ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------
Hoàng Thị Bích Hợp
HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ RƠM RẠ VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG
CHÚNG LÀM NGUỒN PHÂN BÓN TRỰC TIẾP CHO
CÂY KHOAI TÂY Ở HUYỆN QUẾ VÕ, TỈNH BẮC NINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------
Hoàng Thị Bích Hợp
HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ RƠM RẠ VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG
CHÚNG LÀM NGUỒN PHÂN BÓN TRỰC TIẾP CHO
CÂY KHOAI TÂY Ở HUYỆN QUẾ VÕ, TỈNH BẮC NINH
Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 60440301
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Xuân Cự
Hà Nội – 2014
L IC M
N
Để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS.
Nguyễn Xuân Cự, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ b o và giúp đỡ em trong suốt
quá trình thực hiện đề tài cũng như hoàn thành luận văn.
Em xin gửi lời c m ơn đến Ban qu n lý đề tài “Áp dụng tiến bộ kỹ thuật sử
dụng chế phẩm vi sinh Compost Maker và rơm r lót gốc t i chỗ để thay thế
nguồn phân chuồng trong canh tác cây khoai tây đông” đã t o điều kiện cho em
tham gia nghiên cứu, sử dụng kết qu để hoàn thành luận văn này.
Em xin gửi lời c m ơn đến thầy, cô trong Khoa Môi trường - Trường Đ i học
Khoa học Tự nhiên - Đ i học Quốc gia Hà Nội đã truyền đ t kiến thức cho em
trong những năm học tập t i Trường.
Em xin gửi lời c m ơn tới các thầy giáo, cô giáo, anh, chị và các b n trong
Bộ môn Thổ nhưỡng và Môi trường đất đã giúp đỡ và t o điều kiện tốt nhất cho em
hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, em muốn gửi lời c m ơn đến gia đình, người thân và b n bè đã
luôn là nguồn động lực lớn nhất, t o mọi điều kiện c về vật chất lẫn tinh thần cho
em trong suốt thời gian qua.
Hà Nội, tháng năm 2014
Sinh viên
`
Hoàng Thị Bích Hợp
i
M CL C
DANH M C HÌNH ...................................................................................................6
DANH M C T
M
VI T TẮT....................................................................................7
Đ U ....................................................................................................................1
CH
NG 1. T NG QUAN TÀI LI U ..................................................................4
1.1. Nông nghi p b n vững và các v n đ phát triển nông nghi p b n vững ....... 4
1.1.1.
Nông nghiệp bền vững ................................................................................4
1.1.2.
Các vấn đề của phát triển nông nghiệp bền vững.......................................6
1.2. Cây khoai tây ...................................................................................................... 7
1.2.1.
Tổng quan về cây khoai tây và đặc điểm sinh trưởng của cây khoai tây ...7
1.2.2.
Điều kiện sinh thái ......................................................................................8
1.2.3.Nhu cầu dinh dưỡng của cây khoai tây .............................................................. 9
1.2.4.Vai trò của chất hữu cơ đối với đất và sự sinh trưởng, phát triển của cây
khoai tây ............................................................................................................. 12
1.3. Phân bón nông nghi p ...................................................................................... 15
1.3.1.
Các lo i phân bón chủ yếu ........................................................................15
1.3.2.
nh hưởng của phân bón đến môi trường ................................................17
1.4. Hi n tr ng qu n lí và sử d ng ph ph phẩm nông nghi p (r m r ) và tác
đ ng t i môi tr
ng .......................................................................................... 18
1.5. Tình hình s n xu t khoai tơy vƠ ph
cung c p ch t dinh d
ng pháp sử d ng r m r nh ngu n
ng cho cây khoai tây trên th gi i và Vi t Nam.... 19
1.5.1Tình hình s n xuất khoai tây trên thế giới và Việt Nam ................................... 19
1.5.2Phương pháp sử dụng rơm r như nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho cây
khoai tây trên thế giới và Việt Nam ................................................................... 21
ii
CH
NG 2. Đ I T
2.1. Đ i t
NG VÀ PH
NG PHÁP NGHIÊN C U ...................24
ng nghiên c u....................................................................................... 24
2.2. Ph
ng pháp nghiên c u ...............................................................................25
2.2.1.
Điều tra nghiên cứu thực địa ....................................................................25
2.2.2.
Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng .......................................................26
2.2.3.
Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm ......................................28
2.2.4.
Phương pháp xử lý và phân tích số liệu ....................................................29
CH
NG 3. K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N ..............................30
3.1. ........ Tình tr ng s n xu t khoai tây và qu n lý r m r
khu vực nghiên c u
3.1.1.
Tình hình s n xuất khoai tây ở Bắc Ninh ..................................................30
3.1.2.
Tình tr ng qu n lý rơm r t i khu vực nghiên cứu ...................................31
3.2. nh h
ng c a bón r m r và ch phẩm hữu c sinh học Compost Maker
đ n m t s tính ch t hóa học c a đ t .............................................................. 33
3.2.1. Một số tính chất đất nghiên cứu ......................................................................33
3.2.2. nh hưởng của bón rơm r và chế phẩm hữu cơ sinh học Compost Maker đến
một số tính chất đất ..........................................................................................33
3.2.2.1. nh h ng c a bón rơm r và chế phẩm hữu cơ sinh học Compost
Maker đến pH c a đ t ...................................................................................33
3.2.2.2. nh h ng c a bón rơm r và chế phẩm hữu cơ sinh học Compost
Maker đến Ca2+ và Mg2+ trao đổi c a đ t .....................................................35
3.2.2.3. nh h ng c a hỗn hợp rơm r và chế phẩm Compost Maker đến
hàm l ợng nitơ dễ tiêu ..................................................................................37
3.2.2.4.
nh h
ng c a hỗn hợp rơm r và chế phẩm Compost Maker đến
hàm l ợng Phốt pho dễ tiêu ..........................................................................41
3.2.2.5. nh h ng c a hỗn hợp rơm r và chế phẩm Compost Maker đến
hàm l ợng kali dễ tiêu ...................................................................................43
3.2.2.6. nh h ng c a l ợng bón hỗn hợp rơm r và chế phẩm Compost
Maker đến hàm l ợng mùn ...........................................................................46
iii
30
3.2.2.7. nh h
ng c a l ợng bón hữu cơ đến ch t l ợng mùn ..................48
3.2.2.8. nh h ng c a các công thức bón rơm r tới hàm l ợng silic dễ tiêu
trong đ t ........................................................................................................49
3.3. nh h
ng c a bón r m r và ch phẩm hữu c sinh học Compost Maker
sự sinh tr
ng, phát triển năng xu t khoai tây ............................................. 52
3.3.1. nh hưởng tới sự sinh trưởng của cây khoai tây ............................................52
3.3.2. nh hưởng đến năng suất củ khoai tây ...........................................................53
3.3.3. nh hưởng tới hiệu qu của s n xuất khoai tây ..............................................54
K T LU N, KI N NGH ......................................................................................57
TÀI LI U THAM KH O ......................................................................................59
iv
DANH M C B NG
B ng 1. Tình hình s n su t khoai tây
Việt Nam giai đo n 2000 – 2007 ...............20
B ng 2. Hàm l ợng các nguyên tố dinh d ỡng trong phân bón nghiên cứu ............25
B ng 3. Các công thức thí nghiệm bón phân ............................................................26
B ng 4. Một số tính ch t c a đ t nghiên cứu ............................................................33
B ng 5a. Sự biến động pHKCl c a các mẫu đ t thí nghiệm CT1 ..............................34
B ng 5b. Sự biến động pHKCl c a các mẫu đ t thí nghiệm CT2 ..............................34
B ng 6a. Ca2+ và Mg2+ trao đổi c a đ t
các công thức thí nghiệm CT1 ................35
B ng 6b. Ca2+ và Mg2+ trao đổi c a đ t
các công thức thí nghiệm CT2 ................36
B ng 7a. Hàm l ợng nitơ dễ tiêu (d ng nitơ th y phân) trong đ t thí nghiệm CT1 .38
B ng 7b. Hàm l ợng nitơ dễ tiêu (d ng nitơ th y phân) trong đ t thí nghiệm CT2 39
B ng 8a. Hàm l ợng phốt pho dễ tiêu trong đ t thí nghiệm .....................................41
B ng 8b. Hàm l ợng phốt pho dễ tiêu trong đ t thí nghiệm CT2 ............................42
B ng 9a. Hàm l ợng kali dễ tiêu trong đ t
các thí nghiệm CT1 ...........................43
B ng 9b. Hàm l ợng kali dễ tiêu trong đ t
các thí nghiệm CT2 ...........................44
B ng 10a. Hàm l ợng CHC tổng số trong đ t
các công thức thí nghiệm CT1 .....46
B ng 10b. Hàm l ợng CHC tổng số trong đ t
các công thức thí nghiệm CT2 .....47
B ng 11. Tổng hàm l ợng axit mùn trong đ t ..........................................................47
B ng 12. nh h
ng c a l ợng hữu cơ đến ch t l ợng mùn trong đ t (Ch/Cf) ......48
B ng 13. Hàm l ợng Si dễ tiêu trong dung dịch đ t .................................................50
B ng 14. Chiều cao trung bình c a cây khoai tây .....................................................52
B ng 15. Năng su t khoai tây t i các mẫu thí nghiệm ..............................................54
B ng 16. Giá phân bón và giá khoai tây v đông 2013 ............................................55
B ng 17. Hiệu qu s n xu t khoai tây
các công thức thí nghiệm ..........................55
v
DANH M C HÌNH
Hình 1. Nhu cầu các nguyên tố dinh d ỡng đa l ợng c a cây khoai tây các giai
đo n sinh tr ng khác nhau (Haifa, 2010) ................................................................10
Hình 2. Sự hút thu các ch t dinh d ỡng đa l ợng và trung l ợng c a thân và c
khoai tây với năng su t 55 t n/ha (Haifa, 2010) .......................................................11
Hình 3. Nhu cần hút thu ch t dinh d ỡng vi l ợng c a thân và c khoai tây với năng
su t 55 t n /ha (Haifa, 2010) .....................................................................................12
Hình 4. Vị trí khu vực nghiên cứu ............................................................................24
Hình 5. Tỉ lệ diện tích trồng khoai tây trên diện tích đ t canh tác
Hình 6. Biện pháp sử d ng ph phẩm nông nghiệp th
Hình 7. Ho t động sử d ng ph phẩm nông nghiệp
ng có
mỗi hộ ............31
các hộ gia đình ....32
mỗi hộ dân ...........................32
Hình 8b. Sự biến động tổng l ợng Ca2+ và Mg2+ trong chuỗi thí nghiệm CT2 ........37
Hình 9a. Sự biến động nitơ dễ tiêu
chuỗi thí nghiệm CT1 ....................................39
Hình 9b. Sự biến động nitơ dễ tiêu
chuỗi thí nghiệm CT2 ....................................40
Hình 10a. Sự biến động hàm l ợng phốt pho dễ tiêu trong chuỗi thí nghiệm CT1..42
Hình 10b. Sự biến động hàm l ợng phốt pho dễ tiêu trong chuỗi thí nghiệm CT2 .43
Hình 11a. Sự thay đổi hàm l ợng kali dễ tiêu trong các công thức CT1..................45
Hình 11b. Sự biến đổi hàm l ợng kali dễ tiêu trong chuỗi công thức CT2 ..............45
Hình 12a. Sự thay đổi hàm l ợng Si dễ tiêu trong chuỗi công thức CT1 .................51
Hình 12b. Sự thay đổi hàm l ợng Si dễ tiêu trong chuỗi công thức CT2 ................51
vi
DANH M C T
CFU
VI T TẮT
Colony-Forming Unit
Số đơn vị khuẩn l c
CIF
Cost Insurance and Freight
Tiền hàng, b o hiểm và cước phí vận chuyển
CV
Coefficient of Variation
Hệ số biến thiên
FAO
The Food and Agriculture Organization of the United Nations
Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc
GIZ
The Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GmbH
Tổ chức Hợp tác Đức
GDP
Gross Domestic Product
Tổng s n phẩm quốc nội
LSD
Least Significant Difference
Giới h n sai số nhỏ nhất
SNV
Stichting Nederlandse Vrijwilligers
Tổ chức Phát triển Hà Lan
VSV
Vi sinh vật
vii
M
Đ U
Dân số thế giới sẽ đ t đến ng ỡng 9 tỉ ng
i vào giữa thế kỉ tới và kho ng
hơn 40 năm tiếp theo nhu cầu l ơng thực để cung c p cho dân số sẽ tăng 70% so
với nhu cầu l ơng thực hiện nay (FAO, 2009; GIZ, 2013). Ngành nông nghiệp hiện
t i đư dần tr nên thiếu bền vững d ới tác động c a áp lực dân số, sự m t cân bằng
trong phân bổ giá trị nông nghiệp, bên c nh các tác động c a sự thay đổi khí hậu,
suy thoái tài nguyên đặc biệt là tài nguyên đ t và n ớc, tài nguyên đa d ng sinh
học... Vì vậy, v n đề phát triển nông nghiệp bền vững đ ợc đặt ra trên toàn thế giới
và mỗi quốc gia với m c tiêu h ớng tới sự bền vững về ba mặt kinh tế, xã hội và
môi tr
ng.
Nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển c a Việt Nam.
Ngoài việc cung c p thực phẩm và nguyên liệu, nông nghiệp cũng cung c p cơ hội
việc làm với tỷ lệ lớn dân số với diện tích đ t nông nghiệp chiếm 26,3 triệu ha,
t ơng đ ơng với 79,4% tổng diện tích Việt Nam (Tổng c c Thống kê, 2012), đóng
góp 21% GDP, sử d ng hơn 47% lực l ợng lao động c a quốc gia (World Bank,
2013). Giá trị thặng d th ơng m i c a ngành nông nghiệp lên tới 10,6 tỷ USD với
7 mặt hàng xu t khẩu ch lực đ t giá trị trên 1 tỉ USD (lúa g o, cà phê, cao su, điều,
gỗ, th y s n, sắn). Ngành s n xu t lúa g o năm 2012 đư đ t mức xu t khẩu kho ng
7,7 triệu t n g o và đ t CIF 3,5 tỷ USD (Trung tâm Tin học Thống kê, 2012).
Tuy nhiên tính bền vững và cân bằng trong s n xu t nông nghiệp
Việt Nam
l i ch a đ t đ ợc, sự m t bền vững này đ ợc biểu hiện qua chính sự m t cân bằng
kinh tế c a ng
i nông dân, sự thiếu sót trong chuỗi giá trị s n phẩm nông nghiệp,
sự m t cân bằng môi tr
ng sinh thái, sự thiếu sót trong việc xử lý và tận d ng ph
phẩm nông nghiệp... Theo thống kê từ Tổ chức phát triển Hà Lan - SNV (2012)
l ợng rơm r trong s n xu t nông nghiệp t i Việt Nam lên tới 23 triệu t n/năm,
trong đó có tới hơn 42% bị mang đốt, điều này gây ra sự lãng phí không nhỏ các
ch t dinh d ỡng có sẵn trong rơm r , gi m thiểu kh năng hoàn l i ch t dinh d ỡng
sau khi thu ho ch cho đ t, đồng th i gây ra các tác động ô nhiễm bộ tới khu vực
nông thôn và các khu vực lân cận khi đốt rơm r .
1
Khoai tây vừa là cây l ơng thực đồng th i vừa là cây thực phẩm có giá trị.
Ngoài hàm l ợng dinh d ỡng chính và tinh bột, khoai tây còn chứa nhiều các axit
amin và vitamin.
châu Âu, châu Mỹ ng
thực chính sau lúa mì và ngô.
i ta coi khoai tây nh một lo i l ơng
Việt Nam, trong những năm gần đây diện tích trồng
khoai tây có xu h ớng ổn định trong ph m vi trên d ới 25.000ha, năng su t có tăng
nh ng chậm, dao động trong ph m vi 10 - 12 t n/ha. Khoai tây là cây v đông lý
t
ng
vùng đồng bằng sông Hồng. Với th i v trồng khoai tây có thể kéo dài từ
tháng 10 đến cuối tháng 12. S n phẩm thu ho ch dễ tiêu th và dễ th ơng m i hoá.
đồng bằng sông Hồng không t ơng xứng
Tuy nhiên thực tr ng s n xu t khoai tây
với tiềm năng c a nó. Ngoài nguyên nhân sử d ng nguồn giống không có ch t
l ợng, c giống đư thoái hoá làm gi m năng su t, khoai tây là lo i cây dễ bị nhiều
lo i dịch bệnh t n công trong đó ch yếu là các bệnh vùng rễ gây ra nh h
ng đến
ch t l ợng cũng nh năng su t c a khoai tây. Đầu t s n xu t khoai tây l i cao đặc
biệt là chi phí giống và phân bón khoáng, phân chuồng dẫn đến hiệu qu th p và s n
xu t khoai tây không thể phát triển.
Nhìn nhận ph phẩm nông nghiệp là nguồn cung c p dinh d ỡng cho cây
trồng, nguồn cung c p ch t hữu cơ cho đ t (Flore Guntzer và cs, 2011). Rơm r đư
đ ợc sử d ng nh
một lo i phân bón trong nông nghiệp (Washington State
University, 2003). Ph ơng thức sử d ng rơm r lót gốc thay thế phân chuồng trong
canh tác khoai tây đư đ ợc áp d ng lần đầu
Mỹ vào những năm 1970 và mang l i
các hiệu qu đáng kể trong việc gi m thiểu lãng phí trong canh tác nông nghiệp,
nâng cao năng su t khoai tây. Sau đó ph ơng thức canh tác này liên t c mang l i
những thành công khi áp d ng
các quốc gia khác nh Newzealand, Bỉ, Đức,
Canada, Hàn Quốc... T i Việt Nam, sử d ng rơm r lót gốc thay thế phân chuồng
lần đầu tiên đ ợc nông dân huyện Th
ng Tín sử d ng từ năm 1995. Để tăng hiệu
qu c a việc tái tuần hoàn nông nghiệp này, các chế phẩm hữu cơ đư bắt đầu đ ợc
sử d ng ngày càng nhiều nh ng vẫn ch a có số liệu thống kê rõ ràng.
Thông qua việc phân tích hiệu qu kinh tế, môi tr
ng, ch t l ợng đ t và
năng su t khoai tây trong v đông t i Quế Võ, Bắc Ninh, đề tài mong muốn sẽ tìm
đ ợc những luận cứ khoa học để chứng minh cho tính hiệu qu c a ph ơng thức
canh tác này, với sự nh n m nh vào chu trình cacbon, phốt pho và silic trong đ t.
2
M c tiêu c a đề tài là:
Đánh giá tình hình qu n lỦ rơm r t i huyện Quế Võ, Bắc Ninh
Đánh giá nh h
ng c a rơm r tới tính ch t đ t, năng su t khoai tây
Đánh giá hiệu qu kinh tế c a việc sử d ng ph phẩm nông nghiệp và hiệu
qu s n xu t nông nghiệp.
3
CH
1.1.
NG 1. T NG QUAN TÀI LI U
Nông nghi p b n vững và các v n đ phát triển nông nghi p b n
vững
1.1.1. Nông nghiệp bền vững
Khái niệm phát triển bền vững đư đ ợc đ a ra từ những năm 1987 trong báo
cáo Brundtland: “Phát triển bền vững là sự phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu c a thế
hệ hiện t i mà không làm tổn h i đến kh năng đáp ứng nhu cầu c a các thế hệ
t ơng lai” (John Drexhage và Deborah Murphy, 2010).
Là một trong những ngành đóng vai trò r t quan trọng cho sự phát triển c a
xã hội loài ng
i v n đề phát triển nông nghiệp bền vững r t đ ợc quan tâm.Từ
kho ng 10.000 năm tr ớc đây, khi loài ng
i chuyển từ lối sống săn bắn hái l ợm
truyền thống sang s n xu t thực phẩm theo cách trồng trọt và chăn nuôi. Ngày nay
s n xu t nông nghiệp không những cung c p l ơng thực, thực phẩm cho con ng
i,
đ m b o nguồn nguyên liệu cho các ngành công nghiệp s n xu t hàng tiêu dùng và
công nghiệp chế biến l ơng thực, thực phẩm mà còn s n xu t ra những mặt hàng có
giá trị xu t khẩu, tăng thêm nguồn thu ngo i tệ. Hiện t i cũng nh trong t ơng lai,
nông nghiệp vẫn đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển c a xã hội loài ng
i,
không có ngành nào có thể thay thế đ ợc. Cho dù, nền kinh tế càng phát triển thì tỷ
trọng đóng góp c a ngành nông nghiệp cho nền kinh tế quốc dân càng gi m. Tuy
nhiên
các n ớc đang phát triển thì nông nghiệp vẫn là một trong những ngành s n
xu t ch đ o.
Các v n đề thách thức c a thế kỉ XXI đang đặt con ng
chọn khi các nguồn tài nguyên t
i ph i đối mặt là
ng nh vẫn sẵn có cho ho t động s n xu t và
canh tác nông nghiệp nh n ớc, đ t... đang bị những tác động nặng nề do ho t động
c a con ng
i. Theo báo cáo c a FAO (2014) trong giai đo n 2012 - 2014 trên thế
giới có hơn 805 triệu ng
i trên thế giới còn sống trong tình tr ng thiếu dinh d ỡng
và l ơng thực. Đồng th i theo dự báo c a FAO (2014) tới năm 2030 và 2050 số
ng
i sống trong tình tr ng bị thiếu l ơng thực vẫn còn kho ng 543 triệu ng
318 triệu ng
i và
i (Alexandratos và Bruinsma, 2012).
Việc thâm canh nông nghiệp có thể làm tăng năng s n l ợng cây trồng cần
thiết để đáp ứng nhu cầu con ng
i, tuy nhiên nó l i gây ra những tác động tới môi
4
tr
ng và làm m t cân bằng giữa các yêu tố trong môi tr
ng cũng nh tính cân
bằng trong hệ sinh thái nông nghiệp do chính việc m rộng s n xu t nông nghiệp
không rõ ràng (Godfray và cs, 2010). Nông nghiệp đư có tác động lớn tới môi
tr
ng trên toàn cầu nh phá rừng, chia cắt sinh c nh và đe dọa đa d ng sinh học
(Dirzo và Raven, 2003). Hiện nay, kho ng một phần t sự phát th i khí nhà kính
toàn cầu là do canh tác nông nghiệp và sử d ng phân bón hóa học (Burney và cs,
2010); hơn thế nữa phân bón hóa học có thể gây tổn h i cho biển, n ớc ngọt và hệ
sinh thái trên c n (David Tilman và cs, 2011). Hiểu biết về các tác động môi tr
ng
trong t ơng lai c a s n xu t nông nghiệp toàn cầu và làm thế nào để đ t đ ợc năng
su t cao hơn với tác động nuôi d ỡng th p hơn đòi hỏi ph i đánh giá định l ợng
c a nhu cầu dinh d ỡng cây trồng trong t ơng lai và cách thức khác nhau thực hành
s n xu t nh h
ng đến năng su t và biến môi tr
ng.
Dù r t cố gắng nh ng càng ngày tính b t công trong xã hội ngày càng tăng
cao. Tính b t công này thể hiện trong từng chuỗi cung ứng s n phẩm nông nghiệp.
Nơi và những ng
i chịu tác động nặng nề nh t c a sự thay đổi về môi tr
chính là những ng
i s n xu t và những ng
ng l i
i nghèo trong xã hội ...
Chính vì thế để h ớng tới tính bền vững trong nông nghiệp sự đ m b o tính
bền vững về s n xu t tính bền vững xã hội và tính bền vững về tiêu dùng, sự đ m
b o an sinh xã hội là điều quan trọng cần nhắc tới. Nông nghiệp bền vững là v n đề
th i sự đ ợc nhiều nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau quan tâm, nh
nông học, sinh thái học, xã hội học... Hiện có nhiều định nghĩa khác nhau về nông
nghiệp bền vững, trong đó, th
thái và môi tr
ng đ ợc quan tâm là định nghĩa c a tổ chức sinh
ng thế giới b i tính tổng hợp và khái quát cao. Theo đó nông nghiệp
bền vững là nền nông nghiệp tho mưn đ ợc các yêu cầu c a thế hệ hiện nay, mà
không gi m kh năng y đối với các thế hệ mai sau (GIZ, 2013).
Nói cách khác, ba m c tiêu chính c a nông nghiệp bền vững là tính ổn định
về kinh tế, sức khỏe môi tr
ng và tính công bằng trong xã hội. Ng
i dân, với các
nhóm kh năng khác nhau có thể cùng tham gia vào quá trình hình thành và phát
triển một nền nông nghiệp bền vững, nền kinh tế bền vững khi họ tham gia đồng
th i các vai trò khác nhau vào chuỗi cung ứng nông nghiêp từ vai trò c a ng
xu t tới ng
i tiêu dùng.
5
is n
1.1.2. Các vấn đề của phát triển nông nghiệp bền vững
Phát triển bền vững dựa trên nguyên tắc mà chúng ta ph i đáp ứng các nhu
cầu c a hiện t i mà không nh h
ng đến kh năng c a các thế hệ t ơng lai để đáp
ứng nhu cầu riêng c a họ. Vì vậy, qu n lý c a c hai tài nguyên thiên nhiên và con
ng
i là quan trọng hàng đầu. Qu n lý sự bền vững về sự bền vững c a hệ thống
canh tác nông nghiệp.
Quan điểm hệ thống và tính bền vững hệ thống là điều cần thiết để hiểu đ ợc
tính bền vững. Hệ thống này đ ợc hình dung theo nghĩa rộng nh t c a nó, từ các
trang tr i cá nhân, với hệ sinh thái địa ph ơng và các cộng đồng bị nh h
ng b i
hệ thống canh tác này c trong n ớc và trên toàn cầu. Trọng tâm là hệ thống cho
phép một cái nhìn lớn hơn và kỹ hơn về những hậu qu c a ph ơng thức canh tác
trên c hai cộng đồng con ng
i và môi tr
ng trong canh tác nông nghiệp. Theo
đó, một nền nông nghiệp bền vững sẽ đi từ tính bền vững trong s n xu t, tính bền
vững trong tiêu dùng cũng nh các giá trị kinh tế, lợi ích môi tr
ng mang l i.
Tr ớc sự suy thoái về các tài nguyên nông nghiệp, bên c nh việc phát triển
các chuỗi cung ứng, Việt Nam đang cố gắng phát triển sự bền vững về s n xu t
thông qua nghiên cứu các công nghệ kĩ thuật để đ a vào s n xu t nông nghiệp bền
vững, các nghiên cứu công nghệ này tập trung vào:
-
Ngăn chặn xói mòn đ t, b o vệ đ t, b o vệ độ ẩm c a đ t và mức độ kh
năng trồng cây và hình thức ruộng bậc thang trên các s
n dốc để tăng độ
che ph thực vật.
-
T ới tiêu cây trồng ch động bằng cách xây dựng hồ chứa n ớc và áp d ng
ph ơng pháp hiệu qu hơn nh phun và t ới nhỏ giọt.
-
Chọn cây trồng phù hợp với sự thay đổi về khí hậu (lo i cây trồng ngắn h n
có kỳ h n ngắn, cây trồng có sức đề kháng với các điều kiện khắc nghiệt c a
h n hán, độ chua cao, độ mặn cao, sâu bệnh …).
-
Điều chỉnh th i gian sinh tr
ng và gieo trồng để đáp ứng các điều kiện khí
hậu thay đổi.
-
Áp d ng ph ơng pháp canh tác mới, phù hợp hơn trồng cách, bón phân,
kiểm soát cỏ d i, cày i, ph gốc, phòng trừ sâu bệnh, luân canh cây trồng...),
cũng nh việc áp d ng l i kiến thức b n địa vào chăm sóc cây trồng đ ợc
6
chú Ủ hơn. Ví d phân hữu cơ b ớc đầu đ ợc nghiên cứu để bón vào đ t
trồng tiêu t i Phú Quốc, đư cho th y kh năng c i thiện điều kiện dinh d ỡng
đ t, cũng nh
tăng năng xu t cây tiêu từ 0,84kg tiêu/gốc thành 1,86kg
tiêu/gốc khi bón phân hữu cơ vào đ t (Huỳnh Văn Định và cs, 2013).
-
M rộng s n xu t thức ăn gia súc và tăng c
ng l u trữ, chế biến và sử d ng
thức ăn chăn nuôi.
-
Thiết kế đầy đ quy trình bón phân và ch t dinh d ỡng thích hợp và hệ thống
xử lỦ n ớc th i.
1.2.
Cây khoai tây
1.2.1. Tổng quan về cây khoai tây và đặc điểm sinh trưởng của cây khoai tây
Cây khoai tây (Solanum tuberosum) là loài cây trồng có nguồn gốc từ vùng
Nam Mỹ - phần lớn các tài liệu cho rằng khoai tây xu t phát từ Peru. Khoai tây
đ ợc thuần hóa và đ ợc sử d ng nh một lo i cây trồng từ kho ng hơn 4.000 năm
tr ớc. Chúng đ ợc du nhập vào châu Âu từ kho ng thế kỉ thứ XVI, từ đó khoai tây
đ ợc phát triển rộng khắp thế giới, bao gồm c châu Á (Smith, 1995). Khoai tây là
nguồn cung c p l ơng thực quan trọng c a con ng
i. Trên ph m vi toàn thế giới,
cây khoai tây là cây l ơng thực quan trọng thứ t sau lúa mì, ngô và g o, trong đó
có nhiều quốc gia, khoai tây là cây l ơng thực ch đ o (FAO, 2006).
Hiện nay, có kho ng 20 lo i khoai tây th ơng phẩm, chúng đều thuộc loài
Solanum tuberosum L. có kh năng sinh tr
ng, phát triển tốt và cho năng su t cao
(Võ Văn Chi và cs, 1969; Mc Collum, 1992). Các giai đo n phát triển c a cây khoai
tây không cố định do ph thuộc về giống, dinh d ỡng đ t, điều kiện th i tiết...
Không giống nh g o, r t khó phân biệt các giai đo n phát triển c a cây khoai tây.
Ví d , đôi khi sự phát triển c khoai tây diễn ra ngay từ giai đo n sớm c a cây –
giai đo n cây mới trồng và đang tập trung phát triển thân lá. Tuy nhiên sự hiểu biết
cơ b n về các giai đo n phát triển c a khoai tây là r t quan trọng trong canh tác và
qu n lý dịch bệnh, vì vậy có thể cơ b n chia các giai đo n phát triển c a cây khoai
tây trồng từ c nh sau:
-
Ảiai đo n n y chồi: Bắt đầu khi có hiện t ợng n y chồi từ mắt c khoai tây
cho tới khi măng chồi nhú lên khỏi mặt đ t. Th i gian cho giai đo n này ph
thuộc vào độ phơi sáng, độ ẩm đ t, nhiệt độ cũng nh các điêu kiện môi
7
tr
ng khác. Giai đo n này th
ng tính kết thúc khi chồi khoai lên kho ng 1
- 2cm so với mặt đ t. Ch t dinh d ỡng sử d ng trong giai đo n này l y từ c
giống.
-
Ảiai đo n tăng trưởng thực vật: Giai đo n này cho th y sự tăng tr
ng
nhanh chóng c a lá, thân, cành mới và rễ. Phần lớn dinh d ỡng cây khoai tây
h p th trong giai đo n này vẫn là ch t dinh d ỡng sẵn có trong c giống và
một phần ch t dinh d ỡng từ môi tr
-
ng đ t.
Giai bắt đầu phát triển củ: Mặc dù rễ c hình thành bắt đầu hình thành trong
giai đo n thực vật, hình thành c thực tế chỉ x y ra
kho ng sau 40 ngày
tính từ th i gian trồng. Giai đo n này diễn ra trong một th i gian t ơng đối
ngắn kho ng 10 - 15 ngày, và cây cần l ợng lớn ch t dinh d ỡng.
-
Ảiai đo n phát triển kích thước củ:
giai đo n này, cây sẽ h n chế và dừng
sự phát triển thân lá mà tập trung cho sự phát triển c . Giai đo n này th
ng
diễn ra từ ngày 50 - 80 sau khi trồng
-
Ảiai đo n củ khoai tây đ t khích thước cực đ i:
giai đo n này, hệ thống
thân lá sẽ vàng và l i dần. Hàm l ợng tinh bột trong c khoai sẽ ra tăng đáng
kể trong giai đo n này. Nh sự ra tăng hàm l ợng tinh bột mà vỏ c a khoai
tây cũng cứng hơn đáng kể. Giai đo n này diễn ra từ ngày 80, có thể thu
ho ch từ sau ngày 90.
1.2.2. Điều kiện sinh thái
Cây khoai tây là cây trồng có biên độ sinh thái t ơng đối rộng, có thể trồng
r t nhiều nơi trên thế giới. Theo tài liệu c a FAO (2006) c thể, điều kiện sinh thái
cho sự phát triển c a cây khoai tây bao gồm:
Ánh sáng
Khoai tây là cây a ánh sáng. Th i kỳ từ giai đo n cây con đến hình thành
c , cây cần th i gian chiếu sáng dài. Từ th i kỳ hình thành c tr đi, khoai tây cần
th i gian chiếu sáng ngắn hơn. Cây khoai tây chỉ bắt đầu hình thành c
kì ngắn không quá 12 gi . Th i gian chiếu sáng thích hợp
quang chu
các th i kỳ khác là
kho ng 14 gi . Ánh sáng cần thiết cho quá trình quang hợp, hình thành c và tích
lũy ch t khô.
Nhiệt độ
8
Khoai tây là cây a l nh, không chịu đ ợc nóng và quá l nh. Nhiệt độ để cây
có thể phát triển là từ 13-16oC, nhiệt độ tốt nh t là 18-22oC. H n chế tăng tr
nghiêm trọng x y ra khi nhiệt độ d ới 7oC hoặc v ợt quá 30oC.
cây khoai tây sẽ không phát triển lá nữa. Nhiệt độ cao nh h
thành c ,
ng
nhiệt độ < 0oC,
ng đến quá trình hình
nhiệt độ 30oC c không hình thành.
Nước
Trong th i gian sinh tr
ng, khoai tây cần r t nhiều n ớc. Tr ớc khi hình
thành c khoai tây cần độ ẩm đ t là 60%, khi thành c yêu cầu độ ẩm đ t là 80%.
Đất
Đ t có thành phần c p h t thô nh đ t cát, thì kh năng giữ n ớc kém, còn
đ t có thành phần c p h t quá nhỏ thì sẽ gây nh h
ng tới sự phát triển c khoai
tây. Đ t trồng khoai tây tốt nh t là đ t pha cát, đ t thịt, đ t phù sa ven sông. Độ pH
phù hợp là 5,2 - 6,4. Đ t nhiều mùn r t hợp với khoai tây, mùn tối thiểu kho ng
1,5%.
1.2.3. Nhu cầu dinh dưỡng của cây khoai tây
Khoai tây là cây trồng có nhu cầu dinh d ỡng cao, đặc biệt là với các nguyên
tố N, P, K và ph n ứng cao với phân hữu cơ. Cây hút thu các ch t dinh d ỡng nhiều
nh t trong giai đo n phát triển c a c đặc biệt là nguyên tố kali, l ợng ch t dinh
d ỡng đ ợc cây trồng sử d ng có liên quan chặt chẽ đến năng su t c . Tuy nhiên,
nhu cầu dinh d ỡng c a cây khoai tây
các giai đo n sinh tr
ng cũng r t khác
nhau (Hình 1). Do vậy, để tăng hiệu qu cần cung c p các ch t dinh d ỡng phù hợp
với nhu cầu phát triển trong từng giai đo n và cân đối tỉ lệ N: P: K hợp lí.
9
kg/ha
Hình 1. Nhu c u các nguyên t dinh d
sinh tr
ng đa l
ng c a cây khoai tây các giai đo n
ng khác nhau (Haifa, 2010)
Nitơ là nguyên tố quan trọng nh t nh h
ng đến ch t l ợng c khoai tây,
chúng có tác d ng ho t hóa mầm trên c giống, kích thích cây sinh tr
ng sớm,
thúc đẩy thân lá, quang hợp, phát triển và thúc đẩy c nhanh chín sinh lý (Haifa,
2010). Cây hút thu nitơ m nh nh t vào th i kỳ phát triển c a c (từ bắt đầu có n
đến ra hoa th ph n). C khoai tây bắt đầu phát triển m nh sau khi tán cây m rộng
vì vậy cần tránh bón phân cung c p nitơ muộn.
Phốt pho có tác d ng kích thích hệ rễ phát triển, làm cho rễ lan rộng và ăn
sâu vào đ t, cung c p dinh d ỡng cho quá trình phát triển c a cây, góp phần làm
cây sớm hình thành c , tăng số l ợng c /cây, ra hoa, kết qu . Trong giai đo n hình
thành c , phốt pho là nguyên tố cần thiết tham gia vào quá trình tổng hợp, vận
chuyển và l u trữ tinh bột. Phốt pho còn làm tăng kh năng chống chịu đối với điều
kiện th i tiết b t th
ng và sâu bệnh h i (đặc biệt là virut). Cây hút thu phốt pho
nhiều nh t vào th i kỳ phát triển thân, lá, c (kho ng 2 tháng đầu sau khi trồng).
Kali làm tăng kh năng quang hợp, tăng kh năng trao đổi ch t, tăng kh
năng vận chuyển và tích lũy ch t hữu cơ nên có tác d ng tăng năng su t và ch t
l ợng c khoai tây. Kali thúc đẩy ho t động c a bộ rễ, hình thành và vận chuyển
gluxit về rễ. Kali có vai trò ch yếu trong việc chuyển hoá năng l ợng trong quá
trình đồng hoá các ch t dinh d ỡng c a cây, làm tăng kh năng chống chịu c a cây
đối với các tác động b t lợi c a th i tiết và bệnh h i, làm thân cứng, tăng phẩm ch t
10
nông s n. Kali dự trữ nhiều
thân lá thực vật, ví d : hàm l ợng kali trong lúa có
thể đ t đến x p xỉ 2% trọng l ợng khô (Nguyễn Ngọc Minh, 2013).
Magiê có vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp, là nguyên tử trung
tâm c a mỗi phân tử diệp l c. Magiê tham gia vào quá trình s n xu t đ
prôtêin và vận chuyển đ
ng
ng và
d ng sucrose từ lá đến c (Haifa, 2010).
Phần lớn các nguyên tố nh kali và magiê đ ợc tích t
c khoai tây trong
khi các nguyên tố khác nh nitơ, phốt pho và canxi l i tập trung nhiều
thân và lá
(Hình 2). Nh vậy, cây khoai tây có nhu cầu kali r t lớn, cao hơn nhiều so với nitơ
và phốt pho.
Khoai tây là cây trồng có nhu cầu dinh d ỡng canxi khá cao. Khi trồng trên
đ t chua, khoai tây sinh tr
ng kém, c nhỏ và cho năng su t th p. Canxi là thành
phần quan trọng trong màng tế bào góp phần ổn định c u trúc và tính di động ổn
định c a chúng. Sự có mặt c a canxi làm tăng kh năng chống chịu c a cây đối với
vi khuẩn, n m và đóng vai trò quan trọng trong ho t động vận chuyển kali c a cây
để m khí khổng.
Hình 2. Sự hút thu các ch t dinh d
ng đa l
ng vƠ trung l
ng c a thân và c khoai
tây v i năng su t 55 t n/ha (Haifa, 2010)
Bên c nh các nguyên tố đa l ợng và trung l ợng, những nguyên tố dinh
d ỡng vi l ợng cũng r t cần cho sự sinh tr
11
ng và phát triển c a cây khoai tây.
- Xem thêm -