Nghiên cứu khả năng ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu emina trong sản xuất rau an toàn

MỤC LỤC Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục biểu đồ viii Danh mục viết tắt ix 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích nghiên cứu và yêu cầu 2 1.2.1. Mục đích nghiên cứu 2 1.2.2. Yêu cầu 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2 1.3.1. Ý nghĩa khoa học 2 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Tình hình nghiên cứu sản xuất rau 4 2.1.1. Tình hình sản xuất rau trên thế giới 4 2.1.2. Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam 5 2.2. Cơ sở lý luận và thực tiễn về sản xuất rau an toàn 10 2.2.1. Một số yêu cầu và chỉ tiêu chất lượng rau sạch, rau an toàn 10 2.2.2. Một số nguyên nhân gây mất an toàn trong trồng rau 12 2.2.3. Một số kết quả sản xuất rau an toàn tại Việt Nam 15 2.3. Giới thiệu chung về cây đậu đũa, cải ngọt, rau mơ 17 2.3.1. Đậu đũa 17 2.3.2. Cải ngọt 17 2.3.3. Cải mơ 18 2.4. Vi sinh vật hữu hiệu và tình hình nghiên cứu, ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới và ở Việt Nam 18 2.4.1. Vi sinh vật hữu hiệu 18 2.4.2. Nguồn gốc và các dạng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM 19 2.4.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới 20 2.4.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM ở Việt Nam 26 2.4.5. Chế phẩm EMINA 29 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 3.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 32 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 32 3.1.2. Vật liệu nghiên cứu 32 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 33 3.3. Nội dung nghiên cứu 33 3.3.1. Nội dung 1: nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm EMINA thảo dược phòng chống sâu đục quả trên cây đậu đũa. 33 3.3.2. Nội dung 2: nghiên cứu tác dụng của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên cây cải ngọt. 34 3.3.3. Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm EMINA dinh dưỡng với rau cải mơ. 36 3.4. Phương pháp nghiên cứu 38 3.4.1. Thiết kế thí nghiệm 38 3.4.2 Phương pháp trồng và chăm sóc 39 3.5. Phương pháp theo dõi và đánh giá 41 3.6. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 42 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43 4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm EMINA thảo dược phòng chống sâu đục quả trên cây đậu đũa. 43 4.1.1. Thí nghiệm 1: nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ phun của chế phẩm EMINA thảo dược phòng sâu đục quả đậu đũa. 43 4.1.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng số lần phun của chế phẩm EMINA thảo dược phòng sâu đục quả đậu đũa. 46 4.2: Nội dung 2: nghiên cứu tác dụng của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên cây cải ngọt. 52 4.2.1. Thí nghiệm 1: nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên cây cải ngọt. 52 4.2.2. Thí nghiệm 2: nghiên cứu ảnh hưởng số lần phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên cây cải ngọt. 56 4.3. Nghiên cứu tác dụng của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên rau cải mơ. 60 4.3.1. Thí nghiệm 1: nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên cây cải mơ. 60 4.3.2.Thí nghiệm 2. Nghiên cứu ảnh hưởng số lần phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên cây cải mơ. 63 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 5.1. Kết luận 67 5.2. Đề nghị 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Diện tích, năng suất, sản lượng rau trên thế giới (1997 - 2001) 4 B¶ng 2.2. DiÖn tÝch, n¨ng suÊt, s¶n l­îng c¸c lo¹i rau ph©n theo vïng 7 Bảng 2.3. Kim ngạch xuất khẩu rau quả năm 1990 - 2004 (triệu USD) 8 B¶ng 2.4. Møc giíi h¹n tèi ®a cho phÐp hµm l­îng nitrat (NO3ˉ) trong s¶n phÈm rau t­¬i 10 Bảng 2.5. Thời gian cách ly thuốc BVTV đã sử dụng trên rau ăn lá và rau ăn quả ở một số địa phương 14 Bảng 2.6. Diện tích sản xuất rau ở một số tỉnh, thành phố miền bắc 15 Bảng 2.7. Diện tích, năng suất và sản lượng rau an toàn tại Hà Nội (2006) 16 Bảng 4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ phun của chế phẩm EMINA thảo dược tới các yếu tố cấu thành năng suất trên cây đậu đũa 43 Bảng 4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ phun của chế phẩm EMINA thảo dược tới quả bị sâu hại trên cây đậu đũa. 45 Bảng 4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng số lần phun của chế phẩm EMINA thảo dược tới các yếu tố cấu thành năng suất trên cây đậu đũa. 47 Bảng 4.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng thời gian phun của chế phẩm EMINA thảo dược tới quả bị sâu hại trên cây đậu đũa. 49 Bảng 4.5. Hiệu quả kinh tế mô hình sản xuất đậu đũa sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EMINA thảo dược và mô hình đối chứng 51 Bảng 4.6. Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng đến sinh trưởng, phát triển trên rau cải ngọt. 52 Bảng 4.7. Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng đến một số chỉ tiêu chất lượng trên rau cải ngọt. 55 Bảng 4.8. Nghiên cứu ảnh hưởng số lần phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên cây cải ngọt. 56 Bảng 4.9. Ảnh hưởng số lần phun chế phẩm EMINA dinh dưỡng đến một chỉ tiêu chất lượng cây cải ngọt 58 Bảng 4.10. Hiệu quả kinh tế mô hình sản xuất rau cải ngọt sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EMINA dinh dưỡng và mô hình đối chứng 59 Bảng 4.11. Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên cây cải mơ 60 Bảng 4.12. Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên cây cải mơ. 62 Bảng 4.13. Nghiên cứu ảnh hưởng số lần phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên cây cải mơ 63 Bảng 4.14. Ảnh hưởng số lần phun chế phẩm EMINA dinh dưỡng đến một số chỉ tiêu chất lượng cây cải mơ 65 Bảng 4.15. Hiệu quả kinh tế mô hình sản xuất rau cải mơ sử dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EMINA dinh dưỡng và mô hình đối chứng 66 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1. Ảnh hưởng nồng độ phun của chế phẩm EMINA thảo dược đến năng suất cây đậu đũa 44 Biểu đồ 4.2. Ảnh hưởng số lần phun của chế phẩm EMINA thảo dược đến năng suất cây đậu đũa 48 Biểu đồ 4.3. Ảnh hưởng nồng độ phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng đến năng suất trên cây cải ngọt. 53 Biểu đồ 4.4. Ảnh hưởng số lần phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng đến năng suất trên cây cải ngọt. 57 Biểu đồ 4.5. Ảnh hưởng nồng độ phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng đến năng suất trên rau cải mơ. 60 Biểu đồ 4.6. Ảnh hưởng số lần phun của chế phẩm EMINA dinh dưỡng đến năng suất trên rau cải mơ. 64 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt  Từ viết tắt   CT  C«ng thøc   CTV  Céng t¸c viªn   CV%  HÖ sè biÕn ®éng   §HNN Hµ Néi  §¹i häc N«ng nghiÖp Hµ Néi   FAO  Food Agriculture Organization   G  Gam   EM  Effective Microorganisms   IPM  Integrated Pest Management   ICM  Integrated Crop Management   ISO  International Organization for Standardization   HACCP  Hazards Analysis Critical Control Points   KHKT  Khoa häc kü thuËt   NXB  Nhµ xuÊt b¶n   TN  ThÝ nghiÖm   ViÖn SHNN  ViÖn Sinh häc N«ng nghiÖp   Viện BVTV  Viện Bảo vệ thực vật   Bé NN vµ PTNT  Bé N«ng nghiÖp vµ Ph¸t triÓn n«ng th«n   BVTV  B¶o vÖ thùc vËt   BRC  British Retail Consortium   Ha  Hecta   LSD05  Møc sai kh¸c cã ý nghÜa nhá nhÊt   NSLT  N¨ng suÊt lý thuyÕt   NSTT  N¨ng suÊt thùc thu   DX  Vụ đông xuân   XH  Vụ xuân hè   1. MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Việc sử dụng quá nhiều phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật trong trồng trọt đang làm cho đất đai bị thoái hoá, môi trường bị ô nhiễm. Thực tế cho thấy dư lượng thuốc BVTV và Nitơrat trong sản phẩm nông nghiệp cũng là nguồn gốc gây lên bệnh hiểm nghèo như ung thư, thần kinh, tim mạch. ..Vì lý do đó mà nhiều lô sản phẩm nông nghiệp của Việt Nam không đủ tiêu chuẩn chế biến và xuất khẩu. Những chi phí cho thuốc BVTV, phân vô cơ và rủi ro trong sản xuất nông nghiệp làm cho giá thành sản phẩm cao mà vẫn không đảm bảo được chất lượng. Nhằm hạn chế các vùng sản xuất nêu trên rất nhiều nghiên cứu đã được ứng dụng vào thực tế sản xuất, bước đầu đã xây dựng những vùng sản xuất rau an toàn như mô hình canh tác nông nghiệp hữu cơ, phong trào 3 giảm 3 tăng, IPM, ICM... Trong đó việc sử dụng các chế phẩm vi sinh trong BVTV và làm phân bón sinh học được đặc biệt quan tâm. Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM (Effective Microorganisms) do giáo sư Teuro Higa của Trường Đại học Tổng hợp Ryukysu, Okinawa, Nhật Bản nghiên cứu và được ứng dụng từ thập niên 80 tại Nhật và nhiều nước khác trên Thế giới. Đến nay công nghệ EM đã được ứng dụng ở hơn 80 nước trên thế giới và đem lại nhiều kết quả rất khả quan. Năm 1994-1995 chế phẩm EM được du nhập và thử nghiệm có hiệu quả ở Việt Nam. Trên cơ sở nghiên cứu sâu về thành phần, cơ chế tác động của chế phẩm EM Viện Sinh học Nông nghiệp thuộc Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã phân lập thành công các chủng vi sinh vật có ích trong nước và sản xuất được chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EMINA [13]. Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EMINA là tổng hợp các chủng 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. Được sử dụng trong việc cải tạo đất, hạn chế các loại bệnh do vi khuẩn gây ra, làm phân bón qua lá. Hiện nay, đã có một số nghiên cứu sử dụng chế phẩm EMINA trên cây trồng như đậu đũa, rau dền, mùng tơi, khoai tây, cây lạc đều cho kết quả khả quan [18]. Để có lời giải đáp cho sản xuất nông nghiệp Việt Nam, không còn con đường nào khác là phải xây dựng một nền nông nghiệp sinh thái. Có như thế thì sản xuất nông nghiệp mới an toàn, sản phẩm nông nghiệp mới đủ tiêu chuẩn về tiêu dùng, xuất khẩu và phát triển nông nghiệp mới bền vững. Chứng minh vấn đề này chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu khả năng ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu (EMINA) trong sản xuất rau an toàn”. 1.2. Mục đích nghiên cứu và yêu cầu 1.2.1. Mục đích nghiên cứu - Xác định được khả năng ứng dụng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu (EMINA) trong sản xuất rau (đậu đũa, cải mơ, cải ngọt) an toàn. - Xác định được các quy trình kỹ thuật áp dụng vi sinh vật hữu hiệu (EMINA) thích hợp trong sản xuất rau (đậu đũa, cải mơ, cải ngọt) an toàn. 1.2.2. Yêu cầu - Đề tài tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm EMINA thảo dược trong việc phòng trừ sâu đục quả trên cây đậu đũa. - Đánh giá khả năng ứng dụng làm phân bón lá của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên cây cải ngọt. - Đánh giá khả năng ứng dụng làm phân bón lá của chế phẩm EMINA dinh dưỡng trên rau cải mơ. 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề 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 suất nông nghiệp nói chung và sản suất đậu đũa, cải ngọt, cải mơ nói riêng. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Tìm ra giải pháp sinh học trong sản suất đậu đũa, cải ngọt, cải mơ an toàn và nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm. - Góp phần vào việc hạn chế ô nhiễm môi trường nhưng vẫn đảm bảo phát triển nông nghiệp bền vững. 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tình hình nghiên cứu sản xuất rau 2.1.1. Tình hình sản xuất rau trên thế giới Hiện nay, có khoảng 120 chủng loại rau được trồng sản xuất ở khắp các lục địa nhưng chỉ có 12 chủng loại chủ lực được trồng trên 80% diện tích rau trên toàn thế giới. Loại rau được trồng nhiều nhất là cà chua chiếm 3,17 triệu ha, thứ hai là hành chiếm 2,29 triệu ha và thứ ba là bắp cải có 2,07 triệu ha (năm 1997) [9]. Ở châu Á, loại rau được trồng nhiều nhất là cà chua, hành, bắp cải, dưa chuột, cà tím và được trồng ít nhất là đậu Hà Lan . Để đáp ứng nhu cầu rau ngày càng cao của con người, ngoài việc mở rộng diện tích, năng suất cũng đẩy sản lượng các loại rau tăng không ngừng. Theo số liệu thống kê năm 2001 của FAO được thể hiện qua bảng sau: Bảng 2.1. Diện tích, năng suất, sản lượng rau trên thế giới (1997 - 2001) Chỉ tiêu  1997  1998  1999  2000  2001   Diện tích (triệu ha)  Thế giới Châu Á Tỷ lệ (%)  37,759 25,003 66,21  39,740 26,745 67,30  41,558 28,087 67,59  42,442 28,883 68,05  43,023 29,539 68,66   Năng suất (tạ/ha)  Thế giới Châu Á Tỷ lệ (%)  161,06 163,47 101,50  158,79 159,85 100,67  160,65 160,82 100,11  163,02 165,22 101,35  162,27 164,95 101,65   Sản lượng (triệu tấn)  Thế giới Châu Á Tỷ lệ (%)  608.124 408.716 67,21  631.037 427.518 67,75  667.633 451.687 67,66  691.894 477.210 68,97  698.127 487.251 69,79   (Theo nguồn: FAO - Databases, 2002) [6] Ghi chú: Tỷ lệ %: tỷ lệ châu Á/Thế giới. Cùng với số lượng, vấn đề chất lượng rau quả cũng đang được người tiêu dùng trên toàn thế giới rất quan tâm. Tháng 09/2003, Tổ chức bán lẻ châu Âu (EUREP) đã đề xuất tiêu chuẩn Thực hành nông nghiệp tốt (GAP) nhằm giải quyết mối quan hệ bình đẳng và trách nhiệm giữa người sản xuất sản phẩm nông nghiệp và khách hàng của họ. Sản xuất rau an toàn (RAT) theo hướng GAP có thể được hiểu là sản phẩm khi đưa ra thị trường phải đảm bảo 3 yêu cầu: “An toàn cho môi trường, an toàn cho người sản xuất và an toàn cho người tiêu dùng”. Dựa trên những quy định của EUREPGAP phiên bản 2 (1/2004), tại Hiệp hội các nước Đông nam Á (ASEAN), các tiêu chuẩn về sản xuất rau đã được chuẩn hóa ở mức độ chung nhất cho khu vực và yêu cầu người nông dân phải tuân thủ, được gọi là ASEANGAP. Các tiêu chuẩn này được đưa ra phù hợp với các nước thành viên ASEAN đến năm 2020. Sản phẩm cuối cùng mà khu vực nhằm đến là môi trường, kỹ thuật canh tác và an toàn cho xã hội. 2.1.2. Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam 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 sự tự túc trong nhiều thế kỷ qua, cho nên sự phát triển rau xanh ở nước ta kém xa so với trình độ canh tác của thế giới. Những năm gần đây 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 đề án phát triển rau quả và hoa, cây cảnh giai đoạn 1999-2010 do Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đề ra mục tiêu cho ngành sản xuất rau đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ngày 3/9/1999 là: "Đáp ứng nhu cầu rau có chất lượng cao phục vụ cho tiêu dùng trong nước, nhất là vùng dân cư tập trung (đô thị, khu công nghiệp…) và xuất khẩu. Phấn đấu đến năm 2010 đạt mức tiêu thụ bình quân đầu người là 85kg rau tươi/năm, giá trị kim ngạch xuất khẩu đạt 690 triệu USD". (Phạm Thị Thùy -2006) (15(. Theo số liệu thống kê năm 2000 thì diện tích trồng rau cả nước là 445 nghìn ha, tăng 70% so với năm 1990 (261.090ha) [15]. Bình quân mỗi năm tăng 14,8 nghìn ha (mức tăng 7%/năm) trong đó các tỉnh phía Bắc có 249.200 ha, chiếm 56% diện tích canh tác, các tỉnh phía Nam 196.000 ha chiếm 44%. Năm 1998 có năng suất cao nhất là 144,8 tạ/ha bằng 80% so với mức trung bình toàn thế giới (xấp xỉ 180 tạ/ha). Nếu so với năm 1990 là 123,5 tạ thì năng suất bình quân cả nước trong 10 năm chỉ tăng 11,5 tạ/ha. Hà Nội, Vĩnh Phúc, Hải Phòng, TP Hồ Chí Minh, Đà Lạt - Lâm Đồng… là các tỉnh có năng suất rau cao hơn cả nhưng cũng chỉ đạt mức 160 tạ/ha. Năng suất thấp nhất là các tỉnh ở miền Trung, chỉ bằng một nửa năng suất trung bình của cả nước. Sản lượng rau cao nhất là vào năm 2000 đạt 6,007 triệu tấn so với năm 1990 (2,3 triệu tấn) đã tăng 81%. Mức tăng sản lượng trung bình hàng năm trong cả 10 năm qua là xấp xỉ 260 nghìn tấn, vùng trồng rau chính ở nước ta tập trung chủ yếu được hình thành từ hai vùng chính: - Vùng rau chuyên canh ven thành phố và các khu công nghiệp, chiếm 38 - 40% diện tích và 45 - 50% sản lượng. Tại đây, rau được tập trung phục vụ cho dân cư là chủ yếu với chủng loại rau rất phong phú và đạt chất lượng cao. - Vùng rau luân canh với cây lương thực được trồng chủ yếu trong vụ đông xuân tại các tỉnh phía Bắc, đồng bằng sông Cửu Long và miền Đông Nam Bộ. Đây là vùng rau hàng hoá lớn cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến, phát huy được lợi thế này thì ngành sản xuất rau sẽ có tốc độ phát triển nhảy vọt. Theo số liệu thống kê, tính đến năm 2004, diện tích trồng rau của cả nước là 614,5 nghìn ha, gấp đôi năm 1994 (297,3 nghìn ha), chiếm khoảng 7% đất nông nghiệp và 10% đất cây hàng năm [6]. Với năng suất 144,1 tạ/ha (bằng 90% năng suất trung bình toàn thế giới), sản lượng rau cả nước đạt 8,855 triệu tấn/ha, gấp 2,5 lần so với năm 1994 (3,52 triệu tấn). Như vậy, trong 10 năm, mức tăng bình quân đạt 13,57%/năm. Tính đến năm 2005, tổng diện tích rau các loại trên cả nước đạt 635,8 nghìn ha, sản lượng là 9640,3 nghìn tấn; so với năm 1999, diện tích tăng 175,5 nghìn ha (tốc độ tăng 3,61%/năm), sản lượng tăng 3071,5 nghìn tấn (tốc độ tăng 7,55%/năm). Trong đó, vùng sản xuất rau lớn nhất là Đồng bằng sông Hồng (chiếm 24,9% diện tích và 29,6% sản lượng rau cả nước), tiếp đến là Đồng bằng sông Cửu Long (chiếm 25,9% diện tích và 28,3 sản lượng rau cả nước). Theo báo cáo của Văn phòng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, diện tích gieo trồng rau, đậu cả nước tăng lên liên tục từ quý III năm 2006, vượt so với cùng kỳ năm 2005. Năm 2006 cả nước đã gieo trồng được 675 nghìn ha rau đậu các loại, tăng 3,3% so với năm 2005. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê, diện tích trồng rau trên đất nông nghiệp cả năm 2006 của Việt Nam là 644,0 nghìn ha; năng suất trung bình cao nhất từ trước đến nay (149,9 tạ/ha). Tổng sản lượng rau cả nước đạt 9,65 triệu tấn, đạt 144 nghìn tỷ đồng, chiếm 9% GDP ngành nông nghiệp trong khi diện tích chỉ chiếm 6%. B¶ng 2.2. DiÖn tÝch, n¨ng suÊt, s¶n l­îng c¸c lo¹i rau ph©n theo vïng STT  Vùng  Diện tích (1.000 ha)  Năng suất (tạ/ha)  Sản lượng (1.000 tấn)     1999  2005  1999  2005  1999  2005    Cả nước  459,6  635,1  126  151,8  5792,2  9640,3   1  §BSH  126,7  158,6  157  179,9  1988,9  2852,8   2  Trung du, MNPB  60,7  91,1  105,1  110,6  637,8  1008   3  B¾c trung bé  52,7  68,5  81,2  97,8  427,8  670,2   4  Nam trung bé  30,9  44  109  140,1  336,7  616,4   5  T©y nguyªn  25,1  49  177,5  201,7  445,6  988,2   6  §«ng nam bé  64,2  59,6  94,2  129,5  604,9  772,1   7  §BSCL  99,3  164,3  136  166,3  1350,5  2732,6     Nguồn: Tổng cục Thống kê (2005) [6] Hiện nay, sản xuất rau theo hướng nông nghiệp công nghệ cao đã bước đầu được hình thành, các phương thức áp dụng như sản xuất trong nhà màn, nhà lưới chống côn trùng, sản xuất trong nhà plastic nhưng không cố định để hạn chế các yếu tố môi trường bất lợi, trồng rau bằng kỹ thuật thủy canh, màng dinh dưỡng, nhân giống và sản xuất các loại cây quý hiếm, năng suất cao bằng công nghệ nhà kính của Israel có kiểm soát các điều kiện môi trường… Tại các đô thị, diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp (Hà Nội mỗi năm mất khoảng 1.000 ha, TP. Hồ Chí Minh đến năm 2010 giảm 24.420 ha so với năm 2000), mặt khác năng suất rau còn thấp, chỉ bằng 87% so với năng suất trung bình thế giới, tỷ lệ hao hụt sau thu hoạch khá cao (20 - 30%), nên sản xuất rau theo hướng công nghệ cao là một hướng đi đúng (theo Trần Khắc Thi, Viện Nghiên cứu Rau quả). Về mặt tiêu thụ, nhìn chung, ngành trồng rau đã đóng góp một khối lượng sản phẩm đáng kể cho xuất khẩu ở nước ta. Từ năm 1957, rau quả Việt Nam đã có mặt tại Trung Quốc. Thời kỳ 1986 - 1990, thực hiện Hiệp định hợp tác đã ký giữa hai Chính phủ Việt Nam và Liên Xô cũ (tháng 01/1985) về xuất khẩu sản phẩm rau quả sang Liên Xô, một khối lượng lớn rau đã được bán, góp phần không nhỏ vào kim ngạch xuất khẩu cho đất nước. Bảng 2.3. Kim ngạch xuất khẩu rau quả năm 1990 - 2004 (triệu USD) Năm  Kim ngạch  Năm  Kim ngạch   1990  52,3  1997  68,2   1991  33,3  1998  53,0   1992  32,2  1999  104,9   1993  23,6  2000  213,126   1994  20,8  2001  329,972   1995  56,1  2002  218,521   1996  102,2  2003  182,554   (Nguồn: Tổng cục Thống kê) [6]. Tính đến năm 2002, nước ta đã có khoảng 60 cơ sở chế biến rau quả với tổng công suất 290.000 tấn sản phẩm/năm, trong đó, doanh nghiệp nhà nước chiếm khoảng 50%, doanh nghiệp tư nhân 16% và doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài 34%. Ngoài ra còn có hàng chục ngàn hộ gia đình làm chế biến rau quả với quy mô nhỏ [4]. Hiện nay, sản phẩm rau tươi tiêu thụ chủ yếu ở thị trường trong nước còn sản phẩm chế biến thì chiếm tỷ lệ không đáng kể. Năm 2005, rau quả chế biến xuất khẩu chỉ đạt 235 triệu USD, trong đó phần lớn là sản phẩm quả chế biến. Sản phẩm rau xuất khẩu rất hạn chế về chủng loại, hiện chỉ có một số chủng loại như: cà chua, ngô ngọt, ngô rau, ớt, dưa hấu… ở dạng sấy khô, đóng lọ, đóng hộp, muối mặn, cô đặc, đông lạnh và chỉ có một số là xuất khẩu tươi. Hội thảo “Trái cây Việt Nam: cơ hội và thách thức trong hội nhập kinh tế quốc tế” tại Mỹ Tho, ngày 20 tháng 04 năm 2010 cho thấy kim ngạch xuất khẩu từ năm 2004 đến nay tăng trưởng khá đều. Ước tính chung 6 năm (2004-2009) tổng kim ngạch xuất khẩu rau quả đạt 1,82 tỷ USD, tăng trưởng bình quân đạt 20 %/năm. Cụ thể: năm 2004: 179 triệu USD; năm 2005: 235 triệu USD; năm 2006: 259 triệu USD; năm 2007: 306 triệu USD; năm 2008: 407 triệu USD; năm 2009: 439 triệu USD. Đa số các doanh nghiệp xuất khẩu nhận thức được tầm quan trọng về quản lý chất lượng sản phẩm, an toàn vệ sinh thực phẩm, một số lớn doanh nghiệp chế biến xuất khẩu đã được chứng nhận HACCP, ISO, BRC,Kosher, Halal…Doanh nghiệp cũng rút nhiều kinh nghiệm, quen dần tập quán mua bán hàng hóa của các thị trường chính: EU, Hoa Kỳ, Trung Đông, biên mậu phía Bắc… Sản phẩm rau quả Việt Nam xuất khẩu ngày càng đa dạng hơn, mới lạ hơn (Hiệp hội Rau quả Việt Nam- Báo cáo tình hình xuất khẩu rau quả 2009). 2.2. Cơ sở lý luận và thực tiễn về sản xuất rau an toàn 2.2.1. Một số yêu cầu và chỉ tiêu chất lượng rau sạch, rau an toàn Theo quy định của Bộ NN&PTNT, sản phẩm rau xanh sạch, an toàn khi phải đáp ứng được các yêu cầu sau đây: + Sạch, hấp dẫn về hình thức: tươi không dập nát, hỏng thối, sạch bụi bẩn tạp chất, thu đúng độ chín, có chất lượng cao nhất, không có triệu chứng bệnh, có bao bì đẹp hấp dẫn. + Sạch, an toàn về chất lượng: khi sản phẩm rau có chất lượng đúng như đặc tính giống đồng thời có các dư lượng thuốc BVTV, hàm lượng nitrat, hàm lượng kim loại nặng..., không vượt ngưỡng cho phép theo tiêu chuẩn vệ sinh y tế, được các cơ quan có đầy đủ thẩm quyền chức năng xác nhận và bảo đảm an toàn cho người tiêu dùng và môi trường thì được coi là rau đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, gọi tắt là rau an toàn (RAT). Về một số chỉ tiêu của rau tươi phải đảm bảo quy định cho phép như sau: - Hàm lượng Nitrat (NO3ˉ) tích lũy trong sản phẩm rau. B¶ng 2.4. Møc giíi h¹n tèi ®a cho phÐp hµm l­îng nitrat (NO3ˉ)trong s¶n phÈm rau t­¬i STT  Loại rau  Mức giới hạn tối đa cho phép (mg/kg)  Phương pháp thử (Theo TCVN 5247:1990)   1  Xà lách  1.500  -   2  Rau gia vị  600  -   3  Bắp cải, Su hào, Suplơ, Củ cải , tỏi  500  -   4  Hành lá, Bầu bí, Ớt cay, Cà tím  400  -   5  Ngô rau  300  -   6  Khoai tây, Cà rốt  250  -   7  Đậu ăn quả, Măng tây, Ớt ngọt  200  -   8  Cà chua, Dưa chuột  150  -   9  Dưa bở  90  -   10  Hành tây  80  -   11  Dưa hấu  60  -   (Nguån: Quyết định số 106/2007/QĐ-BNN ngày 28 tháng 12 năm 2007) Sản xuất theo RAT là một bộ phận của ngành sản xuất nông nghiệp, bên cạnh những đặc điểm chung, sản xuất RAT còn có những yêu cầu riêng: - Phải xử lý kỹ vườn ươm để phòng chống sâu, bệnh cho cây giống. - Là loại cây trồng yêu cầu kỹ thuật cao, đầu tư vật chất cũng như lao động lớn hơn cây trồng khác. - Là sản phẩm chứa nhiều chất dinh dưỡng nên có nhiều loại sâu bệnh hại, cần phải sử dụng thuốc BVTV, phân bón đúng quy định (về liều lượng, chủng loại, tần suất phun…). - Đòi hỏi của thị trường tiêu thụ rất nghiêm ngặt, người sản xuất phải tôn trọng và đáp ứng đúng các tiêu chuẩn về chất lượng thì sản phẩm mới tồn tại được trên thị trường. - Rau an toàn là sản phẩm tươi sống có hàm lượng nước cao, cồng kềnh, dễ hỏng thối, khó vận chuyển và bảo quản nên thường được ưu tiên tiêu thụ tại chỗ. - Tiêu thụ rau mang tính thời vụ nên lượng cung cấp và giá là hai yếu tố biến động tỷ lệ nghịch với nhau. Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn thành phố Hà Nội đã ra quy định 562/QĐ-KHCN về RAT, sản xuất rau an toàn phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn: - Môi trường sản xuất rau như: đất, nước, không khí cần phải sạch. - Rau phải được sản xuất ở những nơi đã được quy hoạch và quản lý chặt về nguồn phân bón, thuốc BVTV. - Hạt giống được kiểm định chất lượng, có khả năng kháng sâu bệnh cao, không chứa mầm bệnh hại. - Đất trồng rau không được nhiễm bẩn; cấu trúc đất trung bình; pH từ 5,5 đến 6,8; hàm lượng mùn > 1,5%; không chứa tàn dư sâu bệnh. - Nguồn nước sử dụng phải được lấy trực tiếp từ sông Hồng, sông Đuống hoặc từ giếng khoan. - Sử dụng phân chuồng đã được ủ hoai mục. - Áp dụng nghiêm ngặt phương pháp quản lý dịch hại tổng hợp IPM. Chỉ sử dụng thuốc có độ độc thấp, thời gian phân hủy nhanh trong trường hợp cần thiết và phải đảm bảo đủ thời gian cách ly mới thu hoạch. - Thu hoạch tại thời điểm rau đạt chất lượng tốt nhất, rau cần được phân loại theo tiêu chí chất lượng và phải được bán ngay. 2.2.2. Một số nguyên nhân gây mất an toàn trong trồng rau Trong quá trình sản xuất thâm canh cây rau, bên cạnh mức gia tăng về số lượng, chủng loại giảm về chất lượng thì ngành trồng rau nước ta hiện nay đang bộc lộ nhiều mặt yếu kém như: việc sử dụng ồ ạt thuốc BVTV, phân hoá học, chưa ứng dụng triệt để các tiến bộ khoa học công nghệ nên đã gây ô nhiễm môi trường. Qua kết quả nghiên cứu của các chuyên gia trên lĩnh vực Nông nghiệp, từ năm 1990 trở lại đây, cho thấy có các nguyên nhân gây mất an toàn trong sản xuất rau như sau: Mất an toàn do bón quá nhiều phân đạm làm tăng hàm lượng Nitrat (NO-3) trong rau. Theo một số nhà khoa học thì lượng phân hoá học được sử dụng vào trồng trọt ở Việt Nam không vào loại cao so với các nước trong khu vực và so với bình quân trên toàn thế giới. Tuy nhiên ảnh hưởng của phân hoá học, nhất là tồn dư đạm thể hiện sự tích luỹ nitrat trong rau là cao, cũng là nguyên nhân khiến việc sử dụng rau là không an toàn. Nitrat vào cơ thể ở mức trung bình, thường không gây ngộ độc, chỉ khi hàm lượng vượt mức cho phép thì mới nguy hiểm. Trong hệ thống tiêu hoá NO3 bị khử thành nitrit (NO2). Nitrit là một chất chuyển biến oxyheamoglobin (chất vận chuyển oxy trong máu) thành chất không hoạt động được gọi là Methaemoglobin, ở mức cao nitrit sẽ làm giảm hô hấp của tế bào, ảnh hưởng tới hoạt động của tuyến giáp, gây ra đột biến và phát triển các khối u. Trong cơ thể con người nếu lượng nitrit ở mức độ cao có thể gây phản ứng với axit amin thành chất gây ung thư gọi là Nitrosamin. Có thể nói hàm lượng NO3 vượt ngưỡng cho phép là triệu chứng gây nguy hiểm cho sức khoẻ con người, vì vậy các nước nhập khẩu rau tươi đều phải kiểm tra hàm lượng NO3 trước khi nhập sản phẩm. Tổ chức Y tế thế giới (WHO) và cộng đồng kinh tế châu Âu (EC) đã quy định giới hạn hàm lượng nitrat trong nước uống là dưới 50mg/lít. Trẻ em nếu thường xuyên uống nước có hàm lượng nitrat cao hơn 45mg/lít sẽ bị rối loạn trao đổi 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 độc, vì thế WHO khuyến cáo hàm lượng NO3 trong rau tươi không được quá 300mg/kg. Theo một số tài liệu của Mỹ thì hàm lượng NO3 còn phụ thuộc vào từng loại rau, ví dụ măng tây không quá 50mg/kg nhưng củ cải mức cho phép 360mg/kg [6]. Mất an toàn do hoá chất bảo vệ thực vật (BVTV): Theo Nguyễn Ngọc Sinh và CTV năm 1999 thì lượng thuốc BVTV được sử dụng ở nước ta đã không ngừng gia tăng, nếu năm 1957 nước ta mới biết sử dụng hoá chất BVTV, cả nước chỉ dùng có 100 tấn thành phẩm thì đến năm 1990 lượng thuốc BVTV đã tăng lên đến 15 nghìn tấn thành phẩm. So với năm 1990 thì năm 1999 lượng thuốc cả nước dùng đã tăng 11,8 lần. Như vậy, lượng thuốc BVTV đã sử dụng trên diện tích canh tác ở Việt Nam ngày càng gia tăng. Nếu năm 1990 thuốc trừ sâu bệnh chỉ sử dụng cho gần 9 triệu ha cây trồng thì năm 1999 đã có 10,5 triệu ha cây trồng phải dùng thuốc BVTV và để có lượng thuốc trên tất nhiên chi phí tính theo tiền USD là rất lớn. Tính đến năm 1999 nước ta đã phải chi mất 158,7 triệu USD cho thuốc BVTV tăng 17,63 lần so với năm 1990. Lượng thuốc BVTV được sử dụng tập trung chủ yếu vào cây lúa, cây rau, cây màu và cây công nghiệp ngắn ngày khác. Bảng 2.5. Thời gian cách ly thuốc BVTV đã sử dụng trên rau ăn lá và rau ăn quả ở một số địa phương Trên rau ăn lá  Số hộ điều tra  Tỷ lệ (%) số hộ nông dân thực hiện ở các khoảng thời gian cách ly (ngày)     1-3  4-6  11-15  >15   Minh Khai , Từ Liêm  58,0  6,9  37,9  25,9  15,5   Tiền Phong, Mê Linh  73,0  9,6  35,6  30,1  11,0   Song Phượng, Hoài Đức  60,0  10,0  46,7  18,3  10,0   Trên rau ăn quả        Minh khai, Từ liêm  58,0  39,7  34,5  25,8    Tiền Phong, Mê Linh  73,0  45,2  37,0  17,8    Song Phượng, Hoài Đức  60,0  35,0  43,3  11,7    (Theo nguån cña Côc BVTV) [6] Số liệu ở bảng trên cho thấy nhiều địa phương phần lớn các hộ nông dân không tuân thủ quy định cách ly thuốc BVTV. Chính vì thế mà nếu chỉ cách ly ngắn như vậy sẽ dẫn đến nguy cơ tồn đọng dư lượng hoá chất trong nông sản thực phẩm là rất cao. Mặc dù biết là nguy hiểm nhưng chỉ vì ham lợi nhuận trước mắt mà người nông dân đã không thực hiện quá trình cách ly sau 10-15 ngày phun. Thực trạng vi phạm về thời gian cách ly thuốc BVTV là điều đáng báo động. Mất an toàn do sử dụng phân tươi làm tồn dư các vi sinh vật gây hại trong rau xanh: Việc sử dụng nước phân tươi để tưới cho rau đã trở thành tập quán canh tác ở một số vùng, nhất là vùng trồng rau chuyên canh. Đây là một trong những nguyên nhân làm rau không an toàn. Sử dụng rau gia vị, nhất là ăn rau thơm, rau sống chính là hình thức truyền tải trứng giun và các nguyên nhân gây bệnh đường ruột trực tiếp vào cơ thể người. Hậu quả sử dụng rau tươi không an toàn, có vi sinh vật gây hại như E.coli, Salmonella, trứng giun... 2.2.3. Một số kết quả sản xuất rau an toàn tại Việt Nam Thời gian qua một số địa phương đã bước đầu triển khai sản xuất RAT và thu được một số thành tựu đáng kể. Một số mô hình sản xuất RAT tại các địa phương như Hà Nội, Hà Tây, Hưng Yên, Đà Lạt, TP. Hồ Chí Minh…, đã được hình thành và triển khai. Tính đến năm 1999, tổng diện tích RAT của cả nước đạt 1082,5 ha với sản lượng khoảng 14.000 tấn/ha. Theo kết quả điều tra của Chi cục Bảo vệ thực vật Hà Nội năm 2006, điều tra tại 7 tỉnh, thành phố, kết quả như sau: Bảng 2.6. Diện tích sản xuất rau ở một số tỉnh, thành phố miền bắc TT  Tỉnh, thành phố  Số quận, huyện  Diện tích canh tác rau (ha)  Diện tích gieo trồng hàng năm (ha)  Diện tích gieo trồng rau an toàn có cán bộ giám sát (ha)  Tỷ lệ (%)   1  Hà Nội  7  2.734,6  8.203,8  5.686,8  69,3   2  Vĩnh Phúc  8  2.179,3  6.538  1.045  16   3  Hà Tây  14  7.333,3  22.000  510  2,3   4  Hưng Yên  10  3.013,3  9.040  12  0,13   5  Hải Phòng  7  4.300,7  12,902  120  0,93   6  Bắc Ninh  8  2.060,7  6.182,2  107,2  1,73   7  Hải Dương  7  9.753,7  29.261  800  2,73    Tổng cộng  61  31.375,6  94.127  8.281    (Nguồn: Chi cục Bảo vệ thực vật Hà Nội) [6] Như vậy có 61 quận, huyện với diện tích canh tác rau là 31.375,6 ha có sản xuất rau. Diện tích sản xuất rau an toàn còn chiếm tỷ lệ thấp, mới đạt 8281 ha gieo trồng. Thành phố Hà Nội hiện có 37 HTX sản xuất Rau an toàn, tập trung tại Đông Anh, Sóc Sơn, Từ Liêm…, trong đó một số HTX thực hiện tốt quy trình sản xuất Rau an toàn trong những năm qua và được cấp giấy chứng nhận (mô hình quản lý sản xuất, đăng ký thương hiệu, có mã vạch và hệ thống tiêu thụ sản phẩm rau an toàn). Bảng 2.7. Diện tích, năng suất và sản lượng rau an toàn tại Hà Nội (2006) Huyện, Xã  Diện tích (ha)  Năng suất (tấn/ha)  Sản lượng (tấn)   1. Đông Anh      Vân Nội  60*3 vụ  20 - 25  3.600 – 4.500   Nam Hồng  35*3 vụ  16 - 18  1.700 – 1.900   Bắc Hồng  30*3 vụ  16 - 18  1.400 – 1.650   Các xã khác  100*3 vụ  15 - 16  4.500 – 4.800   2. Gia Lâm      Văn Đức  100*3 vụ  16 - 17  4.800 – 5.000   Đặng Xá  50*3 vụ  15 - 16  2.200 – 2.400   Đông Dư  40*3 vụ  16 - 17  1.900 – 2.000   Lệ Chi  50*3 vụ  15 - 16  2.250 - 2.400   3. Thanh Trì      Lĩnh Nam  20*3 vụ  19 - 20  1.140 - 1.200   Yên Mỹ  15*3 vụ  15 - 16  675 - 720   Duyên Hà  25*3 vụ  15 - 16  1.120 – 1.200   4. Từ Liêm      Các xã khác  185*3 vụ  19,5  108.225   5. Sóc Sơn      Đông Xuân  50*3 vụ  15  2.300   Thanh Xuân  10*3 vụ  15  450   (Nguồn: Sở NN&PTNT Hà Nội) [6] Theo Cục Bảo vệ thực vật, từ năm 2003 đến nay, Bộ Nông nghiệp &PTNT đã phối hợp với 7 tỉnh này triển khai thử nghiệm mô hình sản xuất rau an toàn để từng bước nhân rộng việc cung cấp rau sạch cho người tiêu dùng và kế hoạch đặt ra là phải tăng diện tích rau an toàn ở 6 tỉnh lên 80 - 90% trong giai đoạn 2006 - 2010. Tuy nhiên, cho đến nay việc thực hiện kế hoạch diễn ra chậm, diện tích rau an toàn còn thấp so và chưa đáp ứng đủ nhu cầu của người tiêu dùng. Một trong những nguyên nhân là do Nhà nước chưa có cơ chế khuyến khích việc sản xuất, tiêu thụ rau an toàn thích đáng đối với người dân và các doanh nghiệp. 2.3. Giới thiệu chung về cây đậu đũa, cải ngọt, rau mơ 2.3.1. Đậu đũa Đậu đũa là cây trồng hàng năm với thân leo khỏe. Th©n c©y ®Ëu ®òa cã thÓ ph©n chia thành 3 nhãm: d¹ng bôi ( sinh trưởng hữu hạn ), dạng bán leo ( sinh trưởng bán hữu hạn ), và dạng leo bò. Hoa đậu đũa thuộc loại hoa lưỡng tính, tự thụ phấn là chủ yếu. Hoa có đặc điểm nở vào sáng sớm, khép lại trước trưa và rụng vào cuối ngày. Chiều dài quả đậu đũa thay đổi chủ yếu theo giống. Đậu đũa là cây ưa khí hậu ấm áp với nhiệt độ trung bình hàng tháng là 20 – 300C trong quá trình sinh trưởng và phát triển của nó. Nhiệt độ thích hợp cho sự nảy mầm là 25 - 300C ( Tạ Thu Cúc, 2005; Piuek, 1994) [1], [28]. Đậu đũa là cây chịu nóng và có thể phát triển thậm chí khi nhiệt độ trên 350C. Nhưng nhiệt độ cao như vậy sẽ ảnh hưởng tới quá trình thụ phấn (T¹ thu Cóc, 2005; Chen và céng sù, 1989 ) [1], [26]. Nh×n chung thêi gian chiÕu s¸ng tõ 11 - 13 giê/ngày th× cã thÓ tho¶ mãn yªu cÇu ®èi víi ¸nh s¸ng cho c©y ra hoa. §Ëu ®òa ưa cưêng ®é ¸nh s¸ng m¹nh, kh«ng chÞu bãng r©m. §Ëu ®òa là c©y trång cã kh¶ n¨ng thÝch nghi réng trªn nhiÒu lo¹i ®Êt nhưng thích hợp nhất vẫn là đất cát pha và đất thịt nhẹ cã ®é pH tõ 5,5 - 6,5. §Ëu ®òa cã thÓ trång ®ưîc ë c¶ hai ®iÒu kiÖn cã tưíi và kh«ng tưíi. §Ëu ®òa chÞu h¹n h¬n ®Ëu c« ve (T¹ Thu Cóc, 2005) [1]. §é Èm cña ®Êt thÝch hîp tõ 70 - 80%, ®é Èm kh«ng khÝ 65 - 70%. 2.3.2. Cải ngọt Cải ngọt có khả năng chịu đựng cao với khí hậu nóng ẩm. Trong mùa đông cải ngọt sinh trưởng nhanh và cho năng suất cao. Cải ngọt là cây cho khối lượng thân lá lớn, tuy nhiên bộ rễ của cải ngọt nhỏ, ăn nông, cây sinh trưởng ngắn ngày do đó rất cần nước và yêu cầu được giữ ẩm thường xuyên trong suốt quá trình sinh trưởng. Cải ngọt yêu cầu đất có độ pH từ 5.5 – 6.5, đất giữ mùn và thoát nước nhanh. Về các nguyên tố khoáng cải ngọt cần đạm và kali hơn lân. 2.3.3. Cải mơ Được công ty Bình Minh tuyển chọn giống thuần của làng Mơ. Cây có Lá màu vàng nhạt, chống chịu sâu bệnh, chịu nhiệt, chịu mưa. Cây sinh trưởng ngắn ngày do đó rất cần nước và yêu cầu được giữ ẩm thường xuyên trong suốt quá trình sinh trưởng. 2.4. Vi sinh vật hữu hiệu và tình hình nghiên cứu, ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới và ở Việt Nam 2.4.1. Vi sinh vật hữu hiệu Trong môi trường tự nhiên ổn định, trong sạch thì luôn tồn tại một hệ thống cân bằng với nhiều vi sinh có ích chiếm thế chủ động. Sự phân bố của vi sinh vật trong đất phụ thuộc vào độ dày của tầng đất, vào đặc điểm, tính chất của đất, vào thời tiết khí hậu, vào quan hệ giữa vi sinh vật với cây trồng. Vi sinh vật có ích trong đất có nhiều tác dụng như làm tăng nguồn dinh dưỡng, phân giải các hợp chất hữu cơ, tăng độ phì cho đất, chuyển hóa chất vô cơ. Vi sinh vật có ích cũng có nhiều loại, có loại giúp cho quá trình phân huỷ chất hữu cơ nhanh hơn, có loại giúp cho quá trình tổng hợp ra chất hữu cơ nhiều hơn từ CO2 và nước. Từ lâu, con người đã biết lợi dụng vi sinh vật có ích, để phục vụ đời sống như công nghệ lên men, ủ phân hữu cơ, trồng cây họ đậu để cải tạo đất… Ngày nay, khi công nghệ sinh học phát triển hơn, con người có hiểu biết và sử dụng vi sinh vật vào nhiều lĩnh vực có hiệu quả hơn, để tạo ra được 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, động vật và môi trường sống. 2.4.2. Nguồn gốc và các dạng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM Cùng với chất hữu cơ, vi sinh vật sống trong đất, nước đều có mối quan hệ rất chặt chẽ với cây trồng. Hầu như mọi quá trình xảy ra trong đất đều có sự tham gia trực tiếp, hay gián tiếp của vi sinh vật (mùn hoá, khoáng hoá chất hữu cơ, phân giải, cố định chất hữu cơ...). Vì vậy, vi sinh vật được 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 đó giúp cây trồng sinh trưởng, phát triển và sử dụng dinh dưỡng tốt hơn (Phạm Văn Toản, 2002) [17]. Giáo sư Teruo Higa, trường Đại học Tổng hợp Ryukysu, Okinawa của Nhật Bản đã nghiên cứu và phát minh ra công nghệ vi sinh vật hữu hiệu vào những năm 70 của thế kỷ 20. T. Higa đã 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 được tìm thấy trong tự nhiên tạo ra chế phẩm Effective Microorganisms (EM) [6], [34]. Công nghệ EM dần trở nên nổi tiếng và có ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước. 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. Đồng thời các chất này cũng giải độc các chất có hại do có sự hình thành các enzym phân huỷ. Vai trò của EM còn được phát huy bởi sự cộng hưởng sóng sinh ra bởi các vi khuẩn quang dưỡng [5]. Sau hơn 20 năm nghiên cứu EM, giáo su T. Higa cùng các đồng nghiệp đã phát triển từ 5 lớp sinh vật (được ghi nhận trong bằng sáng chế của T. Higa) đến 9 lớp, từ 83 loài vi sinh vật lên đến 130 loài trong EM. Các vi sinh vật trong chế phẩm EM có một hoạt động chức năng riêng của chúng. Do đều 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 động tổng thể của chế phẩm EM tăng lên rất nhiều (Nguyễn Quang Thạch và ctv, 2001) [13]. Có nhiều dạng chế phẩm EM đã được sản xuất. Tuy nhiên, trong ứng dụng, chỉ cần dùng riêng biệt một loại chế phẩm hoặc phối hợp nhiều loại khác nhau cũng đã 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. 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 (để xử lý môi trường) (Lê Khắc Quảng, 2004) [11]. * EM Bokashi EM Bokashi thường có dạng bột, hoặc hạt nhỏ được điều 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 đa dạng của vi sinh vật trong đất và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. EM Bokashi C: Vật liệu khô là cám gạo và mùn cưa được pha trộn theo tỷ lệ 1:1. Dung dịch EM được chuẩn bị như trên. Cách làm tương tự như đối với EM Bokashi B (Lê Khắc Quảng, 2004) [11]. 2.4.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm EM trên thế giới Theo giáo sư T. 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 định, giá thành thấp, không độc hại, cải thiện môi trường và bền vững. Do đó từ năm 1982 EM đã được sử dụng vào sản xuất nông nghiệp, kết quả là đã làm giảm rõ rệt các tác nhân gây hại cho sản xuất nông nghiệp như giảm sâu bệnh, côn trùng. Ngoài ra, trên thực tế, công nghệ này đã mang lại kết quả rất khả quan, đó là: năng suất, chất lượng mùa vụ tăng, sản phẩm thu hoạch tăng, chất lượng sản phẩm tăng, nhờ đó mà sản xuất tăng trưởng và phát triển bền vững. Tại hội nghị quốc tế lần thứ 3 vào năm 1993, lần thứ 4 vào năm 1995, lần thứ 5 vào năm 1997, lần thứ 6 vào năm 1999 và lần thứ 7 vào năm 2002 nhiều nghiên cứu mới về EM và những ứng dụng của EM trên khắp thế giới được công bố như nghiên cứu về tác dụng của EM tới nẩy mầm và sức nẩy mầm của hạt giống; ảnh hưởng của EM tới đất; hiệu quả của EM đến sinh trưởng, phát triển và năng suất một số cây trồng: ngô, đậu, đậu tương, cà chua, dưa chuột, bí, khoai tây, rau các loại, chuối; hiệu quả của EM đến rễ cây trồng và đất; tác dụng của EM đối với nghề trồng hoa; EM trong quản lý sâu bệnh tổng hợp [3], [4], [15]. Nhờ những kết quả nghiên cứu ứng dụng có hiệu quả mà các nước trên thế giới đón nhận EM như là một giải pháp để đảm bảo cho một nền nông nghiệp phát triển bền vững và bảo vệ môi trường. Trong lĩnh vực nông nghiệp EM có tác dụng bổ sung vi sinh vật cho đất, cải thiện môi trường đất, phân hủy chất hữu cơ tăng hiệu quả của phân bón, cố định nitơ không khí, ngăn chặn các tác nhân gây bệnh, sâu hại trong đất, kích thích sự nảy mầm, ra hoa, kết quả chín, tăng khả năng quang hợp, năng suất chất lượng cây trồng. Theo Ahmad R.T. và ctv (1993) [23], 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%. Đặc 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 đã làm tăng hàm lượng chất dễ tiêu ở trong đất. Hàm lượng đạm dễ tiêu tăng 2,2% khi bón kết hợp NPK + EM-4 (Zacharia P.P., 1993) [35]. Khi bón kết hợp phân hữu cơ với EM cho cây lạc ở vùng đất đỏ của Trung Quốc, đã làm tăng hàm lượng chất dễ tiêu trong đất, tăng đạm 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) [36]. Rochayat Y. và ctv (2000) [56] nghiên cứu ảnh hưởng của việc bón Bokashi và phân lân đến sinh trưởng phát triển và năng suất của cây khoai tây trồng ở Tây Java, nơi có độ cao trung bình 545m so với mặt nước biển đã cho rằng: bón Bokashi với 20 tấn/ha đã 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) [31] cho rằng EM Bokashi có ảnh hưởng tích cực đến sinh trưởng, làm tăng hàm lượng diệp lục của cây giống cải bắp và cải củ. Số rễ tăng lên và sự hoạt động 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) [34]. Theo Sopit V. (2006) [32], ở vùng đông bắc Thái Lan, bón riêng Bokashi cho ngô ngọt, năng suất tăng 16% so với đối chứng, thấp hơn nhiều so với bón NPK (15:15:15), nhưng giá phân NPK đắt gấp 10 lần so với Bokashi. Hơn nữa, giá phân hoá học cao và lợi ích trong sản xuất nông nghiệp hữu cơ cho người nông dân, đặc biệt đối với người nông dân nghèo là chủ của những mảnh đất cằn cỗi thì việc ứng dụng công nghệ EM là rất hữu ích. Theo kết quả nghiên cứu của Yamada K. và ctv (1996) [34], Bokashi có độ 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 đến hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất 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 đồng hoá có trong EM. Milagrosa S.P. và E.T. Balaki (1996) [27] cho rằng, bón riêng biệt Bokashi (2000 kg/ha) hoặc EM -1 (10 l/ha với nồng độ 1/500) cho khoai tây đã hạn chế được 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. Về cơ bản, chế phẩm EM được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực [5], [6], [11], [13], [34], cụ thể như: - Trong nông nghiệp Trong công tác trồng trọt, nhìn chung việc sử dụng EM là một biện pháp thúc đẩy kinh tế mà vẫn duy trì chu trình tuần hoàn tài nguyên nông nghiệp bền vững và thân thiện với môi trường. EM giúp phân hủy các chất hữu cơ (bao gồm cả bã và chất thải hữu cơ) đồng thời cải thiện hiệu quả của phân bón. EM giúp tuần hoàn, nâng cao dinh dưỡng cho cây trồng, cố định nitơ trong khí quyển, hòa tan các nguồn dưỡng chất không tan thành chất hòa tan giúp cây trồng có thể hấp thụ được. EM còn có tác dụng sản xuất ra polysaccharide giúp cải thiện tính kết tụ đất. Bên cạnh đó, EM hạn chế các mầm bệnh phát sinh từ đất. Đã có những chế phẩm EM thảo dược tự nhiên cho thấy tác dụng của EM với việc giảm thiểu sự phá hại của côn trùng phá hại mùa màng. Đối với ngành chăn nuôi, hoạt động chăn nuôi đòi hỏi chúng ta phải giải quyết vấn đề mùi xu uế đến từ nước tiểu và phân của vật nuôi. Nồng độ cao của nước tiểu tạo ra khí ammoniac, gây khó chịu cho đường hô hấp, không chỉ ảnh hưởng đến người chăn nuôi mà còn ảnh hưởng đến cả các động vật sống khác và kết quả là ảnh hưởng đến sản xuất. Hướng giải quyết chung được đưa ra là làm giảm hoặc loại bỏ khí ammoniac. Nhiều vi khuẩn có lợi trong tự nhiên có khả năng loại bỏ ammoniac. Amoniac là một chất chống oxi hóa, sự nó là nhân tố hỗ trợ sự tăng trưởng của các vi khuẩn gây bệnh. EM có tác dụng chống oxy hóa mạnh mẽ trên phân bón. Nó có tác dụng chống oxy hoá và chống lại sự thối rữa, ngăn ngừa mùi độc hại. Ngoài ra, EM thúc đẩy sự phát triển của các vi khuẩn có lợi khác do sự át chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh. - Trong môi trường Xử lí chất thải là một biện pháp mang ý thức bảo vệ môi trường và tạo ra một sản phẩm có giá trị từ chất thải hữu cơ. Hiện nay, những thách thức cơ bản trong công tác ủ rác là việc thông khí đống ủ. Sử dụng phương pháp thông thường ủ rác, các cọc phải được chuyển thường xuyên, đống ủ có thể thành kỵ khí và thối rữa. Khi điều này xảy ra, các chất khí có mùi hôi như amoniac và mecaptan được sản sinh, và vi khuẩn có hại sinh sôi nảy nở. Lúc này, ruồi xuất hiện và mang theo nguồn bệnh có thể để lại trong đống ủ. Sự liên tục chuyển cọc để ngăn chặn sự thối rữa có hai nhược điểm. Một, nó tốn nhiều lao động nên tốn kém chi phí. Hai là , thậm chí khi cọc được thường xuyên chuyển không phải đạt được 100% hiệu quả và không tránh khỏi túi kỵ khí xuất hiện gây thối rữa. EM có thể giúp hoạt động của bạn vượt qua những thách thức này. EM là một môi trường pha trộn của các vi khuẩn có lợi trong đó có vi khuẩn Lactic, nấm men, và vi khuẩn quang dưỡng. Việc bổ sung EM vào quá trình ủ phân có thể ngăn chặn các vấn đề mùi hôi và thiết lập lại lợi ích tăng trưởng bằng cách ngăn ngừa vi khuẩn kỵ khí từ các túi thối rữa. Khi quản lý một cách cẩn thận, EM có khả năng làm giảm tần suất di chuyển cọc thông khí, tiết kiệm thời gian và kinh tế. Trong quá trình lọc nước trong tự nhiên, vi sinh vật có rất nhiều. Ngay cả trong công nghệ lọc nước mới nhất như quá trình bùn hoạt tính, vi sinh vật đóng vai trò chính. Khả năng tự thanh lọc của nước hoạt động tốt dưới sự hoạt động của các hệ sinh thái bản địa.Trong nước bị ô nhiễm với bùn tích tụ ở đáy và gây mùi hôi thối, khả năng tự thanh lọc bị giảm là kết quả của sự tồn tại những vi sinh vật có hại. Điều này dẫn đến giảm dinh dưỡng cần thiết cho hệ sinh thái và chức năng thanh lọc của chúng.  Áp dụng cho nước bị ô nhiễm, EM giữ một vị trí thống lĩnh trong lớp của vi sinh vật, giúp phục hồi các hệ sinh thái đồng thời giảm bùn và mùi hôi thối. Mục đích của EM là làm sạch nước không dùng các biện pháp hóa học và để phục hồi chức năng của hệ sinh thái nước. Ở một khía cạnh khác, khía cạnh tái xử lí nước thải, EM cũng cho thấy tác dụng tuyệt vời của mình. Nước thải thường đi qua một số bể tự hoại hoặc thông qua một hệ thống xử lý nước thải của bể xử lí nếu nó không đổ trực tiếp hệ thống thoát nước của thành phố. Hầu hết nước sử dụng trong thành phố hoặc hệ thống thoát nước công cộng sau đó chắc chắn sẽ đi ra sông, hồ và đại dương. Một tình trạng thiếu nước có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng. Hầu hết,  nước thải của chúng tôi có thể được tái chế. Nước từ hồ chứa của chúng tôi được sử dụng có thể được tái chế lại và làm sạch mục đích chung: rửa xe, làm sạch đường phố, các tòa nhà, nơi làm việc, tưới cỏ, làm vườn. Điều này giúp chúng tôi hạn chế tình trạng thiếu nước, mà còn là một khoản tiết kiệm lớn về chi phí. EM có thể giúp thực hiện chu trình trên, EM giảm đáng kể,  mùi hôi thối, bùn, và làm sạch sông, hồ, đại dương. EM ngăn ngừa ăn mòn thông qua việc át chế các hoạt động của các gốc tự do, do đó ngăn ngừa sự suy giảm chức năng của hệ thống thoát nước thải. Điều này sẽ chuyển thành tiền tiết kiệm dài hạn trong chi phí bảo trì. EM chảy dọc hệ thống thoát nước và vào trong sông, hồ và đại dương, EM có thể giúp thực vật có thể phát tán sinh sản. Và như vậy sự tái sinh thực vật dọc theo bờ sông, bờ biển, có thể ngăn ngừa sự xói mòn của đất.