ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH HỌC - - NGUYỄN THỊ THÙY NHUNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP TRỒNG CÂY CÀ CHUA (Solanum lycopersicum L.) CHO NĂNG SUẤT CAO VÀ SẢN PHẨM AN TOÀN TRÊN MƠI TRƯỜNG CÁT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Ngành học : SƯ PHẠM SINH HỌC Cán hướng dẫn : ThS NGUYỄN THỊ QUỲNH TRANG Huế, Khóa học 2012 - 2016 Để hồn thành khóa luận này, em xin chân thành cảm ơn Q thầy giáo tận tình hướng dẫn, giảng dạy suốt trình học tập, nghiên cứu rèn luyện trường Đại học Sư Phạm Huế Đặc biệt, em xin cảm ơn cô ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang tận tình giúp đỡ, dạy bảo, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt q trình nghiên cứu hồn thành khóa luận tốt nghiệp Trong lúc thực khóa luận này, em khơng tránh khỏi sai xót, mong Q thầy bạn góp ý chân thành để khóa luận hồn chỉnh Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang MỤC LỤC SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Rau xanh, loại củ, loại thực phẩm thay thế, chúng cung cấp nhiều chất dinh dưỡng quan trọng protein, vitamin, muối khoáng, chất xơ… cho phát triển thể Giá trị dinh dưỡng loại rau phong phú đặc biệt quan trọng đời sống người Do vậy, rau, củ, quan tâm, trọng người tiêu dùng, người sản xuất nhà nghiên cứu khoa học nhằm cải thiện chất lượng rau ngày tốt Sự phát triển công nghiệp với gia tăng dân số làm diện tích đất nơng nghiệp thu hẹp dần, bên cạnh dân số tăng nhanh đẩy mạnh nhu cầu lương thực, thực phẩm đặc biệt nhu cầu rau Hiện nay, chất lượng rau xanh ngày nhiễm kim loại nặng, NO3-, thuốc trừ sâu, thuốc kích thích sinh trưởng… Vì vậy, nhu cầu mở rộng diện tích đất canh tác nói chung diện tích rau nói riêng vấn đề xã hội quan tâm hàng đầu Thành công dự án “Ứng dụng tiến kỹ thuật, xây dựng phát triển mơ hình sản xuất rau đất cát” Bình Thuận nhằm giải tình trạng thiếu rau huyện đảo Phú Quý mở hướng sản xuất nông nghiệp nước ta Với diện tích đất cát tự nhiên 533.434 ha, chiếm 1.61% diện tích tự nhiên nước, tập trung thành dải chạy dọc bờ biển từ Thanh Hóa đến Bình Thuận rải rác số vùng ven biển Bắc Bộ Nam Bộ, tạo điều kiện cho canh tác “trồng rau mơi trường cát” Trồng rau mơi trường cát có ưu điểm không nhiều công làm đất, suất trồng không phụ thuộc vào thời tiết (nếu trồng nhà kính), đặc biệt hình thức canh tác cho phép sản xuất rau an toàn vùng đất bị ô nhiễm, cung cấp nguồn rau cho tỉnh ven biển miền Trung vùng ven biển, đảo xa Trong loại rau cà chua loại có giá trị dinh dưỡng cao nên sử dụng phổ biến Với thành phần hóa học có lợi giá trị dinh dưỡng: 100g cà chua có 94g nước, 0.6g protit, 4.2g gluxit, 0.8g xenlulô, 0.4g tro, 12mg canxi, 26mg photpho, 1.4mg sắt, loại vitamin carotene Tất chất SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang có lợi cho sức khỏe người Đặc biệt, sắc tố lycopene, bêta - caroten cà chua chất chống oxy hoá mạnh, giảm thiểu nguy tử vong bệnh tim mạch ung thư Ngoài giá trị dinh dưỡng, xét mặt kinh tế, cà chua trồng quan trọng nhiều vùng chuyên canh, cho hiệu kinh tế cao Cà chua có tiềm cho suất lớn, tùy theo đặc điểm giống thời tiết vùng sinh thái Ở Thừa Thiên Huế, nhu cầu tiêu thụ cà chua cao, hạn chế diện tích đất canh tác điều kiện khí hậu nên cà chua chưa trồng phổ biến, đặc biệt trồng cà chua mơi trường cát Do đó, việc tìm mơi trường dinh dưỡng thích hợp nhằm nâng cao suất cà chua môi trường cát việc làm cần thiết Với lý đó, chúng tơi lựa chọn tiến hành đề tài: “Nghiên cứu số giải pháp trồng cà chua (Solanum lycopersicum L.) cho suất cao sản phẩm an tồn mơi trường cát” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển, suất chất lượng cà chua môi trường dinh dưỡng khác - So sánh, xác định môi trường dinh dưỡng cà chua cho suất, phẩm chất hiệu kinh tế cao nhất, làm sở cho việc nghiên cứu đề tài 1.3 Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu số tiêu: tiêu sinh trưởng, tiêu phát triển, tiêu suất chất lượng cà chua môi trường khác 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu - Lựa chọn, thu thập tài liệu có liên quan đến đề tài - Tiến hành thực nghiệm - Xử lý kết quả, báo cáo SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trồng rau cát nước Năm 2013, Tổng Cơng ty Khống sản Thương mại Hà Tĩnh (Mitraco) Sở Nông nghiệp phát triển nông thôn Hà Tĩnh phối hợp với Công ty TNHH Finepon (Hồng Kơng) xây dựng dự án “Xây dựng mơ hình rau củ đất cát hoang hóa bạc màu ven biển Hà Tĩnh” Dự án thực trồng thử nghiệm diện tích 12 vùng cát hoang hóa xóm Tân Văn, xã Thạch Văn gồm loại rau măng tây, hành tây, hành lá, cà rốt, khoai lang, củ cải trắng, cải bẹ, lạc, dưa hấu, dưa chuột, cải thảo, cà chua, đậu tứ q, ớt Đà Lạt, bí ngịi Israel Ngay vụ đầu tiên, sau tháng gieo hạt rau, củ, trồng cát cho thu nhập từ 150 - 200 triệu đồng, chí số loại rau cho thu nhập 400 - 500 triệu đồng/ha Toàn tỉnh Hà Tĩnh có gần 2.700 đất cát ven biển, có 670 đất trồng rau, củ Trong năm 2015, triển khai nhân rộng mơ hình rau, củ, 200 vùng ven biển Nhờ tuân thủ nghiêm ngặt quy trình kỹ thuật, đặc biệt giải pháp tưới: tưới phun mưa, phun sương tưới nhỏ giọt thay đổi tư làm nông Hà Tĩnh lúc giờ: “Không thể canh tác môi trường cát” Hệ thống ống phun thiết kế theo ô bàn cờ, khoảng cách ống 8.0 m (bán kính hoạt động 4m) Sử dụng máy bơm lưu lượng Q = 100 m3/h, cột nước thiết kế H = 50 m phục vụ tương ứng cho modul/3ha diện tích canh tác Về tưới, tùy loại rau, áp dụng tưới phun mưa, phun sương nhỏ giọt, song tất kiểm soát mức độ thời gian lượng nước tưới đảm bảo khoa học, vừa phù hợp nhu cầu phát triển trồng vừa hạn chế trồng ngã đỗ Cùng với việc tưới tiêu để thu phục vùng “sa mạc” cát hoang ven biển này, việc cải tạo đất quan trọng thảm thực vật, phân động vật, thân khô héo, trồng có chất lượng thấp Tỉnh Hà Tĩnh phấn đấu đến năm 2020 hình thành vùng sản xuất rau, củ, quả, ứng dụng công nghệ cao cát với diện tích 684 thuộc địa bàn 13 xã huyện [19] Tại Bình Thuận: tháng 4/2010, Trung tâm Thông tin Ứng dụng tiến khoa học cơng nghệ Bình Thuận thực dự án “Ứng dụng tiến kỹ thuật, xây dựng phát triển mơ hình sản xuất rau đất cát” nhằm góp phần giải tình trạng thiếu SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang rau huyện đảo Phú Quý kĩ sư Nguyễn Hoàng Nhân làm Chủ nhiệm Viện khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam chọn quan chuyển giao công nghệ Sau năm thực hiện, dự án đạt nhiều kết ấn tượng Dự án tạo 150 vườn rau, vườn cung cấp rau cho hộ với - người 15 nhà lưới trồng rau Tổng diện tích sản xuất rau áp dụng khoa học kỹ thuật gần 15.000 m 2, rải rác khắp xã huyện Long Hải, Ngũ Phụng Tam Thanh Mơ hình sản xuất hàng trăm rau/năm, nhân dân chiến sĩ đảo quan tâm đồng tình ủng hộ Người dân chiến sỹ lực lượng vũ trang tự sản xuất, cung cấp rau cho bữa ăn hàng ngày mang bán thị trường, hạn chế phụ thuộc rau vào đất liền Đặc biệt khắc phục khó khăn, căng thẳng lương thực, thực phẩm mùa mưa bão [20] Các dự án, cơng trình nghiên cứu mở hướng canh tác nông nghiệp Việt Nam: “trồng rau môi trường cát”, đáp ứng nhu cầu rau cho người dân khu vực ven sông, ven biển, hải đảo 2.2 Giới thiệu giá thể đất cát 2.2.1 Tính chất lý hóa đất cát Đất cát thường có màu trắng, vàng nhạt đỏ nhạt Hàm lượng mùn đất cát lại thấp 0.01 – 0.06 %, nên hạt cát trạng thái rời rạc, khơng có kết dính Đất cát có độ chua pH (H2O) 6.0 – 7.0; pH (KCl) 5.5 – 6.8 thuộc loại đất chua đến gần trung tính trung tính Hàm lượng Ca 2+, Mg2+ trao đổi không cao: 0.10 0.65 lđl/100g đất, khả trao đổi hấp phụ cation đất cát thấp từ 0.40 – 0.90 lđl/100g đất, nên độ bão hồ bazơ đất cát khơng q thấp Độ ẩm đất cát thấp, khả giữ ẩm đất cát kém, độ sâu từ 30 - 70 cm, độ ẩm đất cát đạt - 1.5 % theo trọng lượng Hàm lượng N, P, K đất cát nghèo: hàm lượng N % tổng số đất ≤ 0.02 %, hàm lượng P2O5 dễ tiêu 0.4 đến 0.9 mg/100g đất, hàm lượng K2O dễ tiêu từ 1.0 - mg/100g đất Hàm lượng chất khoáng dinh dưỡng đất cát nghèo, lại dễ dàng bị trôi theo nước trọng lực xuống sâu Tỷ lệ hạt cát đất cao (cát vật lý > 80%, đạt tới 100%; sét vật lý < 20%), nhẹ, dễ di chuyển theo gió dạng cát khơ, đất cát rời rạc, dễ cày bừa, đỡ tốn công làm đất, mưa to hay ngập nước đất dễ lắng, bí chặt Do SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang hạt đất có kích thước lớn nên tổng diện tích khe hở lớn, đặc biệt thể tích khe hở phi mao quản, nên nước dễ thấm xuống sâu bốc mạnh, đất dễ bị khô hạn Trong đất cát điều kiện oxy hóa tốt, điện oxy hóa khử (Eh) cao (> 700mV), nên chất hữu bị khống hóa mạnh dẫn tới đất nghèo mùn Đất cát chứa keo, nhiều SiO2, nên nghèo dinh dưỡng, khả hấp phụ thấp, giữ nước giữ phân kém, tính đệm thấp Vì bón nhiều phân tập trung vào lúc khơng kịp sử dụng hết, phần lớn bị rửa trơi, bị lãng phí phân bón Đất cát dễ bị đốt nóng dễ nhiệt (nóng lên nguội nhanh, tạo biên độ nhiệt đất lớn), bất lợi cho phát triển trồng vi sinh vật đất Trên đất cát thường khơng có thảm thực vật tự nhiên phân bố, lại nằm miền khí hậu nhiệt đới, với nhiệt độ khơng khí cao 24ºC – 27.5ºC, ngày nắng, nhiệt độ khơng khí lên cao tới 37ºC - 38ºC nhiệt độ lớp đất cát mặt lên cao tới 64ºC cao nữa, làm chết nhiều loại trồng [1] 2.2.2 Hướng sử dụng cải tạo đất cát Từ tính chất đất cát nói cho thấy khó khăn canh tác rau mơi trường cát như: đất nghèo dinh dưỡng nên phải bón nhiều phân, tưới nhiều nước, biên độ nhiệt đất ngày đêm, mùa cao; đất thấm thoát nước nhanh dễ dẫn đến việc thiếu hụt nước chất dinh dưỡng nên sinh trưởng khó khăn Thực tế sản xuất đất cát, muốn đạt suất cao chọn cấu trồng phù hợp với đất cát, đồng thời áp dụng biện pháp kỹ thuật canh tác hợp lý như: khơng bón phân vơ tập trung lần mà chia nhiều lần để bón; dùng biện pháp cày sâu dần để lật sét lên tầng mặt; bón nhiều phân hữu cơ, bón phân hữu phải vùi sâu để giảm ”đốt cháy”, nâng cao lượng sét keo mùn, cách như: tưới nước phù sa, bón bùn ao, bón phù sa, đất đỏ Trong đất, rễ củ dễ dàng vươn xa, vươn sâu mà không bị đất chèn ép Các họ đậu thích ứng đất cát Một số vùng đất cát nông dân trồng loại dưa hấu, dưa lê đặc chủng thuốc Tuy nhiên để đạt suất cao, nông hộ tốn nhiều công sức để cải tạo đất qua việc bón phân xanh, phân chuồng đặc biệt gần ứng dụng công nghệ sinh học cải tạo đất cát dự án tỉnh đầu tư, nhìn chung tốn [1] 2.3 Các môi trường dinh dưỡng đề xuất 2.3.1 Bã đậu nành SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang Đậu nành (Glycine max) xưng tụng “vua loại đậu”, loại thực vật có nhiều đạm có giá trị dinh dưỡng cao Bã đậu nành loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Bã đậu nành phần khơng hịa tan hạt đậu nành với nước trình chế biến đậu nành đậu hũ Có màu trắng vàng nhạt, mịn [22] * Giá trị dinh dưỡng Bảng 2.1 Giá trị dinh dưỡng bã đậu nành [22] Thành phần phân tích Phần trăm Chất khơ 89% Protein thơ 48% Chất xơ thơ 0.30% Chất xơ q trình chế biến 07.01% Do bã đậu nành giàu dư lượng nitơ tốt cho trồng, loại phân bón có nguồn gốc hồn tồn tự nhiên nên nông dân nhiều nước sử dụng không sợ hóa chất gây hại cho mơi trường hay thẩm thấu chất độc hại vào thực phẩm 2.3.2 Bèo tây ủ phân chuồng Bèo tây (Eichhornia crassipes Solms) loài thực vật thủy sinh, thân thảo, sống theo dòng nước, thuộc chi Eichhornia họ bèo tây (Pontederiaceae) Việc xử lý bèo tây vấn nạn đặt cho nhiều địa phương nước Hiện nay, phế phẩm nông nghiệp, rơm rạ, thân rau màu, có bèo tây nhiều người dân sử dụng làm nguồn nguyên liệu sản xuất phân hữu Loại phân bón khơng tốt cho trồng, giúp người sử dụng giảm lượng phân hóa học, tiết kiệm chi phí sản xuất mà cịn góp phần bảo vệ môi trường nước * Giá trị dinh dưỡng phân bón bèo tây ủ phân chuồng Phân chuồng: có ưu điểm chứa đầy đủ nguyên tố dinh dưỡng đa, trung vi lượng mà loại phân bón vơ khơng có Ngồi ra, phân chuồng cung cấp chất mùn làm kết cấu đất tốt lên, tơi xốp hơn, rễ phát triển mạnh, hạn chế nước bốc hơi, chống hạn, xói mịn Tuy nhiên, phân chuồng có nhược điểm như: hàm lượng chất dinh dưỡng thấp nên phải bón lượng lớn, địi hỏi chi phí vận chuyển cao, ngồi khơng chế biến kĩ mang đến số nấm bệnh cho trồng Phân chuồng thường nhà nông tự sản xuất chế biến SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang Phân xanh tên gọi chung tươi ủ hay vùi thẳng xuống đất để bón ruộng Đồng thời với tác dụng làm phân bón, phân xanh phủ đất, chống xói mịn, bảo vệ đất Đặc biệt cần lưu ý phân xanh thường giàu đạm, tỷ lệ N/P2O5 cao [7] Bảng 2.2 So sánh tỷ lệ N/P2O5 số loại phân xanh Tỷ lệ % so với chất khô Loại N P2O5 N/ P2O5 Bèo Nhật Bản non 1.790 0.164 10.9 Bèo Nhật Bản hoa 0.969 0.405 2.3 Bèo 2.275 0.202 11.3 *Nguồn: Lê Văn Căn (1975), Sổ tay phân bón, Nhà xuất Giải phóng Bèo tây ủ phân chuồng loại phân hữu truyền thống, chúng tạo từ nguồn nguyên liệu cách xử lý truyền thống Nguồn nguyên liệu chất thải vật nuôi (phân chuồng), phế phẩm nông nghiệp, phân xanh (bèo tây, thân họ đậu ) nhà nơng gom, ủ lại chờ hoại mục Bón phân hữu cải thiện tính chất vật lý đất, hóa học sinh học đất; đồng thời hạn chế mức độ độc hại số nguyên tố như: nhôm (Al), sắt (Fe); giảm bớt cố định lân đất tác dụng kết hợp Al3+, Fe3+ dạng phức chất; nâng cao hoà tan lân dạng photphat sắt hoá trị ba tác dụng khử ơxy Bón phân hữu có tác dụng làm giảm rửa trôi, giảm bốc phân đạm bón vào [7] * Phương pháp chế biến phân bón Bèo Tây sau thu gom sơng, hồ, băm nhỏ Lượng bèo thu trộn với phân chuồng hoai mục rơm (rạ), cách phối trộn nguyên liệu theo tỷ lệ C:N thích hợp Bảng 2.3 Tỷ lệ C:N gần nguyên liệu Nguyên liệu C:N Phân trâu, bò1 15:1 Bèo tây2 20:1 Rơm khơ2 80:1 *Nguồn: SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung 10 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang Tuần 10 Hình 14 Đối chứng (tuần 10) Hình 15 Mơi trường (tuần 10) SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang Hình 16 Mơi trường (tuần 10) Hình 17 Mơi trường (tuần 10) SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang Tuần 15 Hình 18 Đối chứng (tuần 15) Hình 19 Mơi trường (tuần 15) SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang Hình 20 Mơi trường (tuần 15) Hình 21 Mơi trường (tuần 15) SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp Hình 22 Quả mơi trường đối chứng Hình 24 Quả môi trường GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang Hình 23 Quả mơi trường Hình 25 Quả mơi trường Hình 26 Cân khối lượng môi trường sau lần thu hoạch SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang Hình 27 Cân khối lượng quả, khối lượng thịt mơi trường Hình 28 Thu hoạch cà chua SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung Khóa luận tốt nghiệp 1-2,48-56 (11 18,24,26,28,30-31,34-35,37-38 (10 3-17,19-23,25,27,29,32-33,36,39-47 (35 SVTH: Nguyễn Thị Thùy Nhung GVHD: ThS Nguyễn Thị Quỳnh Trang