BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
 LÊ VĂN THANH ðIỀU TRA THỰC TRẠNG SỬ DỤNG PHÂN BÓN
VÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT BÓN PHÂN
CHO SẢN XUẤT RAU CẢI NGỌT AN TOÀN
TẠI HOẰNG HÓA THANH HÓA
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số

: 60.62.01.10
LUẬN VĂN THẠC SĨNgười hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN THỊ MINH HẰNG
HÀ NỘI – 2014

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. TRẦN THỊ
MINH HẰNG, người ñã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, tạo mọi ñiều kiện
giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện ñề tài cũng như trong quá trình
hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Ban ñào tạo sau ðại
học, Khoa Nông học, ñặc biệt là các thầy cô trong bộ môn Rau hoa quả
Học viện Nông Nghiệp Việt Nam.
Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, ñồng nghiệp và người thân ñã tạo
ñiều kiện giúp ñỡ, ñộng viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành
luận văn này.
Một lần nữa cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến tất cả các
thành viên với sự giúp ñỡ quý báu này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2014
Tác giả luận văn Lê Văn Thanh

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iii

MỤC LỤC
Trang
Lời cam ñoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii


Ý nghĩa khoa học 3

3.2.

Ý nghĩa thực tiễn 4

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1.

Phân bón cho rau và vấn ñề tồn dư nitrat 5

1.1.1.

Vai trò của N ñối với sinh trưởng và phát triển của cây rau 5

1.1.2.

Quá trình chuyển hóa ñạm trong cây 6

1.1.3.

ðộc tính của nitrat 6

1.1.4.

Những yếu tố gây tồn dư NO3- trong rau xanh 7

1.2.


1.3.3.

Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phân giun quế trên thế giới 23

1.3.4.

Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phân giun quế ở Việt Nam 26

Chương 2. ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, ðỊA ðIỂM, VẬT LIỆU VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1.

ðịa ñiểm, thời gian, ñối tượng và vật liệu nghiên cứu: 29

2.1.1.

ðịa ñiểm 29

2.1.2.

Thời gian nghiên cứu 29

2.1.3.

ðối tượng nghiên cứu 29

2.1.4.


2.7.

Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu rau 37

2.8.

Phương pháp xử lý số liệu 38

Chương 3. KẾT QUẢ ðẠT ðƯỢC VÀ THẢO LUẬN 39

3.1.

Tình hình kinh doanh và tiêu dùng phân bón, những hạn chế, nhược
ñiểm trong cách bón và lượng bón làm ảnh hưởng ñến năng suất và
chất lượng rau 39

3.1.1.

Tình hình kinh doanh và tiêu dùng phân bón 39

3.1.2.

Tình hình sử dụng phân bón trên cây rau ở một số vùng sản xuất rau
chính tại huyện Hoằng Hóa 42

3.2.

Ảnh hưởng của liều lượng bón và thời ñiểm kết thúc bón ñạm ñến
năng suất và dư lượng N0
3

xanh ngọt 52

3.2.5.

Ảnh hưởng của liều lượng và thời gian kết thúc bón phân ñạm ñến
tình hình sâu bệnh hại trên rau cải xanh ngọt 54

3.2.6.

Hiệu quả kinh tế của các công thức 54

3.3.

Thí nghiệm 2: Xác ñịnh lượng bón phân giun quế ñến năng suất và
chất lượng rau cải ngọt an toàn 55

3.3.1.

Ảnh hưởng của liều lượng phân giun quế tới ñộng thái tăng trưởng
chiều cao của cây rau cải xanh ngọt 55

3.3.2.

Ảnh hưởng của liều lượng phân giun quế ñến ñộng thái tăng trưởng
số lá cây cải xanh ngọt 56

3.3.3.

Ảnh hưởng của liều lượng phân giun quế ñến tình hình sâu bệnh hại
trên rau cải xanh ngọt 57

BQL HTX Ban quản lý hợp tác xã
BVTV Bảo vệ thực vật
CEC Phương pháp Amôn xêtat
cs Cộng sự
CT Công thức
EC Cộng ñồng kinh tế châu Âu
FAO Tổ chức Nông lương Thế giới
ICM Quản lý cây trồng tổng hợp
NN Nông nghiệp
NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
NO
3
-

Nitrat
PRA Phương pháp ñiều tra nhanh nông thôn
PT Phát triển
RH% ðộ ẩm không khí trung bình
TB Trung bình
TCQð Tiêu chuẩn quy ñịnh
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
TG Thời gian
USDA Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ
WHO Tổ chức Y tế Thế giới Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page vii

DANH MỤC BẢNG


Bảng 3.8. Ảnh hưởng của liều lượng bón ñạm và thời gian kết thúc bón
ñạm ñến chất lượng hóa sinh và dư lượng NO
3
-
tích lũy trong
cây rau cải xanh ngọt 53

Bảng 3.9. Hiệu quả kinh tế của các công thức 54

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của liều lượng bón phân giun quế tới ñộng thái
tăng trưởng chiều cao cây cải xanh ngọt 55

Bảng 3.11. Ảnh hưởng của liều lượng phân giun quế ñến ñộng thái tăng
trưởng số lá của cây cải xanh ngọt 56Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page viii

Bảng 3.12. Ảnh hưởng của liều lượng phân giun quế ñến tình hình sâu
bệnh hại trên rau cải xanh ngọt 58

Bảng 3.13. Ảnh hưởng của liều lượng phân giun quế ñến một số yếu tố
cấu thành năng suất và năng suất cải xanh ngọt 59

Bảng 3.14. Ảnh hưởng của liều lượng phân giun quế ñến hiệu quả kinh tế
của rau cải xanh ngọt trên ñơn vị diện tích 1ha 60
Rau là loại thực phẩm rất cần thiết cho ñời sống của con người.
Không một loại thực phẩm nào có thể thay thế vị trí quan trọng của cây rau
trong khẩu phần ăn hàng ngày. Nó cung cấp chất dinh dưỡng bao gồm:
vitamin; hydratcacbon; protein, muối khoáng (cả ña lượng và vi lượng)
trong bữa ăn hàng ngày của mọi người dân từ nông thôn ñến thành thị. ðời
sống nhân dân ngày càng cao thì nhu cầu về lượng cũng như ñòi hỏi ngày
càng khắt khe về chất ñối với các loại rau tiêu dùng hàng ngày: ða dạng,
phong phú về chủng loại và yêu cầu chất lượng cao.
Thanh Hoá là một tỉnh có ñiều kiện khí hậu và thổ nhưỡng khá thuận
lợi cho việc trồng trọt các loại rau ñể phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng trong
tỉnh, trong nước và xuất khẩu. Phát triển sản xuất các loại cây rau ñể thay
thế cho những cây trồng khác có hiệu quả kinh tế thấp, làm cơ sở chuyển
dịch cơ cấu nông nghiệp, tạo thêm việc làm và tăng thu nhập cho nông dân,
góp phần vào tăng trưởng xuất khẩu hàng hoá của tỉnh và của cả nước là rất
cần thiết. Hơn nữa, ñây là lĩnh vực kinh tế có ý nghĩa xã hội và nhân văn
rất to lớn, góp phần xoá ñói giảm nghèo cho một bộ phận xã hội quan trọng
với 70% là nông dân, ñời sống rất khó khăn, diện tích canh tác ñang bị thu
hẹp. Do vậy, việc tập trung sức ñể phát triển ngành, hàng sản xuất rau lại
càng có ý nghĩa kinh tế, chính trị xã hội cực kỳ quan trọng.
Trong những năm gần ñây nhu cầu về cây rau ngày càng tăng, người
sản xuất ñã không ngừng nâng cao năng suất nhờ áp dụng các tiến bộ khoa
học như phân hóa học, hóa chất bảo vệ thực vật, các chất ñiều tiết sinh
trưởng bên cạnh việc áp dụng giống mới và thâm canh tăng vụ. Các hợp
chất hóa học này là một trong những nguyên nhân làm ô nhiễm ñất, nguồn
nước từ ñó trực tiếp hoặc gián tiếp tác ñộng xấu tới con người thông qua sử

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 2

dụng các sản phẩm cây trồng. Chính vì vậy người tiêu dùng rất lo ngại và

trạng sử dụng phân bón và nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật
bón phân cho sản xuất rau cải ngọt an toàn tại Hoằng Hóa-
Thanh Hóa”
2. Mục ñích và yêu cầu
2.1. Mục ñích
- ðiều tra thực trạng về tình hình sử dụng phân hóa học ở một số
vùng sản xuất rau chuyên canh rau củ, quả tại huyện Hoằng Hóa, Thanh

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 3

Hóa. ðề xuất một số biện pháp nhằm hạn chế tồn dư NO
3
-
trên rau cải ngọt
tại Hoằng Hóa, Thanh Hóa.
- Nghiên cứu ảnh hưởng liều lượng bón phân ñạm và thời ñiểm kết
thúc bón ñạm lần cuối trước khi thu hoạch ñến năng suất và mức ñộ tích
lũy NO
3
-
trên cây rau cải xanh ngọt (Brassica integrifolia L) nhằm tăng
năng xuất, sản lượng ñồng thời giảm tích lũy NO
3
-
.
- Xác ñịnh lượng bón phân giun quế thích hợp cho sản xuất rau cải
ngọt an toàn.
2.2. Yêu cầu
- ðiều tra ñược tình hình kinh doanh và tiêu dùng phân bón, những

nâng cao năng suất, chất lượng và ñảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ ñược phổ biến, khuyến cáo áp dụng
trên các vùng trồng rau của tỉnh Thanh Hoá. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Phân bón cho rau và vấn ñề tồn dư nitrat
1.1.1. Vai trò của N ñối với sinh trưởng và phát triển của cây rau
Tỷ lệ nitơ trong cây rau biến ñộng từ 1 - 6 % trọng lượng chất khô.
Nitơ là yếu tố quan trọng hàng ñầu ñối với cơ thể sống và nó là thành phần
cơ bản của các prôtêin - chất cơ bản biểu hiện sự sống.
Nitơ có mặt trong nhiều hợp chất cơ bản cần thiết cho sự phát triển

Toàn bộ nitơ trong chu trình nitơ sinh học diễn ra chủ yếu qua hoạt
ñộng cố ñịnh ñạm và các vi khuẩn sống trong cây, các tảo lục và các vi
khuẩn cộng sinh trong rễ một số loài thực vật (ví dụ như Rhizobium có ở
trong nốt sần của rễ một số loài họ ñậu). Những sinh vật này có khả năng
chuyển hóa N
2
thành NH
4
+
, mặc dù chiếm tỷ lệ nhỏ dòng nitơ trong tự
nhiên, quá trình cố ñịnh ñạm là nguồn cung cấp nitơ cao nhất cho cả sinh
vật trên cạn và sinh vật thủy sinh.
Cây trồng hút ñạm ở cả hai dạng NH
4
+
và N0
3
-
. Mức ñộ hấp thụ
nhiều NH
4
+
hoặc N0
3
-
của cây trồng phụ thuộc vào tuổi, loại cây trồng, môi
trường và các yếu tố khác. Một số loại rau như cải ngọt, bắp cải, củ cải sử
dụng ñược cả NH
4
+

con người sử dụng cây có hàm lượng NO
3
-
cao có thể gây hại sức khỏe con
người ñặc biệt là trẻ em do NO
3
-
ñược tích lũy trong bộ máy tiêu hóa có
khả năng khử thành NO
2
-
:
2H
+
+ 2e = H
2
O

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7

NO
3
-
+ 2e + 2H
+
= NO
2
-
+ NAD

Methaeglobin ñược tạo thành do oxyhemoglobin ñã ôxy hóa Fe
2+
thành
Fe
3+
làm cho phân tử hemoglobin mất khả năng kết hợp với oxy, tức là việc
trao ñổi khí của hồng cầu không thực hiện ñược (Wite, 1975). Cơ chế này
dễ dàng xảy ra với trẻ nhỏ ñặc biệt là ñối với trẻ có sức khỏe yếu, tiêu hóa
kém vì trẻ em còn thiếu các enzym cần thiết ñể khử NO
2
-
thành N
2
và NH
3

rồi thải ra ngoài.
1.1.4. Những yếu tố gây tồn dư NO3- trong rau xanh
Theo các nhà khoa học thì có tới 20 yếu tố gây tồn dư nirat trong
nông sản như: Nhiệt ñộ, ánh sáng, ñất ñai, nước tưới, biện pháp canh tác
Nhưng nguyên nhân chủ yếu ñược các nhà khoa học khẳng ñịnh ñó là phân
bón ñặc biệt là phân ñạm, do sử dụng không ñúng: Bón liều lượng quá cao,
bón sát vào thời kỳ thu hoạch, bón không cân ñối với lân, kali và vi lượng.
- Ảnh hưởng của liều lượng phân ñạm bón ñến năng suất và tồn
dư NO
3
-
trong rau

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

lượng NO
3
-
trong rau khi thu hoạch quan hệ chặt với lượng ñạm bón, từ

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9

31,7 mg NO
3
-
/kg rau tươi ở mức 0 kg N/ha lên 524,9 mg NO
3
-
/kg ở mức
180 kg N/ha.
Kết quả nghiên cứu của ðặng Thu Hòa (2002), trên ñất phù sa sông
Hồng cũng cho kết quả tương tự, tăng lượng ñạm bón làm tăng sự tích lũy
nitrat trong rau, với rau muống tăng mức ñạm bón từ 120 kg N/ha lên 180
kg N/ha thì hàm lượng NO
3
-
trong rau tăng thêm 250 mg/kg rau.
- Ảnh hưởng của thời gian bón thúc ñạm lần cuối ñến thu hoạch
tới mức ñộ tích lũy NO
3
-
trong rau xanh
Ngoài việc sử dụng một lượng lớn phân ñạm thì thời gian kết thúc
bón ñạm trước thu hoạch cũng là một hiện tượng rất phổ biến ở tất cả các

Page 10

thúc lần cuối ở tất cả các liều lượng ñạm khác nhau và chỉ thu hoạch sau 14
ngày thì hàm lượng nitrat trong cải bắp mới giảm dưới ngưỡng an toàn.
Theo Lê Văn Tám và cs. (1998), lượng tồn dư nitrat trong rau
thương phẩm còn phụ thuộc vào khả năng tích lũy của từng loại rau. Tồn
dư nitrat trong rau ăn lá và ăn quả cao nhất trong khoảng thời gian từ 10 -
15 ngày từ lúc bón lần cuối ñến lúc thu hoạch, ñối với rau ăn củ là khoảng
20 ngày. Thời gian bón thúc sau cùng càng xa ngày thu hoạch thì lượng
nitrat trong rau càng giảm.
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian bón thúc ñạm lần cuối ñối
với một số loại rau trồng phổ biến tại tỉnh Lâm ðồng, tác giả Bùi Cách
Tuyến (1998), cho biết:
+ ðối với xà lách: Tồn dư nitrat ñạt cao nhất khoảng 21 ngày khi
ngừng bón ñạm (1569 mg NO
3
-
/kg rau tươi) sau ñó giảm dần theo thời gian
và ñến 25 ngày thì hàm lượng NO
3
-
giảm dưới mức cho phép (426 mg NO
3
-
/kg rau tươi).
+ ðối với ñậu Hà Lan, ñậu côve: Tồn dự nitrat ñạt cao nhất vào thời
ñiểm 7 ngày sau bón thúc lần cuối và ñược giảm dần ở các ngày sau ñó.
Nhưng nếu bón ñạm ở mức cao (> 300 kg N/ha) thì sau 10 ngày tồn dư
nitrat mới giảm tới mức cho phép.
+ ðối với cà rốt: Tồn dư nitrat ñược tích lũy cao nhất vào thời ñiểm

-
làm tích lũy nitrat trong rau cao
hơn dạng ñạm NH
4
+
, còn bón CaCN
2
(canxixianamit) hàm lượng NO
3
-
tích
lũy trong rau rất thấp.
Theo Phạm Minh Tâm (2001), cùng một mức bón ñạm là 90 N/ha,
cho cải bẹ xanh nếu bón dạng ñạm NH
4
NO
3
và ure thì sự tích lũy NO
3
-

trong rau cao hơn so với khi bón N, P, K và (NH
4
)
2
SO
4.
- Ảnh hưởng của bón lân ñến tồn dư NO
3
-

O
5
/ha thì hàm lượng NO
3
-
trong rau
giảm xuống 540 mg NO
3
-
/kg rau tươi và ở mức bón 120 kg P
2
O
5
/ha thì hàm
lượng NO
3
-
trong rau khi thu hoạch là 480 mg NO
3
-
/kg rau tươi.
Như vậy có lẽ bón phân lân có tác dụng tăng cường chuyển hóa ñạm
khoáng thành ñạm prôtit, làm giảm sự tích lũy NO
3
-
trong rau.
Tuy vậy tại các vùng trồng rau hiện nay lượng phân lân sử dụng rất
ít, chỉ ñạt khoảng 50% so với quy trình sản xuất rau an toàn. Ví dụ, ñối với
cà chua chỉ bón 21 - 40 kg P
2

Theo Tạ Thu Cúc (1991), khi bón tăng liều lượng kali, hàm lượng
NO
3
-
tích lũy trong rau cải bắp giảm xuống, bón thúc phân kali cho rau khi
sinh trưởng và phát dục mạnh sẽ làm giảm hàm lượng NO
3
-
trong cây.
Theo Bùi Quang Xuân và cs. (1996a), nếu bón ñơn ñộc một mình phân
ñạm ở mức 90 kg N/ha cho bắp cải thì hàm lượng NO
3
-
trong rau là 930 mg NO
3
-

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 13

/kg rau tươi, nhưng nếu với mức bón ñạm ñó ñược kết hợp thêm 100 kg K
2
O/ha
thì hàm lượng nitrat trong bắp cải giảm xuống chỉ còn 480 mg NO
3
-
/kg rau tươi.
- Ảnh hưởng của của một số yếu tố khí hậu ñến sự tích lũy dư lượng
NO
3

3
-
trong
cây trồng giảm, nếu giảm mức chiếu sáng xuống 20% thì hàm lượng NO
3
-

trong quả dưa chuột tăng lên 2,5 lần (Cantlife, 1972).
Nhiệt ñộ cũng ảnh hưởng tới hàm lượng NO
3
-
trong rau: Nhiệt ñộ
quá cao cũng gây trở ngại cho quá trình khử nitrat ở rễ cây, vì vậy hàm
lượng NO
3
-
tích lũy trong rau cao.
- Ảnh hưởng của ñất trồng bị ô nhiễm tới mức ñộ tích lũy NO
3
-

trong rau
Thực tế môi trường ñất, nước luôn là nơi tiếp nhận các nguồn chất
thải. Tại những vùng sản xuất nông nghiệp môi trường ñất, nước chịu ảnh
hưởng rất lớn của quá trình thâm canh trong nông nghiệp, các nguồn thải
do sản xuất công nghiệp, nước thải ñô thị và một ñiều tất yếu từ môi
trường theo vòng tuần hoàn sẽ ñi vào nông sản.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 14

và NO
3
-
. Các dạng ñạm dễ tiêu này chủ yếu do quá trình phân
giải chất hữu cơ trong ñất hoặc do bón phân ñạm vào ñất chuyển hóa tạo
thành. ðạm hữu cơ trong ñất ở ñiều kiện thoáng khí và xúc tác của các
enzim ñược khoáng hóa thành NH
4
+
.
Trên ñất trồng cạn, NH
4
+
hình thành kể cả từ khoáng hóa chất hữu cơ
trong ñất và bổ sung chất hữu cơ vào ñất, cũng như việc bón phân vô cơ
vào ñất ñược ôxy hóa tạo thành NO
2
-
và NO
3
-
. Quá trình này xảy ra theo 2
bước nhờ hoạt ñộng của vi sinh vật Nitrosomonas, Nitrosolobus và
Nitrosopira:
NH
4
+
+ 3 O
2
→ HNO

2
-
thành NO
3
-
là do nitrobacteria. Mối quan
hệ giữa quá trình chuyển hóa NH
4
+
và NO
3
-
cùng với pH ñất ñã ñược nhiều
tác giả nghiên cứu: Sau 14 ngày gần như toàn bộ NH
4
+
ñược ôxy hóa thành
NO
3
-
và pH ñất giảm. Quá trình này ñược gọi là nitrat hóa và thích hợp
nhất là ở nhiệt ñộ 26
0
C (Bùi Quang Xuân, 1998). Nitrat hình thành trong
ñất, tùy vào ñiều kiện một phần ñược cây hút, một phần bị rửa trôi hoặc bị
mất do quá trình phản ñạm hóa. Bởi vậy bón phân ñạm với lượng lớn và
quá muộn sẽ hình thành NO
3
-
quá nhiều so với nhu cầu của cây trồng sẽ

tại Gia Lâm và Từ Liêm (Hà Nội) tưới bằng nước sông Hồng và sông Nhuệ
có chất lượng nước tương ñối ñảm bảo, còn khu Thịnh Liệt, Thanh Liệt,
Hoàng Liệt tưới rau bằng nước thải của sông Tô Lịch là nguồn nước thải
thành phố Hà Nội ñã bị ô nhiễm nên hàm lượng NO
3
-
trong rau ñã vượt quá
ngưỡng cho phép rất nhiều lần.