, butanol) Người ta ước tính 1 tấn củ khoai tây có hàm lượng tinh bột 17,6% chất tươi thì sẽ cho 112 lít rượu, 55 kg axit hữu cơ và một số sản phẩm khác (FAO, 1991) [45]

2.2 ðặc tính thực vật học và các thời kỳ sinh trưởng chủ yếu của cây khoai tây

2.2.1 ðặc tính thực vật học của cây khoai tây [37], [42], [63]

Khoai tây ñược nhân giống chủ yếu bằng phương pháp vô tính, thuộc loại rễ chùm, kém phát triển Rễ khoai tây phát triển mạnh nhất ở thời kỳ ra hoa, hình thành và phát triển củ Thân khoai tây cao khoảng 40-120 cm, tuỳ thuộc vào giống và ñiều kiện canh tác Lá thuộc loại lá phức, bản lá to, mọc sẻ lông chim ñối xứng và có lá chét ñỉnh Hoa khoai tây thuộc loại lưỡng tính, cuống ngắn, mọc tập chung thành chùm Quả mọng, có 2-3 ngăn chứa khoảng 30-300 hạt Hạt nhỏ, khối lượng 1000 hạt khoảng 0,5 g, hạt có thời gian ngủ nghỉ lâu

Củ khoai tây ñược hình thành từ thân ngầm trong ñiều kiện bóng tối và cũng là bộ phận sử dụng làm thực phẩm và nhân giống Cây khoai tây khá mẫn cảm với thời tiết, sâu bệnh, phân vô cơ và thuốc bảo vệ thực vật

2.2.2 Các thời kỳ sinh trưởng chủ yếu của cây khoai tây [3]

2.2.2.1 Thời kỳ ngủ nghỉ

Quá trình ngủ nghỉ của củ khoai tây bắt ñầu từ khi củ bước vào giai ñoạn chín sinh lý, khi mà thân lá trên mặt ñất có hiện tượng vàng úa tự nhiên Thời kỳ ngủ nghỉ ở khoai tây thường từ 2 - 4 tháng, cá biệt có giống kéo dài tới 6 tháng

Theo Emilson (1999), khoai tây thu hoạch non có giai ñoạn ngủ nghỉ kéo dài hơn Trong ñiều kiện lạnh, ẩm có xu hướng làm ngủ nghỉ dài hơn trong ñiều kiện khô và ấm Thời gian ngủ nghỉ phụ thuộc chủ yếu vào giống [3]

2.2.2.2 Thời kỳ nảy mầm

Trong quá trình ngủ nghỉ, củ khoai tây vẫn có quá trình biến ñổi lý, hoá học, hàm lượng Gibberellin tăng vào cuối thời kỳ ngủ nghỉ, làm giảm nồng ñộ chất ức chế, do ñó thúc ñẩy quá trình mọc ở củ

Khi sự ngủ nghỉ bị phá vỡ, mầm ñỉnh của củ mọc trước nhất, sinh trưởng tốt và cho năng suất cao nhất Sự nảy mầm còn phụ thuộc vào tuổi của

củ Khi củ chín sinh lý ñầy ñủ thì mầm mọc khoẻ và dài Mức ñộ ức chế của mầm ñỉnh phụ thuộc vào giống Giai ñoạn thích hợp nhất ñể trồng trọt là khi củ

có nhiều mầm và mầm có sức sống cao Số lượng mầm trên củ phụ thuộc vào ñặc ñiểm giống, kích thước củ, số mầm khoẻ trên củ và ñiều kiện môi trường

2.2.2.3 Thời kỳ sinh trưởng thân lá

Sau khi trồng, các mầm phát triển thành các thân Thân chính mọc trực tiếp từ củ giống Các thân phụ mọc trực tiếp từ thân chính, từ thân phụ có khả năng sinh các nhánh ở những ñốt trên cao Thân chính và thân phụ sinh trưởng, phát triển như những cây ñộc lập

Khi cây mọc, rễ cũng ra các ñốt thân dưới mặt ñất Ở những cây sinh trưởng từ củ, rễ bất ñịnh mọc từ các ñốt ở thân ngầm Những cây mọc từ hạt

có một rễ cái nhỏ với các rễ bên

ðiều kiện khí hậu là yếu tố ñáng kể ảnh hưởng tới tốc ñộ sinh trưởng

và chi phối khả năng tạo năng suất của cây khoai tây Thời gian sinh trưởng, cây khoai tây yêu cầu tối ña số giờ chiếu sáng, cường ñộ sáng mạnh, nhiệt ñộ thích hợp 20 - 250C Ngoài ra, các biện pháp kỹ thuật trồng trọt cũng thúc ñẩy tăng trưởng thân lá khoai tây là cơ sở ñể ñạt ñược tiềm năng năng suất cao

2.2.2.4 Thời kỳ hình thành tia củ

Thân ngầm (hay tia củ) là những thân phát triển dưới mặt ñất Sự phát triển của thân ngầm phụ thuộc vào các yếu tố ngoại cảnh rất chặt chẽ Những thân ngầm ñang phát triển có thể chuyển thành chồi lá khi thân ngầm bị phơi

ra ánh sáng Nhiệt ñộ cao cũng làm cho thân ngầm vươn lên khỏi mặt ñất thành chồi lá Sự phát triển của thân ngầm diễn ra trước khi hình thành củ

Thân ngầm có màu trắng, phát triển theo hướng nằm ngang dưới mặt ñất Thân ngầm có ñốt, càng lên phía ñỉnh, ñốt càng dày Tia củ hình thành trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển của cây khoai tây

2.2.2.5 Thời kỳ phát triển củ

ðây là giai ñoạn quan trọng nhất của quá trình sinh trưởng và phát triển của cây khoai tây Lúc ñầu, củ ñược tạo thành bằng những thân ngầm gần gốc nhất ðỉnh sinh trưởng của thân phình to lên, kết quả là các tế bào tăng và lớn nhanh kèm theo sự tích luỹ tinh bột

Sự lớn lên của củ ñược xúc tiến trong ñiều kiện nhiệt ñộ thấp, ngày ngắn và ñủ dinh dưỡng Quá trình lớn lên của củ chịu ảnh hưởng của môi trường, nước và ñộ phì của ñất Nhiệt ñộ tối thích cho tạo củ là 160C, ñộ ẩm thích hợp cho việc tạo củ là 80 - 85%

2.3 Yêu cầu ngoại cảnh và dinh dưỡng của khoai tây

Mỗi loại cây trồng có yêu cầu về ngoại cảnh và chất dinh dưỡng khác nhau Cũng như các cây trồng khác, ngoại cảnh và chế ñộ dinh dưỡng quyết ñịnh ñến năng suất cũng như chất lượng khoai tây giống

2.3.1 Nhiệt ñộ

Cây khoai tây ưa khí hậu ôn hoà trong quá trình sinh trưởng, phát triển Cây khoai tây không chịu ñược nóng hoặc quá rét Trong thời gian ngủ nghỉ của củ khoai tây, khoai tây có thể mọc mầm ở nhiệt ñộ là 40C Ở nhiệt ñộ 10-150C, khoai tây mọc mầm tốt nhất, mầm mập và ngắn (Hồ Hữu An và ðinh Thế Lộc, 2005) [1]

Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau thì yêu cầu về nhiệt ñộ của khoai tây cũng khác nhau:

- Hạt nảy mầm ở nhiệt ñộ tối thiểu là 12-150C, thích hợp nhất là

18 - 220C

- Thời kỳ sinh trưởng thân lá, nhiệt ñộ thích hợp là 20 - 250C

- Thời kỳ hình thành và phát triển củ, giới hạn nhiệt ñộ là từ 15-220C, ở 16-180C là thích hợp nhất cho sự tích luỹ bột vào củ (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000 [3]

Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, nếu gặp nhiệt ñộ thấp dưới ngưỡng cho phép, cây khoai tây sẽ ngừng sinh trưởng và có thể chết Nhiệt ñộ cao trên ngưỡng nhiệt ñộ thích hợp, tia củ sẽ hình thành ít, vươn dài, ra nhiều củ bé, củ khoai có thể bị dị dạng Nhiệt ñộ càng cao, khối lượng thân lá và củ càng giảm

2.3.2 Ánh sáng

Khoai tây là cây ưa ánh sáng ngày dài (trên 14 giờ/ngày), cường ñộ ánh sáng 40.000-60.000 Lux Mỗi giống, mỗi thời kỳ sinh trưởng phát triển yêu cầu về ánh sáng của cây khoai tây khác nhau

Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau, yêu cầu thời gian chiếu sáng cũng khác nhau:

- Thời kỳ mọc mầm khỏi mặt ñất ñến khi cây ra nụ, thời gian chiếu sáng trong ngày dài, nhiệt ñộ cao sẽ có lợi cho sự phát triển thân lá và thúc ñẩy quá trình quang hợp

- Thời kỳ phát triển tia củ và củ, khoai tây yêu cầu thời gian chiếu sáng/ngày ngắn, nhiệt ñộ thấp ðặc biệt, khi củ phát triển mạnh chúng yêu cầu bóng tối, vì vậy trong giai ñoạn này chú ý ñến việc xới xáo vun gốc cho cây

Cường ñộ ánh sáng mạnh có lợi cho quá trình quang hợp, thuận lợi cho

sự hình thành củ và tích luỹ chất khô (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000) [3]

2.3.3 ðộ ẩm

Cây khoai tây cần lượng nước khá lớn ñể sinh trưởng và phát triển, nhưng do bộ rễ kém phát triển, phần lớn lại tập trung ở lớp ñất mặt, nên khả năng hút nước và dinh dưỡng kém Theo Giáo sư G Staikov, khoai tây mọc mầm tốt nhất trong ñiều kiện ñộ ẩm không khí 80%, từ mọc mầm ñến bắt ñầu hình thành củ cần ñộ ẩm ñồng ruộng 70%, sau ñó không dưới 80% Trong ñiều kiện thiếu hay thừa ñộ ẩm ñều ảnh hưởng ñến phát triển rễ, thân, lá Khi

ñó củ nhỏ, ít củ, chống chịu sâu bệnh kém, năng suất thấp

ðất có ñộ pH từ 5,0-7,0 có thể ñược khoai tây ðộ pH thích hợp nhất là

6,0 - 6,5 ðộ pH cao hơn có thể bị bệnh ghẻ trên củ (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000) [3]

2.3.4.2 Dinh dưỡng

Khoai tây yêu cầu dinh dưỡng lớn và ñầy ñủ các nguyên tố ña lượng và vi lượng Mỗi thời kỳ phát triển cây cần lượng, loại phân bón khác nhau, bón ñủ lượng và bón ñúng lúc cây mới sinh trưởng tốt và cho năng suất cao

- Các nguyên tố ña lượng: (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000) [3]

ðạm (N): Nhu cầu của cây khoai ñối với nguyên tố dinh dưỡng N khá lớn và chịu ảnh hưởng của ñiều kiện thời tiết, loại ñất,…Thời tiết càng ấm thì lượng ñạm yêu cầu càng thấp, ñối với vùng ñất nhiệt ñới và á nhiệt ñới lượng ñạm thường ñược khuyến cáo ở mức 80-120 kg N/ha Bón thừa ñạm hoặc bón muộn sẽ làm cây phát triển mất cân ñối giữa bộ phận thân lá và thân củ, củ, cây

dễ bị nhiễm bệnh, giảm năng suất, giảm hàm lượng chất khô, giảm khả năng bảo quản Theo Benkema, Vander Zaag (1979) [40], khi bón lượng ñạm quá cao ở khoai tây dễ xảy ra hiện tượng "sinh trưởng lần thứ 2" Do vậy, việc sử dụng ñúng nhu cầu dinh dưỡng N là rất cần thiết trong kỹ thuật trồng khoai tây

Lân (P): Lân có vai trò ñặc biệt quan trọng ñối với cây khoai tây Lân

có vai trò kích thích bộ rễ phát triển ở thời kỳ ñầu, làm tăng quá trình sinh trưởng thân lá, tăng số lượng củ và tăng năng suất, ngoài ra lân còn làm tăng khả năng chống rét, chống chịu bệnh, tăng khả năng bảo quản…thiếu lân cây sinh trưởng kém, phân cành kém, lá có màu xanh tối, củ thường có vết nâu loang Thông thường, lân ñược sử dụng ñể bón lót, lượng bón thích hợp là 30-120 kg P2O5/ha Khoai tây ưa dạng lân hoà tan, dễ tiêu

Kali (K): Khoai tây cần nhiều kali nhất, ñặc biệt là vào thời kỳ hình thành và phát triển củ Kali có tác dụng làm tăng quá trình sinh trưởng, tăng khả năng quang hợp, tăng sự vận chuyển các chất về củ, tăng khả năng chống chịu bệnh, tăng năng suất và chất lượng củ Trong ñiều kiện bón kali không ñầy ñủ, cây phát triển không cân ñối, rễ phát triển chậm, phân nhánh kém, củ nhỏ và khó bảo quản Lượng kali bón cho 1ha là 120-180 kg K2O

Canxi (Ca): Cây khoai tây trồng trong ñiều kiện ñất chua (pH 4,8) sinh trưởng kém, củ nhỏ năng suất thấp Việc bổ sung canxi là rất cần thiết ñể trung hoà ñộ chua trong ñất

- Các nguyên tố vi lượng: (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000) [3]

Magiê (Mg): Loại ñất thịt nhẹ thường thiếu Mg Khi sử dụng lượng

kali cao và ñạm ở dạng NH+4 sẽ làm giảm khả năng hấp thụ Mg Thiếu Mg cây sinh trưởng phát triển kém, năng suất thấp

Kẽm (Zn): Khi thiếu kẽm lá gốc bị mất màu, lá non giảm kích thước và xuất hiện các ñốm hoại tử dẫn tới năng suất giảm

Lưu huỳnh (S): Khi thiếu lưu huỳnh, lá chuyển màu vàng từ phía ñỉnh ngọn xuống các lá dưới, sẽ ảnh hưởng tới quang hợp của cây

- Vai trò của phân hữu cơ ñối với khoai tây: (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000) [3]

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 bổ sung ñầy ñủ các nguyên tố vi lượng quan trọng cần 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 chất lượng tốt, v.v

Theo Nguyễn Như Hà (2006) [8], mặc dù khoai tây là cây trồng có hiệu quả sử dụng phân hữu cơ cao, nhưng hiệu lực của phân khoáng vẫn cao hơn rõ rệt so với phân chuồng Do khoai tây có thời gian sinh trưởng không dài, lại trồng vào vụ có nhiệt ñộ thấp, nên khả năng huy ñộng dinh dưỡng từ ñất và phân hữu cơ bị hạn chế Vì vậy, cần phải bón hợp lý giữa phân chuồng

và phân khoáng ñể tăng cường hiệu lực của phân bón

2.4 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới và Việt Nam

2.4.1 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới

Theo số liệu thống kê của Tổ chức Nông Lương (FAO, 1995) [46], diện tích khoai tây của thế giới là 22 triệu ha, sản lượng khoảng 265 triệu tấn

và năng suất 3.694 kg/ha Thời kỳ 1991 - 1993, diện tích trồng khoai tây của các nước trên thế giới là 18,1 triệu ha, tổng sản lượng ñạt 275 triệu tấn Sản lượng khoai tây của các nước công nghiệp chiếm 70% tổng lượng khoai tây thế giới Các nước châu Á sản xuất ñược 66 triệu tấn, châu Mỹ La tinh 12,2

triệu tấn và châu Phi là 6,7 triệu tấn [3].

Theo FAO (2005), diện tích trồng khoai tây trên thế giới ñã giảm xuống còn 18,1 triệu ha, sản lượng lại tăng lên 321 triệu tấn, năng suất là 16.976 kg/ha Nước sản xuất khoai tây lớn nhất là Trung Quốc, tiếp theo là Nga, Ấn ðộ và các nước châu Âu [5]

Bảng 2.1 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới từ năm 1990 - 2007

1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007

Phát triển 183.13 199.31 177.47 174.63 165.93 166.94 160.97 159.99 155.53 ðang

phát triển 84.86 101.95 108.50 128.72 135.15 145.92 152.11 160.12 165.13 Thế giới 257.25 301.27 285.97 303.36 301.08 312.86 313.09 320.11 320.67

(Nguồn: FAOSTAT, 2008) [47]

Theo công bố của FAO (2008) [47] và Trung tâm Khoai tây quốc tế (CIP) [42] cho thấy tình hình sản xuất khoai tây của thế giới từ năm 1990 ñến năm 2007 ñã có những bước tiến ñáng kể Sản lượng khoai tây tThế giới tăng

từ 279,32 triệu tấn (năm 1990) lên 320,67 triệu tấn (năm 2007) Diện tích

trồng các năm ổn ñịnh khoảng 19 triệu ha

Vào năm 2005, lần ñầu tiên sản lượng khoai tây của các nước ñang

phát triển (160,12 triệu tấn) ñã vượt các nước phát triển (159,99 triệu tấn)

Năm 2007, châu Á và châu Âu là những vùng sản xuất khoai tây lớn nhất thế giới, ñóng góp hơn 80% sản lượng khoai tây của tThế giới Diện tích trồng khoai tây của châu Á là lớn nhất, hơn 9 triệu ha (2006) và hơn 8 triệu ha (2007), sau ñó ñến châu Âu Bắc Mỹ là vùng có diện tích trồng khoai tây thấp nhất (khoảng 600.000 ha) Trong khi ñó, lượng khoai tây sản xuất tại châu Phi

và Mỹ La tinh lại rất thấp Diện tích trồng khoai tây của Bắc Mỹ tuy thấp nhất trong các châu lục, nhưng do trình ñộ thâm canh cao, nên là nơi ñạt năng suất cao nhất hơn 40 tấn/ha

Theo FAO (2008) [47], tính ñến năm 2007, các nước sản xuất khoai tây lớn nhất ở châu Á là Trung Quốc (72 triệu tấn), Ấn ðộ (26,28 triệu tấn), Iran (5,24 triệu tấn), Bangladesh (4,3 triệu tấn), v.v

Bảng 2.2 Diện tích, sản lượng và năng suất khoai tây của các châu lục

Năng suất (tấn/ha)

Diện tích (ha)

Sản lượng (tấn)

Năng suất (tấn/ha) Châu Phi 1.499.687 16.420.729 10.95 1.503.145 16.308.530 10.84 Châu á 9.143.495 131.286.181 14.36 8.742.257 137.142.946 15.68 Châu Âu 7.348.420 126.332.492 17.19 7.439.553 128.608.372 17.28

Mỹ Latinh 951.974 15.627.530 16.42 962.494 15.986.155 16.60 Bắc Mỹ 608.131 24.708.603 40.63 614.972 22.625.958 40.63 Thế giới 19.551.707 314.375.535 16.08 19.262.421 320.671.961 16.64

(Nguồn: FAOSTAT, 2008) [47]

Trung Quốc là nước có diện tích trồng khoai tây cao nhất thế giới (khoảng 5 triệu ha) và sản lượng khoai tây (72 triệu tấn), nhưng không phải là

quốc gia ñạt năng suất cao nhất Quốc gia có năng suất ñạt cao nhất là Mỹ với năng suất 43 tấn/ha

Nhật Bản là nước nhập khẩu khoai tây lớn trên thế giới Những mặt hàng nước này tiêu thụ nhiều là khoai tây ñông lạnh và các sản phẩm khoai tây chế biến khác

Hiện nay, việc tiêu thụ khoai tây trên thế giới ñang có sự thay ñổi Sự tiêu thụ khoai tây tươi ñang có xu hướng giảm ở nhiều nước, ñặc biệt là những nước phát triển

2.4.2 Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam

Ở Việt Nam, cây khoai tây ñược người Pháp từ năm 1890, ñược trồng chủ yếu ở ñồng bằng sông Hồng, là loại cây trồng có thời gian sinh trưởng ngắn, nhưng lại cho năng suất cao, sản phẩm dễ tiêu thụ [3], [11], [49]

Cây khoai tây rất phù hợp với công thức luân canh: Lúa xuân - lúa mùa

- khoai tây ñông ở ñồng bằng sông Hồng Công thức luân canh này sẽ góp phần nâng cao ñộ phì nhiêu của ñất, ñồng thời hạn chế sự lan truyền của sâu bệnh [3], [14]

Thực tế cho thấy, trong các cây vụ ñông, chưa có cây trồng nào chỉ trong thời gian dưới 3 tháng lại cho thu hoạch một lượng sản phẩm lớn, có ý nghĩa và giá trị nhiều mặt như cây khoai tây Một vụ khoai tây có thể cho năng suất từ 20 - 25 tấn/ha, với giá bán 1.500 - 2.000 ñ/kg ñã cho thu nhập 30

- 40 triệu ñồng/ha (Nguyễn Quang Thạch và ctv, 2004) [31]

Mặc dù vậy, thực trạng sản xuất khoai tây ở Việt Nam luôn biến ñộng

và phát triển theo nhiều giai ñoạn, chưa phản ánh ñúng với tiềm năng của nó

Giai ñoạn 1970 - 1979, cây khoai tây ñược coi là cây lương thực, diện tích khoai tây tăng nhanh từ vài ngàn ha quanh các thành phố lớn và năm

1979, diện tích cao nhất ñã ñạt 104.600 ha Tuy nhiên, năng suất khoai tây bình quân còn ở mức ñộ thấp, chỉ ñạt xung quanh 10 tấn/ha Giống Ackersegen (Thường Tín) vẫn là giống khoai tây ñược trồng phổ biến ở nước

ta Sản lượng khoai tây dao ñộng từ 45.100 ñến 260.100 tấn/năm (ðỗ Kim Chung, 2003) [4]

Giai ñoạn 1980 - 2000, cây khoai tây không chỉ là cây trồng quan trọng trong cơ cấu luân canh vụ ñông, mà còn ñược coi là cây thực phẩm có giá trị kinh tế cao Tuy nhiên, ñến năm 1981, diện tích khoai tây giảm mạnh, chỉ còn 74.000 ha và ñến năm 1991 diện tích khoai tây chỉ còn khoảng gần 40.000 ha

(ðỗ Kim Chung, 2003) [4] (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000) [3] Thời kỳ này, số

lượng giống khoai tây tăng và ña dạng, nhiều giống khoai tây mới ñược nhập

từ Hà Lan, Pháp, ðức, Trung Quốc và Trung tâm Khoai tây Quốc tế (CIP) ðặc biệt, lần ñầu tiên Việt Nam ñã trồng ñược hai giống khoai tây bằng hạt lai là Hồng Hà 2 và Hồng Hà 7

Năng suất khoai tây thời kỳ này cũng tăng lên nhanh chóng, ñạt trung bình 12 tấn/ha, thâm canh tốt có thể ñạt 15 tấn/ha Sản lượng khoai tây dao ñộng 342.100 ñến 576.000 tấn/năm Năm 1980 có diện tích trồng khoai tây lớn nhất

và cũng là năm có sản lượng khoai tây cao nhất (ðỗ Kim Chung, 2003) [4]

Bảng 2.3 Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây Việt Nam

(Nguồn: Tổng cục Thống kê, 2004) dẫn qua, [4]

Giai ñoạn từ năm 2000 ñến nay, diện tích khoai tây tăng dần và giữ ở mức 33.000-35.000 ha Thời kỳ ñầu, nguồn giống chủ yếu ñược nhập từ Trung Quốc, chất lượng giống kém, nhiều sâu bệnh, nên năng suất thấp, bình quân cũng chỉ ñạt khoảng 15 tấn/ha Do giống nhập không chủ ñộng ñược nên diện tích và thời vụ trồng bấp bênh

Năm 2003, ñược sự giúp ñỡ của Tổ chức Hợp tác kỹ thuật Cộng hoà Liên bang ðức, thông qua dự án “Thúc ñẩy sản xuất khoai tây ở 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 SHNN – trường ðHNN 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 từng bước chủ ñộng ñược giống trong sản xuất Năng suất khoai tây tăng ñáng kể, trung bình trên 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 ctv 2004 và 2005) [31], [32]

Hiện nay, cây khoai tây vẫn là một trong những loại cây trồng chủ yếu trong vụ ñông ở ðồng bằng sông Hồng và ñang ñược coi là một trong những loại thực phẩm sạch, là loại hàng hoá ñược lưu thông rộng rãi [9] ðặc biệt, ñiều kiện khí hậu mùa ñông lạnh ở miền Bắc Việt Nam, cây khoai tây có ưu thế hơn hẳn nhiều cây trồng khác và ñược coi là cây trồng lý tưởng cho vụ ñông ở ñồng bằng sông Hồng (Nguyễn Quang Thạch và ctv, 2004) [31]

Nhu cầu sử dụng khoai tây ngày càng lớn và ña dạng, thêm vào ñó là công nghệ chế biến phát triển, nhiều nhà máy chế biến khoai tây ra ñời như

An Lạc, Orion, Li Way Way, PEPSICO ñòi hỏi sản lượng khoai tây phải ñủ lớn, chất lượng cao và ổn ñịnh ðể ñáp ứng ñược yêu cầu của thị trường trong giai ñoạn mới, sản xuất khoai tây phải mang tính hàng hoá cao Vì vậy, ngoài việc phải mở rộng diện tích, tăng sản lượng khoai tây, quy vùng sản xuất tập trung, cũng phải tăng cường áp dụng các biện pháp canh tác tiên tiến, quản lý ñồng ruộng, sử dụng chế phẩm sinh học, theo hướng hạn chế sử dụng phân vô

cơ và thuốc bảo vệ thực vật ñể vừa ñảm bảo ñược năng suất của củ giống, ñảm an toàn vệ sinh thực phẩm, lại hạn chế quá trình thoái hoá của khoai tây giống

Có nhiều nguyên nhân làm cho diện tích trồng khoai tây ở nước ta bị giảm, năng suất khoai tây thấp, ñó là sử dụng giống không ñảm bảo chất lượng, củ giống ñã thoái hóa, ñiều kiện bảo quản giống kém, kỹ thuật canh tác chưa hoàn thiện trong khi ñầu tư sản xuất khoai tây lại cao, ñặc biệt là chi phí giống và phân bón dẫn ñến hiệu quả sản xuất thấp (Nguyễn Quang Thạch

và ctv, 2004) [31], (Vũ Triệu Mân, 1986) [15]

Hiện tượng thoái hoá củ giống khoai tây là thoái hoá do bệnh và thoá hoá do sinh lý (Vũ Triệu Mân, 1986; Nguyễn Văn Viết, 1991; Nguyễn Quang Thạch và ctv, (1993) [15], [34], [28]

ðể khắc phục hiện tượng thoái hoá củ khoai tây, người ta ñã nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi công nghệ sinh học ñể tạo ra củ giống sạch bệnh [24], [25], [28], [33], [31]

Hiện nay, nguồn giống khoai tây mà người nông dân nước ta sử dụng hầu hết là do tự sản xuất và duy trì từ vụ này sang vụ khác Giống khoai tây nhập khẩu từ các nước châu Âu vẫn cho năng suất cao hơn hẳn so với năng suất khoai tây nhập khẩu từ Trung Quốc, hay giống khoai tây ñược sản xuất tại Việt Nam Tuy nhiên, việc nhập khẩu giống từ châu Âu hay từ Trung Quốc ñều có nhược ñiểm chính sau:

- Chất lượng khoai tây giống thấp (nhập từ Trung Quốc)

- Giá khoai tây nhập khẩu quá cao (nhập từ châu Âu)

Gần ñây, các giống khoai tây nhập từ Trung Quốc ñã chiếm tới 70-75% (ðỗ Kim Chung, 2003) [4] ðây là nguồn giống giá rẻ do chủ yếu nhập khoai thịt ñể làm giống, ít qua kiểm dịch nên vừa có chất lượng thấp, vừa có thể mang nhiều mầm dịch bệnh (Nguyễn Quang Thạch và ctv, 2004) [31] Tình hình ñó ñang ñặt ra yêu cầu phải tổ chức một hệ thống sản xuất, bảo quản khoai tây giống chất lượng cao tại chỗ cho vùng ñồng bằng sông Hồng là hết sức cần thiết

Với việc phát triển khoa học và công nghệ hiện nay và do những nhược ñiểm của việc nhập khẩu giống, nước ta cần phải tăng cường biện pháp sử dụng dụng công nghệ sinh học ñể xây dựng hệ thống nhân giống tại chỗ [17]

Theo ông Nguyễn Trí Ngọc, Cục trưởng Cục Trồng trọt (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn), vấn ñề khó khăn nhất của Việt Nam khi phát triển diện tích cây khoai tây lên 50.000 ha vào năm 2010 ñó là giống Hiện nay, giống khoai tây ở trong nước mới chỉ ñáp ứng 20 ñến 25% nhu cầu,

số còn lại phải nhập khẩu

Ông Helmut Dotzauer, ñại diện của Tổ chức Hợp kỹ thuât ðức (GTZ) cho rằng ña dạng hóa cây trồng và sản xuất cây khoai tây bền vững sẽ giúp

Việt Nam giảm nguy cơ dịch bệnh lây lan từ nguồn khoai tây nhập khẩu để làm ựược ựiều này, Việt Nam cần phải xem xét thổ nhưỡng, khắ hậu, giống khoai tây phù hợp, có hệ thống ngăn ngừa dịch bệnh, tìm thị trường tiêu thụ sản phẩm [36]

Cây khoai tây thực sự là Ộnguồn tiềm năng sinh học chưa ựược khai thácỢ ở nước ta (Trương đắch, 1997) [7] để 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 ựủ nguồn củ giống khoai tây có chất lượng cao với giá thành hợp lý ựể thay thế các giống ựã thoái hóa, ựồng thời với việc

áp dụng ựồng 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 ựược nâng cao, cây khoai tây mới thực sự trở thành Ộcây vụ ựông lý tưởngỖỖ cho vùng đồng bằng sông Hồng

Năm 1988, Trần Thanh Thư, Lê Trần Bình, Lê Thị Muội ựã bước ựầu thử nghiệm tạo củ khoai tây nhỏ in vitro trên một số dòng, giống khoai tây ựịa phương và giống mới nhập nội [2]

Từ năm 1991-1997, Nguyễn Quang Thạch, Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Thị Kim Thanh ựã có hàng loạt những công bố kết quả nghiên cứu nhằm hoàn chỉnh quy trình sản xuất khoai tây giống có kắch thước nhỏ sạch bệnh, tiến tới hoàn chỉnh hệ thống sản xuất giống khoai tây sạch bệnh có chất lượng cao ở Việt Nam [25], [27], [29]

Năm 2004, Viện Sinh học Nông nghiệp - Trường đại học Nông nghiệp

Hà Nội ựã tiến hành xây dựng và ựưa ra một hệ thống sản xuất giống khoai tây hoàn toàn sạch bệnh (Nguyễn Quang Thạch và ctv, 2004) [31]

Kết quả nghiên cứu và sản xuất giống khoai tây sạch bệnh hơn 10 năm qua ựã cho thấy, sản xuất giống khoai tây sạch bệnh bằng nuôi cấy in vitro và

bán in vitro ở các vùng có ựộ cao từ 1000 m so với mặt nước biển (đà Lạt, Sapa) trở lên, mật ựộ rệp hại, ựặc biệt là rệp ựào Myzus persicae môi giới chủ

yếu truyền bệnh virus là rất thấp so với ở ñồng bằng, có rất nhiều thuận lợi và

có thể làm ñược liên tục nhiều vụ trong một năm Do ñó, củ giống cùng loại sản xuất ở vùng cao thường có ñộ sạch bệnh cao hơn ở ñồng bằng Như vậy, tốc ñộ thoái hoá giống khoai tây ở vùng cao thấp hơn nhiều so với ở ñồng bằng [18]

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 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 Một số nghiên cứu còn cho thấy bón phân có vi sinh vật cố ñịnh nitơ lượng 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) [22]

2.5 Vi sinh vật hữu hiệu và tình hình nghiên cứu, ứng dụng công nghệ EM trên thế giới và ở Việt Nam

2.5.1 Vi sinh vật trong tự nhiên

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) [26]

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

2.5.2 Vi sinh vật hữu hiệu và các dạng chế phẩm (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

(Phạm Văn Toản, 2002) [20]

Giáo sư Teruo Higa, trường ðại học Tổng hợp Ryukysu, Okinawa của Nhật Bản ñã nghiên cứu và phát minh ra công nghệ vi sinh vật hữu hiệu (EM) vào những năm 70 của thế kỷ 20 T Higa ñã nghiên cứu phân lập, nuôi cấy, trộn lẫn 5 nhóm vi sinh vật có ích là vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, xạ khuẩn và nấm sợi ñược tìm thấy trong tự nhiên tạo ra chế phẩm Effective Microorganisms (EM) [38], [44], [62] 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 [12]

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 [38]

Các vi sinh vật trong chế phẩm EM có một hoạt ñộng chức năng riêng của chúng Do ñều là các vi sinh vật có lợi, cùng chung sống trong một môi trường, sống cộng sinh với nhau, cùng hỗ trợ cho nhau nên hoạt ñộng tổng thể của chế phẩm EM tăng lên rất nhiều (Nguyễn Quang Thạch và ctv, 2001) [30]

Có nhiều dạng chế phẩm EM ñã ñược sản xuất Tuy nhiên, trong ứng dụng, chỉ cần dùng riêng biệt một loại chế phẩm hoặc phối hợp nhiều loại khác nhau cũng ñã mang lại hiệu quả cao

* 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) [19]

* 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 sạch, ñược pha trộn theo tỷ lệ 3:3:100 Sau ñó phun dung dịch trên vào thức

ăn và trộn ñều cho ñến khi ñộ ẩm ñạt khoảng 30 ñến 40% Cho vào bao hoặc thùng chứa, bao kín ñể lên men kỵ khí Sau 7-10 ngày, khi hỗn hợp lên men, thơm mùi rượu, có mốc trắng trên bề mặt, nghĩa là EM Bokashi B ñã làm

xong và có thể ñem dùng

EM Bokashi C: Vật liệu khô là cám gạo và mùn cưa ñược pha trộn theo

tỷ lệ 1:1 Dung dịch EM ñược chuẩn bị như trên Cách làm tương tự như ñối

với EM Bokashi B (Lê Khắc Quảng, 2004) [19]

* EM 5

EM 5 ñược dùng ñể phun lên cây trồng, nhằm tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh và loại trừ sâu hại bằng quá trình sinh học, không phải tiêu diệt bằng quá trình trực tiếp

* EM - FPE (EM Fermented Plant Extract)

EM - FPE là chiết xuất cây cỏ lên men EM EM - FPE bao gồm một hỗn hợp cỏ tươi với rỉ mật ñường và EM1 Tác dụng chính là cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, ñồng thời hạn chế vi sinh vật gây bệnh và côn trùng

2.5.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ EM trên thế giới

Sản phẩm phân bón vi sinh vật ñầu tiên trên thế giới ñược sản xuất vào năm 1898 do Công ty Nitragin tại Mỹ với tên gọi Nitragin chứa chủng vi

khuẩn nốt sần Rhizobium Trải qua một thời gian dài, tới nay phân bón vi sinh

vật ñã trở thành hàng hoá và ñược sử dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới Ngoài phân vi khuẩn nốt sần, các loại phân vi sinh vật khác như cố ñịnh nitơ

tự do từ Azotobacter, Clostridium, tảo lam cố ñịnh nitơ từ Azospirillum, phân giải phophat khó tan từ Bacillus, Pseudomonas tăng sức ñề kháng cho cây trồng từ vi sinh vật gây bệnh vùng rễ từ Steptomyces, Bacillus cũng ñược

sản xuất với số lượng lớn Theo số liệu thống kê năm 1993 tại Ấn ðộ, cho thấy thời gian từ 1992 - 1993, tổng lượng các dạng vi sinh vật bón trực tiếp cho cây trồng là 2.584 tấn Năm 2000, tổng số các loại vi sinh vật tại Ấn ðộ

có khả năng ñạt 818.000 tấn (Phạm Văn Toản, 2002 ) [20]

Chế phẩm EM ra ñời, nhanh chóng ñược tiếp thu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực ở hơn 80 quốc gia trên thế giới Các tổ chức nghiên cứu công nghệ EM gọi tắt EMRO (Effective Microorganisms Research Organization) ñược hình thành ở nhiều nước trên thế giới và có quan hệ chặt chẽ với EMRO

ở Nhật Bản

Các nghiên cứu, áp dụng công nghệ EM ñạt ñược kết quả một cách rộng rãi trong lĩnh vực xử lý môi trường, chế biến thức ăn chăn nuôi, chế biến phân bón vi sinh cho cây trồng Qua các báo cáo khoa học tại các Hội nghị Quốc tế về công nghệ EM cho thấy công nghệ EM có thể gia tăng cân bằng sinh quyển, tính ña dạng của ñất nông nghiệp, tăng chất lượng ñất, khả năng sinh trưởng, chất lượng sản phẩm nông nghiệp Vì thế, các nước trên thế giới ñón nhận EM là một giải pháp ñể ñảm bảo cho một nền nông nghiệp phát triển bền vững và bảo vệ môi trường Nhiều nhà máy, xưởng sản xuất EM ñã ñược xây dựng ở nhiều nước trên thế giới và ñã sản xuất ñược hàng ngàn tấn

EM mỗi năm như: Trung Quốc, Thái Lan (hơn 1000 tấn/năm), Myanmar, Nhật Bản, Brazil (khoảng 1.200 tấn/năm), Srilanca, Nepal, Indonesia (khoảng

50 - 60 tấn/năm) [30]

Theo Ahmad R.T và ctv (1993) [39], sử dụng EM cho các cây trồng như lúa, lúa mì, bông, ngô và rau ở Pakistan làm tăng năng suất các cây trồng Năng suất lúa tăng 9,5%, bông tăng 27,7% ðặc biệt, bón kết hợp EM-2 và EM-4 cho ngô làm tăng năng suất lên rõ rệt Bón EM-4 cho lúa, mía và rau ñã làm tăng hàm lượng chất dễ tiêu ở trong ñất Hàm lượng ñạm dễ tiêu tăng 2,2% khi bón kết hợp NPK + EM-4 (Zacharia P.P., 1993) [69]

Khi bón kết hợp phân hữu cơ với EM cho cây lạc ở vùng ñất ñỏ của Trung Quốc, ñã làm tăng hàm lượng chất dễ tiêu trong ñất, tăng ñạm tổng số

và giảm tỷ lệ C/N EM làm tăng khả năng nảy mầm của lạc, tăng năng suất và tăng khối lượng sinh vật học (Zhao Q, 1995) [70]

Theo kết quả nghiên cứu của Yamada K và ctv (1996) [68], Bokashi

có ñộ pH là 5,5 và chứa 4,3 mg S, 900 mg N dễ tiêu dưới dạng NH4, 10 mg

P2O5 Hiệu lực của EM Bokashi ñến hàm lượng các chất dinh dưỡng trong ñất

và sinh trưởng phát triển của cây trồng do các yếu tố tạo nên là nguồn hữu cơ, nguồn vi sinh vật hữu hiệu và các chất ñồng hoá có trong EM

Milagrosa S.P và E.T Balaki (1996) [53] cho rằng, bón riêng biệt Bokashi (2000 kg/ha) hoặc EM -1 (10 l/ha với nồng ñộ 1/500) cho khoai tây

ñã hạn chế ñược bệnh héo xanh vi khuẩn Pseudomonas solanacearum Năng suất khoai tây ở trường hợp bón riêng Bokashi cao hơn so với bón riêng EM-

1 Bón kết hợp Bokashi và EM-1 làm tăng kích cỡ củ to nhiều hơn so với bón phân gà + NPK Việc tăng kích cỡ củ và năng suất là do Bokashi và EM-1 có hiệu lực trong việc cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trong suốt các thời kỳ sinh trưởng phát triển

Sử dụng EM cho lúa, khoai lang và ớt ñã làm tăng năng suất và hàm lượng các chất dinh dưỡng trong như P2O5, Ca, Mg (Lee K.H., 1991; Jamal T

và ctv, 1997) [51], [52] ðến năm 1999, trong lĩnh vực nông nghiệp ñã áp dụng công nghệ EM cho khoảng 1 triệu ha trồng trọt, chủ yếu là rau, lúa, ngô [30]

Rochayat Y và ctv (2000) [57] nghiên cứu ảnh hưởng của việc bón Bokashi và phân lân ñến sinh trưởng phát triển và năng suất của cây khoai tây trồng ở Tây Java, nơi có ñộ cao trung bình 545 m so với mặt nước biển, ñã cho rằng: bón Bokashi với 20 tấn/ha ñã làm tăng chiều cao cây, diện tích lá, khối lượng cây khô, số củ/khóm và tăng năng suất củ một cách rõ rệt

Susan Carrodus (2002) [59] cho rằng EM Bokashi có ảnh hưởng tích cực ñến sinh trưởng, làm tăng hàm lượng diệp lục của cây giống cải bắp và cải củ Số rễ tăng lên và sự hoạt ñộng của bộ rễ nhiều hơn, các lá xanh hơn Kết quả này là do sự cung cấp các chất dinh dưỡng liên tục cho cây từ Bokashi, còn EM có chứa các phytohormon hoặc các hoạt chất sinh học khác

làm trì hoãn sự già hoá của cây (Dato và ctv, 1997; Yamada và Xu, 2000)

Về cơ bản, công nghệ EM ñược ứng dụng trong nhiều lĩnh vực[12], [19], [30], [38], [44], [61], [62], cụ thể như:

2.5.3.1 Trong trồng trọt

EM sử dụng các chất do rễ cây tiết ra ñể phát triển và sinh ra Cacbon hyñrat, axit amin, axit nucleic, vitamin và hoocmon là những chất dễ hấp thụ cho cây Chính vì thế, cây trồng phát triển tốt trong những vùng ñất có EM Chế phẩm EM ñã ñược sử dụng làm phân bón vi sinh và bảo vệ thực vật cho cây trồng như: rau, lúa, ngô, khoai tây, ñậu, cà phê Sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật vi sinh ñúng cách không những vẫn ñảm bảo năng suất cây trồng mà còn tạo ra các sản phẩm nông nghiệp an toàn, chất lượng

ðây cũng là biện pháp hữu hiệu ñể canh tác nông nghiệp bền vững và góp phần bảo vệ môi trường

Chế phẩm EM có tác dụng ñối với nhiều loại cây trồng như cây lương

thực, cây rau màu, cây ăn quả ở mọi giai ñoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau Những thử nghiệm ở tất cả các châu lục cho thấy rằng chế phẩm EM có tác dụng kích thích sinh trưởng, làm tăng năng suất và chất lượng cây trồng, cải tạo chất lượng ñất Chế phẩm EM làm tăng sức sống cho cây trồng, tăng khả năng chịu hạn, chịu úng và chịu nhiệt, kích thích sự nảy mầm, ra hoa, kết quả và làm chín Tăng cường khả năng quang hợp của cây trồng, tăng cường khả năng hấp thụ và hiệu suất sử dụng các chất dinh dưỡng Kéo dài thời gian bảo quản, làm hoa trái tươi lâu, tăng chất lượng bảo quản các loại nông sản tươi sống Cải thiện môi trường ñất, làm cho ñất trở nên tơi xốp, phì nhiêu Hạn chế sự phát triển của cỏ dại và sâu bệnh

2.5.3.2 Trong chăn nuôi

Làm tăng sức khoẻ vật nuôi, tăng sức ñề kháng và khả năng chống chịu ñối với các ñiều kiện ngoại cảnh Tăng cường khả năng tiêu hoá và hấp thụ các loại thức ăn

- Kích thích khả năng sinh sản

- Tăng sản lượng và chất lượng trong chăn nuôi

- Tiêu diệt các vi sinh vật có hại, hạn chế sự ô nhiễm trong chuồng trại chăn nuôi

EM có tác dụng ñối với mọi loại vật nuôi, bao gồm các loại gia súc, gia cầm và các loài thuỷ, hải sản

2.5.3.3 Trong bảo vệ môi trường

Do có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây các khí ñộc như H2S, SO2,

NH3, nên khi phun EM vào rác thải, cống rãnh, chuồng trại chăn nuôi sẽ khử mùi hôi một cách nhanh chóng ðồng thời số lượng ruồi, muỗi, ve, các loại

côn trùng bay khác giảm hẳn số lượng Rác hữu cơ ñược xử lý EM chỉ sau một ngày có thể hết mùi và tốc ñộ mùn hoá diễn ra rất nhanh

Trong các kho bảo quản nông sản, sử dụng EM có tác dụng ngăn chặn ñược quá trình gây thối, mốc nông sản

Các nghiên cứu cho biết chế phẩm EM có thể giúp cho hệ vi sinh vật tiết ra các enzym phân huỷ như lignin peroxidase Các enzym này có khả năng phân huỷ các hoá chất nông nghiệp tồn dư, thậm chí cả dioxin Ở Belarus, việc sử dụng EM liên tục cho cây trồng ñã lấy ñi một lượng lớn các chất phóng xạ trong ñất, nhờ ñó làm giảm sự ô nhiễm phóng xạ (Minsk, 1998) [54]

Như vậy, có thể thấy rằng EM có tác dụng rất tốt ở nhiều lĩnh vực của ñời sống và sản xuất Nhiều nhà khoa học cho rằng EM với tính năng ña dạng, hiệu quả cao, an toàn với môi trường và giá thành rẻ Nó có thể làm nên một cuộc cách mạng lớn về lương thực, thực phẩm và cải tạo môi sinh

ðối với các loại nước thải, bổ sung EM ngay từ giai ñoạn ñầu của quy trình xử lý bằng công nghệ vi sinh, thúc ñẩy quá trình và tăng cường hiệu lực

xử lý, cả ở dạng kỵ khí và háo khí Hiệu quả rất tốt khi sử dụng EM ñể xử lý nước thải có hàm lượng hữu cơ cao Phương pháp ñơn giản nhất ñể hạn chế mùi hôi của nước thải là cho EM thứ cấp vào bể thu gom nước thải ñầu tiên với tỷ lệ 1/1000

Việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ EM trong lĩnh vực nông nghiệp ñã ñược áp dụng trên nhiều loại cây trồng và ñã mang lại những hiệu quả ñáng khả quan Tuy nhiên, việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ EM cho sản xuất khoai tây vẫn còn ở mức ñộ hạn chế

2.5.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ EM ở Việt Nam

Nhận thức ñược vai trò của phân bón vi sinh vật từ những năm ñầu của thập kỷ 80 nhà nước ta ñã triển khai hàng loạt các ñề tài nghiên cứu thuộc chương trình công nghệ sinh học phục vụ nông nghiệp giai ñoạn 1986 - 1990

và chương trình công nghệ sinh học các năm 1991-1995, 1996-1998 (Phạm Văn Toản, 2002) [20]

Năm 1997, một số cơ quan nghiên cứu như Viện Bảo vệ thực vật, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, ðại học Quốc gia Hà Nội và một số tỉnh Thái Bình, Hà Nội, v.v ñã có nhiều nghiên cứu thử nghiệm bước ñầu thăm dò chế phẩm EM trên một số lĩnh vực trồng trọt, bảo vệ thực vật, vệ sinh môi trường Kết quả ban ñầu cho thấy, sử dụng công nghệ EM có hiệu quả tích cực

Từ năm 1998 - 2000, ñề tài ñộc lập cấp Nhà nước về "Nghiên cứu thử nghiệm và tiếp thu công nghệ EM trong các lĩnh vực nông nghiệp và vệ sinh môi trường" do GS.TS Nguyễn Quang Thạch làm chủ nhiệm ñề tài ñã ñược

Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường quyết ñịnh cho thực hiện [30] ðề tài

ñã ñánh giá ñộ an toàn của chế phẩm EM, xác ñịnh thành phần biến ñộng số lượng và ñặc tính của chế phẩm EM, hiệu quả của EM trong xử lý rác thải và

vệ sinh môi trường, trong trồng trọt, trong chăn nuôi Từ ñó ñến nay ñã có nhiều nghiên cứu ứng dụng công nghệ EM ở nhiều Viện, Trung tâm và ở các tỉnh nhất là trong lĩnh vực môi trường Viện Sinh học Nông nghiệp của Trường ðHNN Hà Nội ñã hoàn toàn chủ ñộng trong việc phân lập các vi sinh vật hữu hiệu và sản xuất ra chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu gọi là EMINA [30]

Chế phẩm EMINA ñã ñược thử nghiệm và cho hiệu quả trên nhiều lĩnh vực như: Lên men trong chế biến thức ăn cho gia súc từ những phụ phẩm nông nghiệp như thân ngô, rơm, rỉ ñường, xử lý chất thải hữu cơ trong môi trường, làm vệ sinh chuồng trại giảm nguy cơ dịch bệnh, bảo vệ gia súc gia cầm mà không gây ñộc hại cho người và môi trường sống xung quanh Trong nông nghiệp, kết quả nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên một số cây trồng cho thấy hiệu quả tích cực Tăng hiệu quả sản xuất nông nghiệp, tạo ra sản phẩm nông nghiệp sạch, an toàn, chất lượng, cải thiện ñất trồng Làm nền tảng canh tác nông nghiệp hữu cơ