Luận văn thạc sĩ Sinh học: Ứng dụng kỹ thuật thủy canh (Hydroponics) trồng một số rau theo mô hình gia đình tại địa bàn Đăk Lăk

Chia sẻ: Trang Lê | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:127

Thêm vào BST

Báo xấu

775
lượt xem 254
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời các bạn cùng tham khảo luận văn thạc sĩ Sinh học với đề tài "Ứng dụng kỹ thuật thủy canh (Hydroponics) trồng một số rau theo mô hình gia đình tại địa bàn Đăk Lăk" để nắm nội dung kiến thức cần thiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn thạc sĩ Sinh học: Ứng dụng kỹ thuật thủy canh (Hydroponics) trồng một số rau theo mô hình gia đình tại địa bàn Đăk Lăk

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN  THÁI VĂN TÀI TÊN ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG DỤNG KỸ THUẬT THUỶ CANH (HYDROPONICS) TRỒNG MỘT SỐ RAU THEO MÔ HÌNH GIA ĐÌNH TẠI ĐỊA BÀN ĐĂK LĂK LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC Buôn Ma Thuột, năm 2009
i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN THÁI VĂN TÀI TÊN ĐỀ TÀI ÖÙNG DỤNG KỸ THUẬT THUỶ CANH (HYDROPONICS) TRỒNG MỘT SỐ RAU THEO MÔ HÌNH GIA ĐÌNH TẠI ĐỊA BÀN ĐĂK LĂK CHUYÊN NGÀNH : SINH HỌC THỰC NGHIỆM MÃ SỐ : 60 42 30 LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. PHAN VĂN TÂN Buôn Ma Thuột, năm 2009
ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, ñược các ñồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng ñược công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Thái Văn Tài
iii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành ñề tài tốt nghiệp này tôi xin trân trọng cảm ơn ñến: - Quý thầy cô tham gia giảng dạy tại lớp Cao học Sinh học - Thực nghiệm K01 Niên khóa 2006 – 2009 trường Đại học Tây nguyên ñã tận tình truyền ñạt kiến thức cho tôi. - Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng ñến thầy giáo TS. Phan Văn Tân, người ñã tận tình trực tiếp hướng dẫn và tạo rất nhiều ñiều kiện thuận lợi cho trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành ñề tài. - Quý thầy cô trong Hội ñồng bảo vệ ñề cương, quý thầy cô trong Hội ñồng ñánh giá tiến ñộ ñề tài ñã có nhiều ý kiến ñóng góp chỉnh sửa cho ñề tài và bản thân ñể ñề tài ñược thực hiện và hoàn thành ñúng tiến ñộ. - Quý thầy cô Phòng Sau ñại học trường Đại học Tây nguyên ñã giúp ñỡ và tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành ñề tài tốt nghiệp này. - Quý thầy cô giáo và cán bộ tại Phòng thí nghiệm Sinh học – Thực vật ñã nhiệt tình giúp ñỡ trong quá trình tôi thực hiện ñề tài. - Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn các anh, chị học viên lớp Cao học Sinh học Thực nghiệm K01, niên khóa 2006 – 2009 trường Đại học Tây nguyên ñã có nhiều ý kiến ñóng góp và giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện ñề tài. Tác giả : Thái Văn Tài
iv MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................ i CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................. 5 1 .1. Rau sạch (rau an toàn) ........................................................................ 5 1.1.1. Khái niệm về rau sạch (rau an toàn) .............................................. 5 1.1.2. Yêu cầu chất lượng của rau sạch (rau an toàn) .............................. 5 1.1.3. Các nguyên nhân gây ô nhiễm trên rau ......................................... 5 1 .2. Trồng cây trong dung dịch nhằm sản xuất rau sạch............................. 9 1.2.1. Khái niệm chung ........................................................................... 9 1.2.2. Định nghĩa .................................................................................... 9 1.2.3. Cơ sở khoa học của hệ thống thuỷ canh ...................................... 10 1.2.4. Lịch sử phát triển của cây trồng không cần ñất ........................... 10 1.3. Trồng cây trên giá thể nhân tạo nhằm sản xuất rau sạch .................... 12 1.3.1. Định nghĩa: ................................................................................. 12 1.3.2. Những ưu ñiểm của trồng cây trên giá thể nhân tạo .................... 12 1.3.3. Các loại giá thể ñể trồng cây ....................................................... 13 1.4. Sự triển khai kỹ thuật trồng cây trên giá thể nhân tạo trên thế giới .... 14 1.5. Triển khai kỹ thuật trồng cây trên giá thể nhân tạo ở Việt Nam ......... 15 1.6. Giới thiệu ñặc tính sinh học một số cây tiến hành trồng thí nghiệm ... 16 1.6.1. Cây cà chua ................................................................................ 16 1.6.2. Cây Dưa chuột ............................................................................ 20 1.6.3. Cây Xà lách ................................................................................ 25 1.6.4. Cây Cải xanh .............................................................................. 27 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ ............................................ 31 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................ 31 2.1. Điều kiện khí hậu-tự nhiên vùng nghiên cứu ..................................... 31
v 2.2.1. Địa ñiểm: .................................................................................... 31 2.2. Đối tượng và ñịa ñiểm nghiên cứu ..................................................... 34 2.3. Nội dung ............................................................................................ 34 2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 34 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu ............................................................ 34 2.4.2 . Các chỉ tiêu theo dõi và phân tích ñánh giá ................................ 35 2.4.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm .................................................... 36 2.4.4. Các công thức thí nghiệm ........................................................... 36 2.4.5. Vật liệu và hoá chất dùng cho nghiên cứu ................................... 36 2.4.6. Phương pháp xây dựng mô hình trình diễn rau trồng trên giá thể là trấu hun và sử dụng dung dịch dinh dưỡng thuỷ canh. .......................... 36 2.4.7. Phương pháp sản xuất dung dịch dinh dưỡng .............................. 37 2.4.8. Thời gian thí nghiệm................................................................... 37 2.4.9. Phương pháp xử lý số liệu........................................................... 37 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN ................................................ 38 3.1 . Sản xuất dung dịch dinh dưỡng ........................................................ 38 3.2. Ảnh hưởng của kỹ thuật nuôi trồng ñến sinh trưởng .......................... 39 3.2.1. Ảnh hưởng của kỹ thuật nuôi trồng ñến tỷ lệ nảy mầm và thời gian nảy mầm của hạt rau ............................................................................ 39 3.2.2. Ảnh hưởng của kỹ thuật nuôi trồng ñến sự ra lá của cây rau ....... 41 3.2.3. Ảnh hưởng của kỹ thuật nuôi trồng ñến sự tăng trưởng chiều cao của rau theo thời gian sinh trưởng........................................................ 45 3.2.4. Thời gian ra hoa, số lượng hoa, tỉ lệ hoa ñậu và hình thành quả của cây Cà chua và cây Dưa chuột .............................................................. 50 3.3. Ảnh hưởng của kỹ thuật nuôi trồng ñến năng suất rau ....................... 54 3.4. Ảnh hưởng của kỹ thuật nuôi trồng ñến chế ñộ canh tác và ảnh hưởng ñến sâu bệnh ............................................................................................. 59
vi 3.5. Ảnh hưởng của kỹ thuật nuôi trồng ñến thời vụ ................................. 63 3. 6. Sơ bộ xác ñịnh một số hiệu quả của mô hình sản xuất rau theo 2 phương pháp............................................................................................. 66 3.6.2. Xác ñịnh một số hiệu quả của kỹ thuật trồng rau trên giá thể theo mô hình gia ñình tại Đăk Lăk. .............................................................. 69 3.7. Kết quả của mô hình trình diễn kỹ thuật canh tác mới với cộng ñồng.71 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................. 73 4.1. Kết luận ............................................................................................. 73 5.2. Kiến nghị ........................................................................................... 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 74
vii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT, BẢNG BIỂU VÀ HÌNH MINH HOẠ A. CÁC CHỮ VIẾT TẮT - BMT: Buôn Ma Thuột - DDT: Dicclodipheyl tricletan - TPHCM: Thành phố Hồ Chí Minh - PPm: 1/1.000.000 - BVTV: Bảo vệ thực vật - F.A.O: Food and Agriculture Organization - Gs : Giáo sư - pH: potential of Hydrogen ions - TS: Tiến sỹ - N.F.T: Nutrient Film Technique - Ths: Thạc sỹ - PHI: Rriharvest interval - ĐHTN: Đại học Tây Nguyên - EDTA: Etylen diamin tetraacetic - Bộ NN&PTNT: Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn. - IPM: Integrated Pest Manage- ment - NNĐT: Nông nghiệp ñô thị - RAT: Sản xuất rau an toàn - WTO: World Trade Organization (Tổ chức thương mại thế giới) - DFT: Kỹ thuật dòng chảy sâu - ILO: International Labour Organization (Tổ chức Lao ñộng thế giới)
viii B. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Phân loại thực vật chi Lycopersicum ............................................ 17 Bảng 1.2: Thành phần chất dinh dưỡng trong quả Cà chua ........................... 18 Bảng 1.3: Thành phần các chất dinh dưỡng của dưa chuột (chứa trong 100g sản phẩm tươi).............................................................................................. 23 Bảng 2.1: Một số yếu tố khí hậu vùng ven thành phố Buôn Ma Thuột- DakLak ........................................................................................................ 33 Bảng 3.1. Thành phần hóa chất và hàm lượng của dung dịch thủy canh ....... 38 Bảng 3.1. Theo dõi tỷ lệ nảy mầm và thời gian nảy mầm của hạt gống ........ 40 Bảng 3.2. Số lá trên cây theo thời gian sinh trưởng của rau ăn lá ................. 42 Bảng 3.3: Sự tăng trưởng chiều cao cây Cải xanh ........................................ 45 Bảng 3.4 : Diễn biến sự tăng trưởng chiều cao thân chính của cây Cà chua ở 2 công thức. .................................................................................................. 47 Bảng 3.5 : Một số chỉ tiêu sinh trưởng của Cà chua vào thời ñiểm thu hoạch lứa ñầu tiên sau trồng 70 ngày. ..................................................................... 49 Bảng 3.6: Thời gian ra hoa, số lượng hoa, tỉ lệ hoa ñậu quả của cây Cà chua (Số liệu trung bình ñược theo dõi trong 03 vụ): ............................................ 52 Bảng 3.7. Thời gian ra hoa, khả năng ra hoa cái của cây Dưa chuột: ........... 54 Bảng 3.8: Ảnh hưởng của loại môi trường môi trường nuôi trồng ñến năng suất rau (Số liệu trung bình ñược theo dõi trong 03 vụ): .............................. 55 Bảng 3.9: Chi phí sản xuất của 2 kỹ thuật nuôi trồng................................... 60 Bảng 3.10: Hiệu quả kinh tế của việc trồng rau ngoài ñất và trồng trên giá thể trấu hun với quy mô cho 10m2 trong vụ gieo trồng:...................................... 67
ix C. DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 3.2: Sự hình thành lá theo thời gian sinh trưởng ............................... 43 Đồ thị 3.3: Sự tăng trưởng chiều cao cây theo thời gian sinh trưởng. ........... 46 Đồ thị 3.4 : Diễn biến sự tăng trưởng chiều cao thân chính của cây Cà chua ở 2 công thức. .................................................................................................. 48 Đồ thị 3.8: Về ñánh gá năng suất của các loại cây rau trên hai môi trường nuôi trồng: ............................................................................................................ 56 Đồ thị 3.10 : Đánh giá hiệu quả kinh tế của việc trồng rau ngoài ñất và trồng trên giá thể trấu hun:..................................................................................... 68 D. DANH MỤC CÁC HÌNH MINH HỌA - Hình 1 : Cà chua sau gieo5 tuần tuổi - Hình 2 : Cà chua sau gieo7 tuần tuổi - Hình 3 : Cà chua sau gieo 8 tuần tuổi - Hình 4 : Cà chua sau gieo10 tuần tuổi - Hình5 : Cà chua sau gieo14 tuần tuổi - Hình 6 : Cà chua bắt ñầu thu hoạch - Hình 7: Dưa chuột sau gieo 6 tuần tuổi - Hình 8: Dưa chuột sau gieo 8 tuần tuổi - Hình 9: Dưa chuột sau gieo 10 tuần tuổi - Hình 10: Dưa chuột sau gieo 10 tuần tuổi - Hình 11: Dưa chuột sau gieo 13 tuần tuổi - Hình 14: Dưa chuột bắt ñầu thu hoạch
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Nghề trồng rau ở nước ta ñã ra ñời từ xa xưa, trước cả nghề trồng lúa nước, Việt Nam chính là trung tâm khởi nguyên của nhiều loại rau trồng, nhất là các cây thuộc họ bầu bí. Song do chịu ảnh hưởng của một nền nông nghiệp lạc hậu và tự túc trong nhiều thế kỷ qua, cho nên sự phát triển nghề trồng rau ở nước ta kém xa so với trình ñộ canh tác của thế giới. Những năm gần ñây mặc dù ngành trồng rau có khởi sắc, nhưng trên thực tế vẫn chưa theo kịp nhiều ngành khác trong sản xuất nông nghiệp. Trong ñề án phát triển rau, quả và hoa, cây cảnh giai ñoạn 1999 – 2000 do Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, mục tiêu cho ngành sản xuất rau ñã ñược Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 3/9/1999 là “Đáp ứng nhu cầu rau xanh có chất lượng cao phục vụ cho tiêu dùng trong nước nhất là những vùng dân cư tập trung (ñô thị, khu công nghiệp . . . ) và xuất khẩu. Phấn ñấu ñến năm 2010 ñạt mức tiêu thụ bình quân ñầu người là 85kg rau trên một năm, giá trị kim ngạch xuất khẩu ñạt 690 triệu USD”.[2] Mặt khác tốc ñộ ñô thị hóa ở nước ta trong những năm gần ñây tăng khá nhanh, và ñặc biệt là sau khi Việt Nam gia nhập WTO. Các nước ñang phát triển như Việt Nam, Trung Quốc có khoảng hơn 30% tổng số dân cả nước sống ở khu vực ñô thị. Theo một quy hoạch: ñến năm 2010, tỷ lệ dân số ñô thị ở Việt Nam sẽ ñạt 56-60%, và ñến năm 2020 sẽ ñạt khoảng 80%, bằng các nước công nghiệp phát triển hiện nay như ở châu Âu, Mỹ, Australia… Ðất nông nghiệp chỉ còn 20-30%, và tất nhiên ñều là nông nghiệp ñô thị. Vì vậy chiến lược phát triển ñô thị bền vững gắn liền với phát triển nông nghiệp ñô thị là xu hướng tất yếu.[3] Nông nghiệp ñô thị (NNÐT) không chỉ có ý nghĩa to lớn về xã hội và nhân văn, mà lợi ích kinh tế cũng khá lớn. Trên thế giới, gần một phần ba rau, quả, thịt, trứng cung ứng cho ñô thị là từ NNÐT; có từ 25% ñến 75% số gia
2 ñình ở thành phố tham gia NNÐT. Ở Moscow (CHLB Nga) có 65% số gia ñình tham gia NNÐT, ở Berlin (Ðức) có 80 nghìn mảnh vườn trồng rau ở ñô thị; và hàng vạn cư dân ở New York (Mỹ) có vườn trồng rau trên sân thượng. Nhiều thành phố lớn thuộc Trung Quốc như Bắc Kinh, Thượng Hải, Quảng Châu… NNÐT ñã cung cấp ñến 85% nhu cầu về rau xanh. Ở Việt Nam, NNĐT bước ñầu ñã ñược nhiều thành phố ñưa vào mục tiêu phát triển như một yếu tố quan trọng trong hệ thống cung cấp thực phẩm cho các vùng ñô thị ñể ñáp ứng quy mô của các thành phố ngày một tăng nhanh. Tuy nhiên, ở những thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng và các khu ñô thị lớn khác trên cả nước, hiện nay người tiêu dùng chủ yếu vẫn tiêu thụ rau không rõ nguồn gốc ñược vận chuyển vào từ các vùng sản xuất ngoài thành phố. Và thực tế là khó có thể kiểm soát ñược người trồng rau thực hiện việc vệ sinh an toàn thực phẩm như thế nào. Báo chí và các phương tiện thông tin liên tục phản ánh về những ca ngộ ñộc thực phẩm, về sự mất an toàn của các vùng sản xuất rau, về sự tồn dư thuốc bảo vệ thực vật, nhiễm ñộc kim loại và nhiễm khuẩn…ñặc biệt là các vùng sản xuất rau cung cấp cho ñô thị Theo thống kê của Tổ chức Lao ñộng Quốc tế (ILO), hằng năm trên thế giới có trên 40.000 người chết trong tổng số 2 triệu người ngộ ñộc rau. Tại VN, thống kê mới nhất của ngành y tế cho biết, trong vài năm gần ñây, tính riêng số người ngộ ñộc thực phẩm phải nhập viện cấp cứu do nguồn rau, củ thiếu an toàn ñã lên ñến con số hơn 700 người. Trong khi ñó, người tiêu dùng ngày càng nhận thức rõ ñược tầm quan trọng của rau xanh trong bữa ăn hàng ngày, họ ăn nhiều rau hơn, và nhu cầu về rau an toàn cũng lớn hơn. Nhưng các vùng sản xuất rau lại chưa xây dựng ñược lòng tin cho người tiêu dùng, mặc dù họ sẵn sàng trả giá cao gấp nhiều lần cho một sản phẩm rau an toàn.
3 Theo số liệu của Chi cục Bảo vệ thực vật TPHCM, vào cuối năm 2007, tỉ lệ sản xuất rau an toàn (RAT) không thật sự an toàn là một con số gây “sốc” cho không ít người tiêu dùng: 34/37 mẫu là rau ñược cho là rau sạch lại có chứa dư lượng thuốc trừ sâu vượt quy ñịnh. Còn theo nhận ñịnh của ngành y tế, dù tình hình giờ ñây ñã ñược cải thiện song RAT ñến tay người tiêu dùng vẫn chưa thật an toàn. Vậy tại sao không gây dựng lòng tin cho người tiêu dùng bằng cách cho họ dùng chính sản phẩm mà họ tự tay làm ra. Vậy còn với những người sống ở thành phố? Với diện tích chật hẹp của căn nhà nội thành, họ có thể tự sản xuất ñược rau xanh cho bữa ăn của gia ñình mình không? Điều ñó là hoàn toàn có thể thực hiện ñược, nếu như sân nhà, ban công hay sân thượng của họ có một chút ánh sáng tự nhiên và bỏ ra một ít chi phí cho hệ thống cộng với một chút công chăm sóc. Để góp phần thực hiện ñược ñiều ñó, ñã có nhiều ñề án ñược nghiên cứu ñể trồng rau trong nhà, trên ban công, sân thượng … như : ứng dụng kỹ thuật thủy canh bằng hộp xốp, kỹ thuật khí canh, kỹ thuật màng dinh dưỡng NFT và kỹ thuật dòng chảy sâu DFT vào trồng rau an toàn tại nhà trong ñô thị. Tuy nhiên những phương pháp nói trên yêu cầu kỹ thuật tương ñối phức tạp, tỷ mỷ, và chăm sóc khó nên chưa ñược phổ biến. Đứng trước thực trạng này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “Ứng dụng kỹ thuật thủy canh (Hydroponics) trồng một số rau theo mô hình gia ñình tại ñịa bàn Đăk Lăk” với mục ñích của ñề tài là: Góp phần cải tiến và phổ biến các mô hình trồng rau thủy canh tại nhà trong ñô thị. Đây sẽ là một kỹ thuật sản xuất rau an toàn theo phương pháp thủy canh nhưng ñơn giản, dễ làm và ñảm bảo cung cấp ñủ thức ăn xanh cho bữa ăn gia ñình, ñặc biệt là các gia ñình ở ñô thị với diện tích từ 3 – 4 m2. Đồng thời triển khai các mô hình trồng rau theo phương pháp này sẽ làm tăng
4 thêm thảm xanh cho môi trường ñô thị. Theo tính toán của các nhà khoa học nếu mỗi hộ chỉ “trồng” 3 ñến 4 m2, chúng ta sẽ có thêm khoảng 1 triệu m2 thảm xanh luân chuyển nằm tại các ban công, sân thượng, sân nhà . Phương pháp này còn tận dụng ñược không gian, diện tích dư thừa nơi ban công, sân thượng, sân nhà. Mặt khác nếu ở nông thôn nếu áp dụng phương pháp này ta sẽ tận dụng ñược các phế phẩm nông nghiệp (trấu, vỏ cà phê, mùn cưa …) ñể làm giá thể trồng theo phương pháp thủy canh và sau khi sử dụng thì giá thể lại ñược ủ làm phân bón cho cây trồng khác rất tốt. Hơn nữa, trồng rau theo phương pháp này còn là một thú tiêu khiển cũng như chăm sóc cây hoa cảnh và là cách thư giãn của người dân ñô thị có tốc ñộ làm việc và nhịp sống khẩn trương, căng thẳng như hiện nay. Giới hạn của ñề tài: Chúng tôi ý thức rằng áp dụng phương pháp thủy canh ñể trồng rau trên giá thể là một phương pháp mới. Với khả năng và giới hạn thời gian của ñề tài chúng tôi chỉ tiến hành trồng thí nghiệm ít ñối tượng với các ñiều kiện tự nhiên tại ñịa bàn huyện Krông Ana tỉnh Đăk Lăk với diện tích nhỏ qui mô gia ñình và mới thử nghiệm một loại môi trường dinh dưỡng tự pha, và chỉ tiến hành trồng trên một loại giá thể là trấu hun.
5 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1 .1. Rau sạch (rau an toàn) 1.1.1. Khái niệm về rau sạch (rau an toàn) Những sản phẩm rau tươi bao gồm tất cả các loại rau ăn củ, thân, lá, hoa, quả có chất lượng ñúng với ñặc tính giống của chúng, hàm lượng các hoá chất ñộc và mức ñộ nhiễm các vi sinh vật gây hại ở dưới mức tiêu chuẩn cho phép, an toàn cho người tiêu dùng và môi trường thì ñược coi là rau ñảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, gọi tắt là rau an toàn (rau sạch). 1.1.2. Yêu cầu chất lượng của rau sạch (rau an toàn) 1.1.2.1. Chỉ tiêu nội chất Chỉ tiêu nội chất ñược quy ñịnh cho rau tươi bao gồm: - Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật - Hàm lượng nitrat (NO3- ) - Hàm lượng một số kim loại nặng chủ yếu: Cu, Pb, Hg, Cd, As. . . - Mức ñộ nhiễm các vi sinh vật gây bệnh (E.coli , Salmonella sp...) và kí sinh trùng ñường ruột (trứng giun ñũa Ascaris. sp) Tất cả các chỉ tiêu trong sản phẩm của từng loại rau an toàn ñều phải nằm dưới mức cho phép theo Tổ chức Nông lương Quốc tế (FAO); Tổ chức y tế thế giới (WHO) hoặc một số nước tiên tiến trên thế giới như Nga, Mỹ. . . 1.1.2.2. Tiêu chuẩn hình thái Sản phẩm ñược thu hoạch ñúng lúc, ñúng yêu cầu từng loại rau (ñúng ñộ già kỹ thuật hay thương phẩm), không dập nát, hư thối, không lẫn tạp chất, sâu bệnh và có bao gói thích hợp. 1.1.3. Các nguyên nhân gây ô nhiễm trên rau 1.1.3.1. Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong các sản phẩm rau Theo Viện Bảo vệ Thực vật năm 1998, ñến nay nước ta ñã và ñang sử dụng khoảng 270 loại thuốc trừ sâu; 216 loại thuốc trừ bệnh; 160 loại thuốc
6 trừ cỏ; 12 loại thuốc diệt chuột và 26 loại thuốc kích thích sinh trưởng với khối lượng ngày càng gia tăng. Tuy chủng loại nhiều, song do thói quen hoặc sợ rủi ro cũng như thiếu hiểu biết về mức ñộ ñộc hại của hoá chất bảo vệ thực vật nên người nông dân chỉ dùng một loại thuốc bảo vệ thực vật có ñộ ñộc cao ñã bị cấm hoặc hạn chế sử dụng như Monitor, Wofatox, DDT, . . . Nguyên nhân là do các loại thuốc trên giá rẻ, có phổ diệt sâu rộng và hiệu quả diệt sâu tương ñối cao. Mặt khác, do việc thực hiện thời gian cách ly thuốc BVTV không tuân thủ theo qui ñịnh sau khi sử dụng thuốc BVTV. Hầu hết các hộ nông dân ñều vi phạm thời gian cách ly sau phun thuốc. Sự vi phạm xảy ra nhiều nhất trên nhóm rau ăn quả như cà chua, ñậu ñỗ, tiếp theo là các nhóm rau ăn lá. Trên cơ sở ñiều tra, Cục Bảo vệ Thực vật còn cho biết, với thói quen sử dụng tuỳ tiện về thuốc BVTV của nông dân hiện nay thì thực trạng vi phạm về thời gian cách ly thuốc BVTV là ñiều ñáng báo ñộng. Đây là nguyên nhân chính cũng là nguyên nhân cơ bản ñể giải thích vì sao thuốc bảo vệ thực vật còn tồn tại, chúng ñã ñể lại dư lượng hoá chất trong thực phẩm trước khi chế biến là tương ñối phổ biến và hầu hết ñều vượt quá mức cho phép. Kết quả phân tích về dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong 728 mẫu rau ở Khánh Hoà thì có 24,7% số mẫu chứa dư lượng thuốc BVTV vượt trên tiêu chuẩn cho phép từ 2 - 6 lần. Tại các vùng trồng rau ngoại thành Hà Nội, Đà Lạt. . . do hệ số sử dụng ruộng ñất cao, thời vụ trải ñều trên ñồng ruộng hầu như cây trồng quanh năm ñiều ñó tạo nguồn thức ăn liên tục cho các loại sâu hại và làm cho sự di chuyển của bướm sâu hại ngày càng gia tăng từ ruộng mới thu hoạch ñến ruộng mới trồng. Như vậy không thể tránh khỏi thuốc trừ sâu. Tính trung bình một vụ bắp cải khoảng 75 - 90 ngày, người nông dân phải phun từ 7 - 15 lần, với lượng thuốc từ 4 - 5 kg/ha. Như vậy dư lượng hoá chất trong nông sản thực phẩm ngay trên ñồng ruộng cũng như trở
7 thành hàng hoá bán ra thị trường ñều có hàm lượng vượt mức tối ña cho phép. Phân tích 100% mẫu rau ñều thấy có dư lượng thuốc bảo vệ thực vật. Bên cạnh ñó việc sử dụng quá liều lượng có liên quan trực tiếp ñến môi trường. Thực tế cho thấy nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật cấm sử dụng từ năm 1992 như DDT, Lindan, 666, . . . nhưng qua phân tích người ta vẫn phát hiện thấy chúng tồn tại trong ñất, nước. Điều ñó chứng tỏ khả năng bền vững của những loại thuốc cấm sử dụng trong tự nhiên.[14] 1 .1.3.2. Hàm lượng nitrat (NO3- ) quá ngưỡng cho phép Theo một số nhà khoa học thì lượng phân hoá học ñược sử dụng vào trồng trọt ở Việt Nam không vào loại cao so với các nước trong khu vực và so với bình quân toàn thế giới. Tuy nhiên ảnh hưởng của phân hoá học nhất là ñạm với sự tích luỹ nitrat ở trong rau cũng là một nguyên nhân làm cho rau ñược xem là không an toàn (không phải là rau sạch). Với lượng mẫu còn ít và ñối tượng cũng hạn chế, song các mẫu ñã phân tích ñều vượt chỉ số cho phép, ñây là mối quan tâm lớn nhất của người tiêu dùng. NO3 vào cơ thể ở mức ñộ bình thường không gây ñộc, chỉ khi hàm lượng vượt quá mức cho phép thì trở nên nguy hiểm. Trong hệ thống tiêu hoá, NO3 bị khử thành Nitrit (NO2), Nitrit là một chất chuyển biến Oxyheamo- globin (chất vận chuyển oxy trong máu) thành chất không hoạt ñộng ñược gọi là Methaemoglobin. Ở mức ñộ cao, nhất sẽ làm giảm hô hấp của tế bào, ảnh hưởng tới hoạt ñộng của tuyến giáp, gây ñột biến và phát triển các khối u. Trong cơ thể người nếu lượng Nitrit ở mức ñộ cao có thể gây phản ứng với axit amin thành chất gây ung thư gọi là Nitrosamin. Có thể nói hàm lượng NO3 vượt quá ngưỡng cho phép là triệu chứng gây nguy hiểm cho sức khoẻ con người. Vì vậy, các nước nhập khẩu rau tươi ñều phải kiểm tra hàm lượng NO3 trước khi nhập nông sản.[16]
8 Tổ chức Y tế thế giới (WHO) và Cộng ñồng kinh tế châu Âu (EC) ñã giới hạn hàm lượng nitrat trong nước uống là dưới 50mg/lít. Trẻ em thường xuyên uống nước có hàm lượng nitrat cao hơn 45mg/1ít sẽ gây rối loạn trao ñổi chất, giảm khả năng kháng bệnh của cơ thể. Trẻ em ăn súp rau mà có hàm lượng NO3 từ 80 -1300mg/kg sẽ bị ngộ ñộc.[19] Vì thế WHO khuyến cáo hàm lượng NO3 trong rau tươi không ñược quá 300mg/kg. Theo một số tại liệu của Mỹ thì hàm lượng NO3 còn phụ thuộc vào từng loại rau, ví dụ măng tây không quá 50mg/kg, củ cải mức cho phép tới 360mg/kg. Hiện nay tài liệu của Nga ñã quy ñịnh cụ thể về hàm lượng NO3 không ñược quá các số liệu sau ñây với từng loại rau (mg/kg): cải bắp : 500, cà rốt :250, dưa chuột :150, cà chua :150, 1.1.3.3. Tồn dư kim loại nặng trong sản phẩm rau Việc lạm dụng hoá chất bảo vệ thực vật cùng với các loại phân bón hoá học ñã làm cho một lượng N, P, K và các hoá chất bảo vệ thực vật bị rửa trôi xuống các con mương vào ao, hồ, sông, chúng xâm nhập vào mạch nước ngầm gây ra ô nhiễm. Kết quá phân tích hàm lượng kim loại nặng và các nhóm nitro, photpho trong nước tưới, ruộng lúa, ao cá ở Từ Liêm (Hà nội) cho thấy hàm lượng kim loại nặng trong nước mương tưới rau cao hơn hẳn so với ruộng lúa nước và ao nuôi cá. Các kim loại nặng tiềm ẩn trong ñất trồng còn thẩm thấu, hoặc từ nguồn nước thải thành phố và khu công nghiệp chuyển trực tiếp qua nước tưới ñược rau xanh hấp thụ.[19] Hàm lượng N, P, K do phân hoá học khi ñược sử dụng quá mức thường cho phép các kim loại nặng như chì (Pb), thuỷ ngân (Hg), Asen (As), Mangan (Mn), Đồng (Cu), Co ban (Co), kẽm (Zn) ở trong nước thải và có sẵn trong ñất ñược rau hấp thụ qua thức ăn và nước, việc bón lân cũng làm tăng hàm lượng Cadimi (Cd) trong ñất và trong các sản phẩm rau có hàm lượng kim loại nặng vượt quá tiêu chuẩn cho phép trong rau như: Pb =0,5mg/kg; As =
9 0,2mg/kg; Cu = 50mg/kg; Sn = 200mg/kg, Cd = 0,03mg/kg; Hg = 0,02mg/kg; . . . cũng ảnh hưởng ñến sức khoẻ như gây ngộ ñộc và thường khó chữa trị.[16] 1.1.3.4. Vi sinh vật gây hại trong rau Việc sử dụng nước không sạch ñể tưới cho rau là nguyên nhân gây ô nhiễm trên rau, bên cạnh ñó do sử dụng phân tươi ñể tưới rau là một tập quán canh tác ở một số vùng nhất là các vùng chuyên canh. Khi sử dụng rau gia vị nhất là rau thơm và rau sống chính là hình thức chuyển tải trứng giun, sán, vi sinh vật gây bệnh như: E. coli, Salmonella sp, nấm gây bệnh… Đây là yếu tố gây bệnh như: thương hàn, kiết lỵ, tiêu chảy . . . .[19] Những yếu tố trên là nguyên nhân chủ yếu làm cho rau bị ô nhiễm, ảnh hưởng tới sức khoẻ của con người. Trong ñó phổ biến nhất là do thuốc bảo vệ thực vật và sinh vật gây bệnh. Vì vậy, yêu cầu cần thiết là phải gieo trồng như thế nào ñể có ñược những sản phẩm rau không bị ô nhiễm, tức là rau ñảm bảo an toàn ñối với người (hay còn gọi là rau sạch). 1 .2. Trồng cây trong dung dịch nhằm sản xuất rau sạch 1.2.1. Khái niệm chung Trồng cây trong dung dịch có tên khoa học là Hydroponics, từ hydroponics bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp với gốc Hydro là nước và ponic là công việc. ớ Việt Nam còn gọi là kỹ thuật trồng cây trong dung dịch, là "thuỷ canh" hay trồng cây không cần ñất. 1.2.2. Định nghĩa Trồng cây trong dung dịch hay phương pháp thuỷ canh là kỹ thuật trồng cây không cần ñất mà cây ñược trồng trực tiếp vào dung dịch dinh dưỡng.[17]
10 1.2.3. Cơ sở khoa học của hệ thống thuỷ canh Qua nghiên cứu các nhà khoa học ñã phát hiện ñược, ñể cây trồng có thể sinh trưởng và phát triển thì chúng cần phải ñược cung cấp 16 nguyên tố cơ bản sau: C,H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Bo, Cl. Trong 16 nguyên tố cơ bản kể trên nếu thiếu 1 nguyên tố, cây cũng không thể hoàn tất ñược chu trình sinh trưởng và phát triển. Bảy nguyên tố sau cây cần một lượng rất ít gọi là nguyên tố vi lượng: Cu, Zn, Mn, Mo, Bo, Cl, Fe. Các nguyên tố còn lại cần với lượng cao hơn gọi là nguyên tố ña lượng: C, H , O, N, P, K, Ca, Mg, S. Các nguyên tố C, H , O cây lấy chủ yếu ở không khí (CO2) và nước, còn lại các nguyên tố khác cây trồng phải lấy từ ñất.[17] Như vậy, con người hoàn toàn có thể trồng cây chỉ cần ñầy ñủ dinh dưỡng mà không cần ñất. 1.2.4. Lịch sử phát triển của cây trồng không cần ñất Thuỷ canh một phương pháp trồng cây không dùng ñất ñã phát triển từ những phát hiện thực nghiệm tìm hiểu về các chất dinh dưỡng giúp cây phát triển và các thành phần của cây. Những nghiên cứu về cây ñược tập hợp lại từ những năm 1600. Tuy nhiên, có thể nói rằng trồng cây không dùng ñất ñã có trước thời gian này. Một dạng thuỷ canh nguyên sơ ñã ñược thực hiện ở Ấn Độ từ nhiều thế kỷ.[23] Sự phát triển thuỷ canh ñã có trước trồng cây trên ñất và thuỷ canh ñược bắt ñầu từ thành phố Babylon với những khu vườn treo nổi tiếng ñược ñưa vào danh sách 7 kỳ quan thế giới thời cổ ñại, và có lẽ ñây là cách trồng thuỷ canh thành công ñầu tiên trên hành tinh chúng ta. Những khu vườn nổi của Aztecs, một bộ tộc du cư vùng Bắc Mỹ, là ñiển hình của thuỷ canh. Đầu tiên họ ñã lái xe ñến vùng hồ Tenochtitlan, thung lũng trung tâm của Mexico ñể ñịnh cư. Bị ñối xử rẻ rúng bởi láng giềng bị từ chối không cho sử dụng các vùng ñất có thể trồng trọt ñược, người bộ tộc Azrects ñã tồn tại bằng phát