Nghiên cứu phát triển dung dịch thủy canh hữu cơ cho các loại rau ăn lá từ phụ phẩm nông nghiệp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nghiên cứu phát triển dung dịch thủy canh hữu cơ cho các loại rau ăn lá từ phụ phẩm nông nghiệp được nghiên cứu với mục đích là tạo ra dung dịch thủy canh hữu cơ từ những phế phẩm nông nghiệp từ đó vừa nâng cao chất lượng sản phẩm vừa giữ được những lợi thế khi trồng rau thủy canh.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu phát triển dung dịch thủy canh hữu cơ cho các loại rau ăn lá từ phụ phẩm nông nghiệp

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN DUNG DỊCH THỦY CANH HỮU CƠ CHO CÁC LOẠI RAU ĂN LÁ TỪ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP Đinh Hoàng Huy Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: PGS.TS. Thái Văn Nam và ThS. Trịnh Trọng Nguyễn TÓM TẮT Đất nông nghiệp bị ô nhiễm gây ảnh hưởng đến sản phẩm rau trồng thổ canh, từ đó gián tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Người dân cũng dần e ngại những sản phẩm rau trồng thổ canh. Vì thế, thủy canh được biết đến như một giải pháp tối ưu để giải quyết vấn đề này nhưng nếu dùng dung dịch thủy canh vô cơ thì chất lượng sản phẩm không tốt bằng trồng thổ canh. Trong khi đó những phụ phẩm nông nghiệp có giá trị dinh dưỡng cao cho cây trồng lại bị thải bỏ, gây lãng phí và ô nhiễm môi trường. Mục tiêu của nghiên cứu này là tạo ra dung dịch thủy canh hữu cơ từ những phế phẩm nông nghiệp từ đó vừa nâng cao chất lượng sản phẩm vừa giữ được những lợi thế khi trồng rau thủy canh. Ngoài ra còn giảm thải ô nhiễm môi trường, góp phần đáp ứng nhu cầu sử dụng rau hữu cơ ngày càng tăng của người dân. Từ khóa: Dung dịch thủy canh hữu cơ, nông nghiệp hữu cơ, phụ phẩm nông nghiệp, rau ăn lá, rau thủy canh 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Rau xanh là thành phần không thể thiếu trong bữa ăn hằng ngày, là nguồn cung cấp vitamin và khoáng chất dồi dào cho cơ thể. Tuy nhiên, với tốc độ đô thị hóa ngày càng gia tăng, diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp nên nhu cầu tiêu thụ rau xanh rất cao, dẫn đến chất lượng rau trên thị trường khó kiểm soát. Rau ăn lá là cây trồng ngắn ngày, thời gian thu hoạch chỉ trong khoảng 30-45 ngày, nên vấn đề kiểm soát sâu bệnh và sử dụng phân bón rất quan trọng. Theo phương pháp canh tác truyền thống, lượng phân bón vô cơ được sử dụng rất nhiều để rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây; song song đó, các loại thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng một cách thường xuyên, thời gian cách ly trước khi thu hoạch chưa đủ nên đã ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe của người tiêu dùng. Thêm vào đó, việc sử dụng nhiều phân bón vô cơ còn làm cho nguồn nước ngầm bị ô nhiễm. Hiện nay, tại các khu đô thị, người dân với tiêu chuẩn sống cao ngày càng quan tâm sử dụng các sản phẩm canh tác an toàn, thực phẩm hữu cơ. Giá các loại rau xanh canh tác theo tiêu chuẩn VietGap hoặc hữu cơ luôn cao hơn các sản phẩm truyền thống từ 1,5 đến 2 lần. Rau xanh hữu cơ đang là xu hướng tiêu dùng hiện nay của xã hội. Nhiều hộ gia đình còn tận dụng các khoảng không gian để trồng rau theo phương pháp thủy canh. Thủy canh là kỹ thuật hiện đại cho việc trồng cây rau và các loại cây trồng khác. Khi trồng rau bằng phương pháp thủy canh thì sẽ không cần đào xới hay tưới nước và cũng không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật mà năng 569
suất mang lại còn cao hơn khi trồng thổ canh. Rất nhiều đề tài nghiên cứu từ trong và ngoài nước đã kiểm chứng vấn đề này như: Ở Hà Lan người ta thu được năng suất cà chua và cà tím trồng trên len đá tương ứng cao hơn 6 - 34% và 13% so với trồng trên đất. Theo Lê Đình Lương (1995) thì năng suất cây trồng trong dung dịch có thể cao hơn so với cây trồng ở đất từ 25 – 500% do có thể trồng liên tục [4]. Nguyễn Thị Ngọc Dinh và cộng sự (2015), đã đánh giá hiệu quả của dung dịch dinh dưỡng hữu cơ trong sản xuất rau thủy canh tĩnh đối với rau muống. Nghiên cứu bước đầu đã đánh giá được hàm lượng NO3- trong rau muống thấp hơn khoảng 6 lần so với dung dịch vô cơ (Knop) và độ Brix cao hơn 3 – 4%. Bã đậu nành, thân chuối, vỏ chuối hay vỏ trái cây và vỏ trứng đều là những phụ phẩm nông nghiệp có giá trị dinh dưỡng cao cho cây trồng nhưng phần lớn lại không được tận dụng gây lãng phí và ô nhiễm môi trường. Bã đậu nành là phần không hòa tan của hạt đậu nành trong quá trình sản xuất và chế biến sữa đậu nành hoặc đậu phụ. Nguồn cung cấp khoáng chất và nhiều chất dinh dưỡng cần thiết: Cứ 100gram bã đậu nành lại chứa 81mg calczium, 350mg potassium, khoảng 14gram carbohydrate và khoảng 17gram chất đạm thực vật, chứa một số sinh tố như vitamin E, K, B1, B2. Ngoài ra nó còn cung cấp thêm folic acid cùng một số khoáng chất khác như kẽm, magiê, sắt, phốt pho, đồng, và muối natri. Hàng năm, một lượng rất lớn bã đậu nành được tạo ra trên thế giới. Tại Việt Nam có khoảng 150.000 tấn được tạo ra từ ngành công nghiệp sản xuất hũ đậu nành mỗi năm [1]. Vỏ chuối có thành phần hóa học bao gồm kali, phốt pho, canxi, mangan, natri, magiê và lưu huỳnh. Cho đến nay, kali là nguyên tố phổ biến nhất, chiếm tới 42% vỏ chuối khô. Cứ một quả chuối cho ra khoảng 29 – 34g vỏ chiếm ¼ trọng lượng một quả chuối với sản lượng khoảng 1.354.300 tấn/năm cả nước thải ra khoảng 338.575 tấn vỏ/năm [7]. Tuy nhiên, hầu hết các dung dịch thủy canh hiện nay đều là các dung dịch vô cơ, ít nhiều cũng đã gây tâm lý bất an cho người tiêu dùng. Đó chính là lý do đề xuất đề tài: “Nghiên cứu phát triển dung dịch thủy canh hửu cơ cho các loại rau ăn lá từ những phụ phẩm nông nghiệp”. 2. CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN Phạm Đình Dũng và Trần Văn Lâm (2013) đã tạo ra chế phẩm phân bón lá cho một số loại rau trong nhà màng từ dung dịch thủy phân từ phụ phẩm cá bằng enzym. Chế phẩm cho rau ăn lá sau khi đã được phối trộn có hàm lượng các chất: 5,06% N; 1,13% P2O5; 1,1% K2O; 252 ppm Fe; 209 ppm Zn; 206 ppm Mn; 536 ppm Bo. Ngoài ra chế phẩm còn có hàm lượng axit amin 3,19%. Khi sử dụng chế phẩm với liều lượng 10ml/lít nước cho rau cải xanh và rau dền trồng ngoài đồng cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất [6]. Phan Hoàng An, Trần Ngọc Hùng (2021) cũng đã tạo ra dung dịch thủy canh hữu cơ SW95+ từ việc thủy phân trùn quế tươi bằng enzyme đã tăng năng suất khi trồng rau mồng tơi, rau cải và rau muống lần lượt 2,58; 2,39 và 1,62 lần so với khi không sử dụng [9]. Nguyễn Thị Ngọc Dinh và cộng sự (2015) đã tạo ra dung dịch thủy canh hữu cơ từ động thực vật theo quy trình của Han Kyu Cho và Atsushi Koyama (1997) [3]. Thành phần dinh dưỡng có trong dung dịch hữu cơ gốc có 570
tỷ lệ N: P: K tương ứng 1344: 592,1: 1941,7 (mg/l). Trong đó, nồng độ thích hợp nhất là 3%, tiếp đến là 4% với năng suất tương ứng là 1.914,78 g/hộp và 1.746,39 g/hộp, hàm lượng NO3- trong rau thấp (17,40 mg/kg tươi) và độ Brix cao (5,83 và 6,33) [5]. Hoàng Thị Mai và cộng sự (2021) đã nghiên cứu tạo ra dung dịch thủy canh hữu cơ từ bã đậu nành cũng theo quy trình của Han Kyu Cho và Atsushi Koyama (1997) thu được dung dịch thủy canh hữu cơ có tỷ lệ N: P: K tương ứng là 1968,2: 167,5: 420,9 (mg/l). Nồng độ dinh dưỡng hữu cơ thích hợp là nồng độ pha loãng 15 và 10 lần từ dung dịch gốc, độ Brix của rau sử dụng dinh dưỡng hữu cơ cao hơn dung dịch Knop từ 2,2 – 2,8 % đối với rau xà lách, 0,5 – 1,3 % đối với rau cải ngọt, hàm lượng NO3- trong rau thương phẩm sử dụng dinh dưỡng hữu cơ thấp hơn 3 lần so với dung dịch Knop [1]. Các nghiên cứu trên đều đưa ra được dung dịch thủy canh có chất lượng tốt hơn khi so sánh với dung dịch Knop. Tuy nhiên với nghiên cứu của Nguyễn Thị Ngọc Dinh và cộng sự (2015) [5] trong thành phần dung dịch vẫn còn có nhiều nguyên liệu có giá trị sử dụng như cá, quả chuối, quả đu đủ. Còn với nghiên cứu của Hoàng Thị Mai và cộng sự (2021) [1] tuy thành phần chủ yếu là bã đậu nành nhưng chất lượng của sản phẩm đã giảm đi khi đem so sánh với dung dịch nghiên cứu của Nguyễn Thị Ngọc Dinh và cộng sự (2015) [5], khi độ Brix bé hơn và dư lượng NO3- cao hơn. Do đó trong nghiên cứu này, chúng tôi đề xuất quy trình phát triển dung dịch thủy canh hữu cơ từ phụ phẩm nông nghiệp nhằm nâng cao chất lượng dung dịch cũng như không sử dụng nhiều những nguyên liệu vẫn còn giá trị sử dụng để làm nguyên liệu. 3. ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU Phương thức tạo dung dịch và xác định hàm lượng dinh dưỡng: Dựa trên phương pháp tạo dinh dưỡng hữu cơ từ nguồn gốc động vật và thực vật của Han Kyu Cho và Atsushi Koyama (1997). Tiến hành ủ bã nậu nành vào thùng nhựa 160 lít với nước theo tỷ lệ 2:1. Bổ sung vỏ chuối, thân chuối, vỏ trứng được bổ sung vào từng thùng theo mức định lượng như nhau. Bổ sung enzyme protein trong chế phẩm SEB mentral PL theo tỷ lệ 1 lít/1 tấn nguyên liệu. Một tuần sau, tiến hành bổ sung chế phẩm Trichoderma, quá trình ủ kéo dài trong khoảng thời gian hơn 1 tháng, đến khi dung dịch không còn xuất hiện mùi khó chịu, màu của dung dịch tương đương với màu sữa đậu nành. Dung dịch dinh dưỡng hữu cơ được phân tích hàm lượng dinh dưỡng và sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. Xác định nồng độ dung dịch dinh dưỡng hữu cơ thích hợp trong trồng rau thủy canh (rau xà lách và rau cải ngọt). Thí nghiệm bố trí tuần tự ở các giàn khác nhau với 3 lần nhắc trên 1 công thức thí nghiệm. Dung dịch được bổ sung dinh dưỡng định kỳ 7 ngày/lần, duy trì mực nước ngập rễ 1 cm, điều chỉnh pH = 6 - 7 bằng giấm ăn có nồng độ Axit axetic 5% hoặc nồng độ Ca(OH)2 nồng độ 1%. 571
Bảng 1: Tỷ lệ pha loãng dung dịch gốc Hệ số pha loãng dung dịch Công thức (lần) 1 5 2 10 3 15 4 20 Đối chứng Dung dịch vô cơ Knop 572
Đánh giá chất lượng dung dịch thủy canh hữu cơ. Đạm tổng số được xác định bằng phương pháp Kjedahl theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 10682 : 2015). Lân dễ tiêu theo phương pháp Oniani theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 256 : 2009). Kali dễ tiêu theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 8662 : 2011) [8]. Xác định ảnh hưởng của dung dịch hữu cơ đến sinh trưởng và năng suất một số loại rau ăn lá (xà lách, cải ngọt). Trong nghiên cứu này sẽ sử dụng mô hình thủy canh tĩnh để trồng thử nghiệm 2 loại rau ăn lá là xà lách và cải ngọt. Chỉ tiêu theo dõi: Chiều cao cây (cm), số lá/cây (lá/cây), khối lượng cây (gram), năng suất thực thu (kg), dư lượng Nitrat trong rau, độ Brix. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Hoàng Thị Mai, Nguyễn Thị Thu Phương, Âu Thị Na, Lê Công Hùng (2021), Nghiên cứu, thử nghiệm dung dịch dinh dưỡng hữu cơ từ bã đậu nành trong trồng rau ăn lá thủy canh”, Tạp chí khoa học Đại học Tân Trào [2]. Lê Khôi (2021), Hướng dẫn kỹ thuật ủ phân đậu nành, viewed 15/04/2022, from: http://www.khoahocchonhanong.com.vn/huong-dan-ky-thuat-u-phan-dau-nanh.h tml [3]. Minh Nguyệt (2018), Dùng dung dịch dinh dưỡng hữu cơ trồng rau muống thủy canh, viewed 15/04/2022, from: http://www.khoahocphothong.com.vn/dung-dung-dich-dinh-duong-huu-co-trong-rau-muong-thuy- canh-50399.html [4]. Nguyễn Minh Chung (2012) “Kỹ thuật thủy canh và ứng dụng trong sản xuất rau” [5]. Nguyễn Thị Ngọc Dinh và cộng sự (2015) “Hiệu quả của một số loại dung dịch dinh dưỡng hữu cơ đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng rau muống sản xuất bằng công nghệ thủy canh động với giá thể”, Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. [6]. Phạm Đình Dũng, Trần Văn Lâm (2013), Nghiên cứu ứng dụng dung dịch thủy phân từ phụ phẩm cá bằng enzym làm phân bón cho một số loại rau trong nhà màng, viewed 20/04/2022, from: https://123docz.net/document/2531015-nghien-cuu-ung-dung-dung-dich-thuy-phan-tu-phu-pham-ca- bang-enzyme-lam-phan-bon-cho-mot-so-loai-rau-trong-nha-mang.htm [7]. Phạm Đình Long (2008), “Nghiên cứu giải pháp tái sử dụng vỏ chuối làm phân vi sinh” [8]. Phạm Thị Thúy (2013) “Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng rau sạch bằng phương pháp thủy canh tĩnh” [9]. Phan Hoàng An, Trần Ngọc Hùng (2021) “ Đánh giá hiệu quả làm tăng năng suất trồng một số cây rau màu của dung dịch thủy canh hữu cơ SW95+”, Tạp chí khoa học Đại học Thủ Dầu Một. [10].Trần Văn Khanh, Nguyễn Văn Nguyện, Lê Hoàng, Nguyễn Xuân Hai, Nguyễn Thành Trung, Trần Thị Lệ Trinh, Nguyễn Thị Ngọc Tĩnh (2020), Nghiên cứu nâng cao giá trị dinh dưỡng bã sữa đậu nành bằng thủy phân và lên men kết hợp enzyme cellulase và vi khuẩn Bacillus subtilis B3, viewed 17/04/2022, from: https://congnghiepsinhhocvietnam.com.vn/tin-tuc/t1294/nghien-cuu-nang-cao-gia-tri-dinh-duong-ba- sua-dau-nanh-bang-thuy-phan-va-len-men-ket-hop-enzyme-cellulase-va-vi-khuan-bacillus-subtilis- b3.html 573