Tìm hiểu quy trình kỹ thuật trồng rau mầm

PHẦN 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, với việc xã hội ngày càng phát triển, đời sống người dân ngày càng được cải thiện con người ngày càng muốn nâng cao nhu cầu cuộc sống của mình, nhất là vấn đề sức khỏe. Rau mầm là loại thực phẩm sạch, giàu dinh dưỡng: hạt giống rau được ví như quả trứng vịt, còn rau mầm được coi như quả trứng vịt lộn, qua đó để thấy giá trị dinh dưỡng của rau  mầm rất cao". Theo các tài liệu khoa học rau mầm có giá trị dinh dưỡng cao gấp 5 lần rau thường. Rau mầm dễ trồng, không sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, trồng trong môi trường sạch không có mầm bệnh và vi sinh vật gây hại cho sức khỏe con người, với  30 gam hạt giống rau sẽ cho thu hoạch từ 300-500 gam rau mầm. Ước tính một gia đình thành phố chỉ cần trồng 7-14 khay rau mầm sẽ có đủ rau sạch ăn luân phiên trong một tuần. Rau mầm là loại rau có giá trị dinh dưỡng cao (100 gram rau mầm có giá trị dinh dưỡng tương đương với 0,5 kg rau thường - theo Viện Khoa Học Nhà Nước Việt Nam). Rau mầm chứa nhiều chất xơ, các vitamin E, C, B... phù hợp với mọi lứa tuổi, đặc biệt trẻ em và người lớn tuổi. Gần đây nhất các nhà khoa học Mỹ đã chứng minh rằng rau mầm có chứa nhiều chất chống ôxi hoá có tác dụng làm chậm quá trình lão hoá và ngăn ngừa các nguy cơ về ung thư giúp con người luôn tươi trẻ và khoẻ mạnh. Rau mầm là loại rau có thể trồng quanh năm, điều kiện chăm sóc rất dễ, thời gian trồng ngắn (5 - 7 ngày), đa dạng chủng loại (củ cải, rau dền, mồng tơi, rau muống, các loại đỗ...) rất thích hợp cho những bà nội trợ, người già, người về hưu ... trồng và chăm sóc. Rau mầm không những đa dạng về chủng loại mà còn có nhiều mùi vị khác nhau. Mỗi loại mầm đều có thứ vị riêng đặc trưng của từng loại rau. Một số có vị cay hơi hăng như mầm của các loại cải: Cải củ trắng, Cải củ đỏ… Một số khác có vị bùi, ngọt đặc trưng như mầm của một số loại đậu, có thể ăn sống, làm các món cuộn, trộn dầu giấm, xào hoặc nấu canh,… Điều kiện trồng hoàn toàn đơn giản chỉ cần một không gian nhỏ như góc ban công, sân thượng, một bệ cửa sổ nhỏ trong bếp, góc cầu thang hoặc hàng hiên trước nhà..., đồng thời sẽ giúp làm đẹp, tươi mát cho ngôi nhà của bạn. Sử dụng rau mầm là một xu hướng phát triển ở Việt Nam, vì đây là loại rau sạch, giàu dinh dưỡng và đậm đà hương vị. Người Việt Nam cũng đã biết sử dụng rau mầm làm thức ăn hàng ngày từ lâu mà phổ biến là giá sống. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi nghiên cứu chuyên đề: “Tìm hiểu quy trình kỹ thuật trồng rau mầm”. PHẦN 2. NỘI DUNG 2.1. Dụng cụ và vật liệu trồng rau mầm 2.1.1. Hạt giống    Rau mầm có thể được trồng bằng nhiều loại hạt giống rau khác nhau như: Củ cải trắng, cải ngọt, cải xanh, rau muống, hạt mè đen, các loại đậu xanh, đậu nành, đậu đen, đậu cô ve, hoa hướng dương… Nhưng phổ biến nhất hiện nay là củ cải trắng do dễ trồng và dễ tiêu thụ. Hình 1: Hạt giống trồng rau mầm (Củ cải trắng) 2.1.2. Khay trồng    Có thể sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau tùy điều kiện sẵn có của mỗi địa phương và mỗi gia đình như khay tre, khay nhựa, khay xốp… Loại khay sử dụng tiện lợi nhất là khay xốp (loại khay xốp dùng để đựng trái cây được mua từ các vựa bán trái cây). Khay xốp có nhiều kích thước khác nhau nhưng phổ biến nhất là khay có kích thước 40 x 50 x 70cm. Hình 2: Khay xốp 2.1.3. Dàn kệ    Tùy theo kích thước khay mà đóng kệ có kích thước cho phù hợp. Có thể đóng kệ bằng gỗ hoặc kệ sắt {loại sắt có lỗ (3 x 5cm) để tiện cho việc lắp ráp}, nên thiết kế kệ có 4 tầng, khoảng cách giữa các tầng là 40 cm, chiều sâu của kệ là 40 cm vừa đủ để đặt khay rau mầm, khoảng cách giữa tầng đầu tiên và mặt đất là 25 - 30 cm để hạn chế những sinh vật như: Cóc, Chuột, Kiến vào khay. Hình 3: Kệ gỗ và kệ sắt 2.1.4. Đất trồng (Giá thể)    Là loại đất sạch hữu cơ sinh học, được sản xuất từ 100% thảo mộc tự nhiên với hỗn hợp các loại thực vật như: xơ dừa, tro trấu, mùn cưa,… đã có đủ hàm lượng dinh dưỡng nên trong quá trình trồng không cần bổ sung bất kỳ một loại phân bón nào khác. Hiện tại có 2 loại giá thể trồng rau mầm là đất sạch hữu cơ sinh học, giá thể hữu cơ từ bụi xơ dừa, chuyên dùng để trồng tất cả các lọai rau mầm. Hình 4: Giá thể trồng rau mầm, bình xịt dùng tưới 2.1.5. Khăn giấy Dùng để lót trên bề mặt giá thể trước khi gieo hạt, mục đích của việc lót giấy trên mặt giá thể trước khi gieo để khi thu hoạch rau mầm sẽ không bị dính giá thể vào rau. Dùng loại khăn giấy "Khăn ăn cao cấp 2 lớp Pulppy" kích thước 33 x 33cm. Ngoài việc dùng khăn giấy lót trên bề mặt giá thể, khăn giấy còn dùng để lót vào hộp thành phẩm đựng rau mầm. Hình 5: Khăn giấy trồng rau mầm 2.1.6. Bìa giấy cứng    Dùng để đậy khay trong 1-2 ngày đầu mới gieo hạt. 2.2. Kỹ thuật trồng và chăm sóc rau mầm 2.2.1. Chuẩn bị vật liệu và giá thể trồng - Cho giá thể vào dụng cụ trồng, tưới ẩm đều bằng nước sạch. - Lấy một ít giá thể đủ ẩm ra khỏi dụng cụ trồng, dành phủ lên mặt hạt sau khi gieo. - Tạo bề mặt giá thể cho bằng phẳng. - Bình tưới phun nhẹ. - Dùng một tấm bìa cứng đậy bề mặt khay trong 2 ngày. 2.2.2. Ngâm - ủ hạt giống Hạt giống phải được ngâm ủ trước khi gieo, nước ngâm hạt giống pha theo công thức 2 sôi - 3 lạnh, lượng nước ngập gấp 2 lần hạt giống, ngâm trong nước ấm thời gian từ 3 - 6 giờ. Tuỳ theo loại hạt giống (loại dày vỏ ngâm lâu, mỏng vỏ ngâm ít) sau đó chúng ta rữa hạt với nước lạnh, trộn đều khi rữa (làm sạch hạt giống). Tiếp theo chúng ta vớt hạt giống ra, chuẩn bị ủ hạt. Kế tiếp chúng ta dùng vải sạch để ủ hạt, trùm kín, đặt bao ủ hạt vào rổ nhựa để tránh bị đọng nước, đặt rổ nhựa ủ hạt nơi thoáng mát, luôn luôn giữ độ ẩm cho bao ủ (thường xuyên tưới phun sương vào bao ủ ). Thời gian ủ trung bình 10-12 giờ. Lưu ý: Kết thúc quá trình ngâm ủ hạt giống, hạt giống đã nứt nanh.Mục đích của việc ngâm ủ hạt giống: + Rút ngắn thời gian sinh trưởng. + Loại bỏ tạp chất, hạt lép còn lẫn trong hạt giống. + Tỷ lệ nảy mầm cao và đồng đều. Hình 6: Hạt giống đã ngâm nước 2.2.3. Gieo hạt * Chuẩn bị khay trồng: Cho vào khay một lớp giá thể 3 - 4 cm, dùng tay vò nát những cục lợn cợn trong giá thể, phả nhẹ cho bằng phẳng, tưới nước cho ướt giá thể. Lót lên bề mặt khay lớp khăn giấy mỏng để rau không bị dơ trong quá trình thu hoạch. Hình 7: Khay chứa giá thể và hạt giống để trồng * Ủ khay – gieo trồng: Khay ủ phải ẩm để hạt có điều kiện nãy mầm, sử dụng giấy báo hoặc bìa cứng đậy lên mặt khay (cho tối hạt giống). Tưới phun sương khi thấy giá thể bị khô (có thể tưới sáng, trưa, chiều), thời gian ủ khay trung bình là 24h. Tùy theo giống mà lượng giống cần dùng khác nhau như: Củ cải trắng: 60 - 80g/khay 40 x 50 cm, đậu đỏ: 40-60g/khay 40 x 50 cm. Lưu ý: Có thể chất chồng các khay lên nhau nhằm mục đích giữ ẩm giảm sự bốc hơi nước, kích thích sự nảy mầm nhanh hơn. Khay rau mầm 1 ngày tuổi Khay rau mầm 2 ngày tuổi Khay rau mầm 3 ngày tuổi Khay rau mầm 4 ngày tuổi Lưu ý: - Sau 2-3 ngày hạt nảy mầm đều, chuyển khay ra nơi có nhiều ánh sáng hoặc nắng nhẹ, tránh mưa trực tiếp. - Tưới nước mỗi ngày bằng bình phun, tưới phun sương đều trên mặt khay. 2.2.4. Thu hoạch Sau 5 đến 7 ngày trồng, rau mầm cao 8 - 12cm là thu hoạch. Khay rau mầm 5 ngày tuổi Thu hoạch Cách thu hoạch: Dùng kéo hoặc dao (Loại dao dùng để rọc giấy) cắt sát bề mặt giá thể xếp ngay ngắn vào hộp nhựa trong (Loại hộp đựng được 200g) đưa đi tiêu thụ hoặc bảo quản trong tủ lạnh. Rau thành phẩm Hộp rau mầm thành phẩm Lưu ý: rau sau khi thu hoạch không được rửa, không bảo quản trong ngăn đá tủ lạnh. 2.3. Cách sử dụng rau mầm - Làm rau ghém riêng biệt, hoặc trộn chung với rau thơm, xà lách, dưa chuột, cà rốt. Rau mầm trộn Rau mầm xào thịt Bò cuốn rau mầm Trứng rán với rau mầm - Ăn sống với tất cả các món ăn. - Nấu canh thay xà lách xoong. 2.4. Giá vật tư - Lần đầu: 10.000 – 15.000 đồng/trọn gói/ cho 1.500cm2,   thu được 400-450g rau mầm. - Các lần kế tiếp: 7.000 – 8.000đ/1 lần trồng/ cho 1.500cm2. PHẦN 3. KẾT LUẬN Trồng rau mầm tại nhà là một cách giải quyết nhu cầu rau xanh tại chỗ rất tiện lợi đối với cư dân đô thị. Có thể sử dụng hiên nhà, sân thượng, hành lang, kệ bếp để trồng rau mầm. Chỉ cần tranh thủ thời gian ngoài giờ làm việc hàng ngày chăm sóc là đủ và có rau an toàn tại chỗ để gia đình sử dụng, vừa tươi mới lại vừa ngon. Ngoài ra trồng rau mầm trong gia đình là một cách thư giãn tuyệt vời cho bạn sau những giờ làm việc căng thẳng, một liệu pháp giảm stress hiệu quả thông qua làm vườn. Chỉ sau 2-3 ngày gieo hạt, bạn sẽ được chứng kiến hạt nảy mầm, mầm cây lớn nhanh (chủ yếu là nhờ những chất dinh dưỡng sẵn có từ hạt), màu xanh của lá mầm tạo cho bạn cảm giác thú vị và thư giãn. Do đó, việc sản xuất rau mầm – một loại rau sạch theo tiêu chuẩn “bốn không”: không đất, không phân hóa học, không thuốc trừ sâu, tăng trưởng và không dùng nước nhiễm bẩn để tưới cho rau nên sẽ đem lại cho con người nhiều thuận lợi hơn trong việc lựa chọn nguyên liệu cho bữa ăn hàng ngày. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Quy trình sản xuất tại địa phương. 2. 3. 4. 5. Đề 1 Câu 1: Hãy giải thích định luật tối đa? Lấy ví dụ ĐỊNH LUẬT TỐI ĐA (Định luật năng suất và phẩm chất nông sản không tăng tỷ lệ thuận với lượng bón - còn gọi là định luật Mitseclic). 1. Phát biểu định luật. Nếu trong đất có quá nhiều một yếu tố dễ tiêu, do sẵn có trong tự nhiên hoặc do bón phân, các yếu tố khác có thể bị giảm hiệu quả, cây trồng có thể bị nhiễm độc dẫn đến năng suất và phẩm chất tăng chậm lại hoặc giảm năng suất và phẩm chất. Năng suất và phẩm chất nông sản không tăng tỷ lệ thuận với lượng bón. 2. Giải thích định luật. 2.1. Các hình thức thể hiện định lượng của định luật. - Mitseclic diễn tả dưới dạng hàm số lũy thừa. = (A-y)c log (A-y) = logA - cx log (A-y) = logA - c(x-b) dy: là năng suất tăng lên khi tăng lượng dx phân bón A: là năng suất giới hạn sinh vật c: là hệ số thay đổi theo khí hậu, đất đai... y: là năng suất đạt được khi bón x b: là lượng chất dinh dưỡng dự trữ trong đất. - Bôle diễn tả dựa theo khái niệm đơn vị Bôle (đặt A=100) log(100-y) = log100 - 0,301x x: là lượng bón y: là năng suất tính theo đơn vị Bôle. Một đơn vị Bôle là lượng bón để đạt 50% năng suất giới hạn sinh vật. - Phương trình Spillman: y = A(1-10-2x) log(A-y) = logA - 0,301x y: là năng suất khi bón lượng x A: là năng suất giới hạn sinh vật. - Phuơng trình Uyncos: giữa năng suất và hàm lượng đạm trong cây trồng có mối quan hệ: y = n: là tỷ lệ N trong sản phẩm k: là hằng số Nhược điểm của các cách diễn tả theo định lượng khi ứng dụng trong thực tiễn là khả năng xác định A và hằng số c. Một mặt nhược điểm khác là định luật Mitseclic biểu hiện bằng hàm số lũy thừa, khi biểu hiện bằng đồ thị là một đường tiệm cận với năng suất tối đa, nên không thể hiện được sự giảm năng suất khi bón quá lượng. Vì vậy nhiều tác giả cho rằng định luật tối đa cũng như định luật tối thiểu có giá trị định tính. 2.2. Sự giảm năng suất khi bón quá lượng. Nhiều thí nghiệm về lượng bón cho thấy rằng khi bón với lượng cao không những chỉ xuất hiện hiện tượng trị số tăng năng suất thấp hơn trước, mà còn xuất hiện hiện tượng trị số tăng năng suất âm, tức là sản lượng giảm - đường cong biểu hiện mối tương quan giữa năng suất và lượng bón có đỉnh tối đa. Hiện tượng này rất rõ đối với các yếu tố dễ di động như N, S,... và ít rõ hơn các yếu tố ít di động P, K, Ca, Mg. 2.3. Nguyên nhân của sự giảm năng suất khi bón quá lượng. Nguyên nhân của sự giảm năng suất đến từ hai phía: * Sinh lý cây trồng: ảnh hưởng tiêu cực của lượng chất dinh dưỡng quá cao đối với các quá trình sinh lý của cây: sự hút thừa có hại. * Đất: bón nhiều một yếu tố nào đấy sẽ: - Ảnh hưởng đến tính dễ tiêu của các chất dinh dưỡng của bộ rễ. - Ảnh hưởng đến tính dễ tiêu của các chất dinh dưỡng khác trong đất. - Ảnh hưởng đến hoạt động của các vi sinh vật. 2.4. Định luật tối đa áp dụng đối với phẩm chất nông phẩm. Phẩm chất nông sản thay đổi tuân theo định luật tối đa và tối thiểu: khi thiếu chất dinh dưỡng hay thừa chất dinh dưỡng, phẩm chất nông sản đều kém. Sự thiếu hay thừa yếu tố dinh dưỡng ảnh hưởng trước hết đến phẩm chất nông sản, sau đó khi thiếu hoặc thừa cao hơn nữa mới ảnh hưởng đến năng suất. 2.5. Sự gây độc. Sự giảm năng suất hay sự gây phát triển không bình thường, hoặc chết cây do sự có mặt nhiều một yếu tố nào đó gọi là sự gây độc. Lượng chất đến mức gây độc gọi là ngưỡng gây độc. - Khi lượng một chất do quá ít, hạn chế hoạt động các yếu tố khác nó là yếu tố hạn chế. Khi quá nhiều nó là yếu tố gây độc. - Không có một chất gây độc tuyệt đối. Nhiều chất được xem là chất độc khi có ít lại các tác dụng có lợi. - Các chất được xem là chất độc theo kiểu thông thường là những chất có rất ít, ít khi thiếu nên ít khi gặp trường hợp do thiếu mà gây ra hạn chế, mà thường gặp trường hợp do có nhiều mà gây độc. 2.6. Định luật tối đa áp dụng cho hiệu suất phân bón. * Hai cách tính hiệu suất: - Tính so với đối chứng không bón. - Tính so với lượng bón trước nó. * Với cả hai cách tính định luật tối đa vẫn thể hiện: khi tăng dần lượng bón hiệu suất sử dụng phân bón đạt đến đỉnh tối ưu sau đó giảm dần. 2.7. Định luật tối đa áp dụng cho lãi suất phân bón. Khi tăng dần lượng bón, lãi suất bón phân tăng, đạt đến đỉnh tối đa sau đó giảm dần. Tùy theo tỷ giá phân bón và nông sản mà lượng bón tương ứng với đỉnh tối đa của lãi suất xuất hiện trước hay đỉnh tối đa của hiệu suất sẽ xuất hiện trước. Câu 2: Tại sao lại phải bón phân cân đối cho cây trồng? VD Bón phân cân đối cho cây là tìm mọi cách để phối hợp tốt với thiên nhiên và tạo ra sản phẩm có ích cho con người, chứ không phải là chinh phục, là áp đặt ý muốn của con người lên thiên nhiên. Đối với thiên nhiên mọi tác động chỉ cần vừa đủ, mọi thứ thừa hay thiếu đều gây hại cho mọi hoạt động bình thường của nó. + Gây ô nhiễm môi trường: - Ô nhiễm môi trường đất: Phá vỡ kết cấu đất, làm giảm độ phì, tăng xói mòn. - Ô nhiễm môi trường nước và không khí: - Bón quá dư thừa hoặc do bón đạm và lân không đúng cách làm cho Nitơ và phospho theo nước xả xuống các thủy vực gây ra sự ô nhiễm cho các nguồn nước. . Các yếu tố dinh dưỡng tích luỹ trong ao, hồ, đập chứa,...gây hiện tượng phú dưỡng nguồn nước, ở nơi đó rong rêu phát triển mạnh gây tắc nghẽn dòng chảy. . Khi chết chúng để lại một lượng sinh khối lớn, bị vi sinh vật phân huỷ gây mùi hôi thối khó chịu, ô nhiễm cả nguồn nước và không khí. + Bón phân thừa hay thiếu đều gây ảnh hưởng đến cây, cây bị sâu bệnh thậm chí làm cho cây chết. Ví dụ: Nguyên tố đồng (Cu) là phân vi lượng đối với cây, nhưng phun với nồng độ cao (trên 1%) làm cho lá cây bị xoăn. + Giảm năng suất cây trồng + Giảm chất lượng sản phẩm nông sản VD: Do thiếu canci khi quả đang hình thành và do bón nhiều đạm gây ra bệnh thối đỉnh cà chua. - Giảm hiệu quả kinh tế trong sản xuất. Giảm hiệu lực sử dụng phân bón. - Làm giảm giá trị dinh dưỡng của những phần cây trồng còn lại, có thể được sử dụng như phân hữu cơ. + Ảnh hưởng đến sức khỏe con người và gia súc: thông qua việc sử dụng các nguồn nước hoặc các sản phẩm trồng trọt có dư thừa Nitrat. Ví dụ: Y học đã xác định NO3- ảnh hưởng đến sức khoẻ với khả năng gây nên ung thư tiềm tàng. Việc dư thừa Phospho trong các sản phẩm trồng trọt hoặc nguồn nước làm giảm khả năng hấp thu Canxi vì chất này lắng đọng với Canxi tạo thành muối triphosphat canxi không hòa tan dẫn đến nguy cơ gây loãng xương ngày một tăng, đặc biệt ở phụ nữ. Đề 2 Câu 1: Hãy giải thích định luật hạn chế? Lấy ví dụ ĐỊNH LUẬT YẾU TỐ HẠN CHẾ 1. Phát biểu định luật: Khối lượng và tốc độ tuần hoàn vật chất (trong một cảnh quan văn hóa nông thôn) hay năng suất và phẩm chất nông sản (trong một khu đồng) phụ thuộc vào năng lượng (nhiệt độ và ánh sáng) cung cấp cho quá trình chuyển hóa vật chất, các yếu tố dùng làm nguyên liệu tạo sinh khối (nước, khí CO2, O2) và các yếu tố khoáng trong đất. Sự có ít một trong các yếu tố, hạn chế hoạt động các yếu tố khác trên con đường đạt đến năng suất phẩm chất giới hạn sinh vật (xét một khu đồng) hoặc cảnh quan phồn vinh (xét một cảnh quan). Định luật này còn gọi là định luật tối thiểu. 2. Giải thích định luật: 2.1. Tính luân phiên trở thành yếu tố hạn chế: Năng suất và phẩm chất nông sản phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Khi một yếu tố nào đó có ít sẽ hạn chế các yếu tố khác phát huy tác dụng, dẫn đến năng suất thấp. Khi tăng thêm yếu tố có ít, năng suất sẽ tăng dần, đồng thời một yếu tố mới lại trở thành yếu tố có ít, hạn chế năng suất. Cứ như vậy các yếu tố sẽ luân phiên xuất hiện như một yếu tố hạn chế. Trong quá trình sản xuất và trong từng điều kiện cụ thể thì các yếu tố dinh dưỡng luôn tạo nên một cân bằng động và trở thành yếu tố hạn chế lần nhau. Ví dụ: Hiện tại đạm là yếu tố hạn chế đối với cây trồng nhưng nếu ta cung cấp đủ đạm cho cây thì lân có thể trởi thành là yếu tố hạn chế đối với cây trồng. Nếu ta cung cấp đủ lân và đạm cho cây trồng thì có thể kali sẽ trở thành là yếu tố hạn chế đối với cây trồng. 2.2. Giới hạn sinh vật: Nhu cầu về dinh dưỡng và năng suất của cây trồng là có giới hạn. Khi ta cung cấp đầy đủ dinh dưỡng cho cây trồng thì nó sẽ đạt năng suất cao nhất. Nhưng nếu ta cung cấp quá nhiều dinh dưỡng cho cây thì năng suất nó không thể vượt qua giới hạn đó được mà có khi nó lại giảm về năng suất và phẩm chất, có những trường hợp bị mất trắng. Ví dụ: Cây trồng A khi bón đúng quy trình phân bón B thì cho năng suất cao nhất. Nhưng nếu chúng ta bón với quy trình C lớn hơn quy trình B thì năng suất không tăng ..... Do vậy Lượng phân bón và năng suất cây trồng nó không luôn luôn tương quan thuận với nhau. Năng suất sinh vật cao nhất có thể đạt được, quy định do tính di truyền của sinh vật được gọi là giới hạn sinh vật. Khi các yếu tố ảnh hưởng năng suất tốt dần lên thì năng suất cũng tăng theo, đến giới hạn sinh vật. Trong tự nhiên sự phá vỡ và nâng dần giới hạn sinh vật là do sự biến dị được tuyển chọn và lưu tồn trong quá trình chọn lọc tự nhiên. Tác động của con người là tạo ra sự phá vỡ hạn chế này dựa vào chọn lọc nhân tạo. 2.3. Tính định tính của định luật yếu tố hạn chế: Định luật yếu tố hạn chế là định luật định tính bởi vì ........... Các nhà nghiên cứu mong muốn tìm mối tương quan định lượng giữa năng suất và lượng yếu tố hạn chế trong đất. Nhưng cho đến nay các cố gắng đều không có kết quả. Định luật yếu tố hạn chế là định luật định tính. 3. Ứng dụng: 3.1. Bón phân cải tạo (sửa chữa) và bón phân phục hồi: - Bón phân để khắc phục yếu tố hạn chế hoặc yếu tố thừa gây độc trong đất bằng phân bón là một mặt của bón phân cải tạo (reformation, reparation). VD: Bón phân vi sinh vật, bón vôi, bón phân chuồng ...... VD: trên đất phèn thì yếu tố hạn chế đến năng suất cây trồng là yếu tố lân, vì trong đất phèn hàm lượng đạm và Kali cao nhưng lại rất nghèo lân. Bón lân vào đất phèn ngoài việc cung cấp lân cho cây nó còn có tác dụng kết tủa nhôm trong đất (trong đất phèn có nhiều nhôm di động) nên có tác dụng giải độc nhôm. - Bón phân phục hồi (redresse) có nghĩa khắc phục yếu tố hạn chế mới xuất hiện trong quá trình trồng trọt. VD: trồng lạc trên đất cát thì yếu tố hạn chế đến năng suất lạc là yếu tố nước, vì đất cát có khả năng giữ nước kém. Tuy nhiên khi cung cấp đủ nước cho cây thì đến lúc này yếu tố hạn chế đến năng suất lạc lại không phải là nước mà là lân. Việc bón lân trong trường hợp này sẽ có tác dụng rõ rệt đến năng suất lạc. - Bón phân bồi dưỡng còn mang ý nghĩa nâng lên (amelioration) 3.2. Cách xác định yếu tố hạn chế: Các phương pháp thường áp dụng: - Chẩn đoán trên cây VD: Thông qua các cây chỉ thị VD: Ở cây trồng khi bón thừa đạm lá thường có màu xanh tối, thân lá mềm, tỷ lệ nước cao, thời gian sinh trưởng bị kéo dài, cây chín muộn, phẩm chất nông sản kém. Khi cây thiếu đạm lá có màu vàng, cây còi cọc, thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất thấp. Cây trồng thiếu lân lá có màu đỏ tía, bộ rễ kém phát triển, cây sinh trưởng phát triển kém. Cây lúa thiếu lân đẻ nhánh kém, chín muộn, năng suất thấp, phẩm chất hạt kém. Cây lúa thiếu kali lá có màu vàng, ngô thiếu kali lá bị mềm đi uống cong như gợn sóng và có màu sáng..... - Phân tích đất - Bản đồ nông hóa VD: Phân tích các yếu tố dinh dưỡng trong đất sẽ cho ta biết chính xác trong đất bị thiếu yếu tố dinh dưỡng nào để có biện pháp bổ sung kịp thời cho đất.- Trồng cây trong chậu có đất và đồng ruộng. VD: 3.3. Khắc phục yếu tố hạn chế. - Vận dụng quy luật các yếu tố hạn chế thay thế nhau xuất hiện để khắc phục dần từng yếu tố hạn chế năng suất theo đường xoáy trôn ốc là cách làm có hiệu quả và kinh tế hơn cả. - Không có tỷ lệ cân đối chất dinh dưỡng thích hợp cho một loài cây trồng trên một loại đất nhất định cứng nhắc. Điều cần tìm làm cân đối dinh dưỡng cụ thể cho từng năng suất mong muốn. VD: Để đạt được năng suất là ...... thì cần bón ............... 3.4. Bón phân dự trữ (lay in stock) Câu hỏi đặt ra là có nên bảo đảm mức dự trữ cao hơn mức nhu cầu để không thể xảy ra hiện tượng yếu tố hạn chế hay không? Có hay không còn là vấn đề tranh cãi. - Hiện tượng ưu tiên sử dụng các chất dinh dưỡng dự trữ trong đất so với phân mới bón vào cho thấy bón dự trữ có thể có lợi. - Các mặt cần được suy xét: + Sự rửa trôi và bào mòn có thể tăng thêm. VD: khi một lượng dinh dưỡng trong đất cây trồng không sử dụng hết sẽ dẫn đến sự rửa trôi, do đó làm cho quá trình rửa trôi tăng lên. + Có thể xảy ra sự hút thừa. VD: Trong đất trồng cải, nếu bón quá nhiều đạm trong giai đoạn trước thu hoạch thì cây sẽ hút thừa đạm làm cho cải ăn có vị đắng. + Có thể xảy ra sự mất các yếu tố khác. VD: khi đất được bón quá nhiều vôi thì sẽ làm cho đất mất nhiều kali, vì Ca có trong vôi sẽ được keo đất hấp thụ và đẩy kali ra bên ngoài dung dịch đất làm cho đất mất kali. Ca2+ + [KD]KK [KD]Ca + 2K+ 3.5. Định luật yếu tố hạn chế chứng minh sự cần thiết hóa học hóa nông nghiệp: Vì sao như vậy? Bởi vì: - Khi tạo ra giống mới sẽ xuất hiện yếu tố hạn chế mới. Hóa học hóa nông nghiệp còn có tác dụng khắc phục yếu tố hạn chế mới để đến năng suất sinh vật mở đường cho cách mạng xanh phát triển. Việc tạo ra các giống mới là một cuộc khoa học về nông nghiệp nên gắn liền với các biện pháp kỹ thuật canh tác mới ............ - Khắc phục yếu tố hạn chế trong một khu đồng có thể khắc phục bằng phân hữu cơ (di chuyển chất dinh dưỡng nội bộ cảnh quan) - yếu tố hạn chế trong toàn cảnh quan chỉ có thể khắc phục bằng phân hóa học. 3.6. Yếu tố hạn chế trong một cảnh quan văn hóa. Một số cảnh quan văn hóa nông thôn không phồn thịnh (cảnh quan sa mạc, cảnh quan đất cát ven biển, cảnh quan đất bạc màu) là do có yếu tố hạn chế. Một số trường hợp sự xuất hiện yếu tố hạn chế đã gây ra các loại bệnh cho người và gia súc: bệnh địa lý. Cách khắc phục: không còn có cách nào khác là đưa nhân tố mới vào cảnh quan. Câu 2: Tại sao để sử dụng phân đạm một cách có hiệu quả thì cần lưu ý đến đặc điểm hệ thống canh tác? Lấy VD A. ĐẠM 1. Nguồn gốc của nitơ trong cảnh quan văn hóa nông thôn. Nhìn sâu xa hoạt động của vi sinh vật trong thời gian hàng triệu năm đã tạo ra các hợp chất có chứa nitơ trong cảnh quan văn hóa nông thôn, các hợp chất này phần lớn ở dạng các hợp chất hữu cơ. 2. Vòng tuần hoàn lớn. Người ta có thể phân biệt hai loại vòng tuần hoàn N trong cảnh quan văn hóa nông thôn: 2.1. Vòng tuần hoàn lớn là vòng tuần hoàn không khép kín, có phần đưa sang cảnh quan khác, có phần từ cảnh quan khác đưa vào. Phần đưa vào bao gồm: - Đạm do vi sinh vật cố định. - Đạm đưa vào do nước mưa và nước tưới. - Đạm phân chuồng, phân rác (khi xem xét một khu đồng), thức ăn gia súc, thực phẩm mua từ nơi khác đến (khi xem xét toàn bộ một cảnh quan). - Đạm bón vào bằng phân hóa học. Phần chuyển ra bao gồm: - Đạm lấy đi trong sản phẩm nông nghiệp thương phẩm (nếu xét toàn bộ một cảnh quan) hoặc lấy đi trong sản phẩm thu hoạch (nếu xét một khu đồng). - Đạm do rửa trôi và và xói mòn. - Đạm mất đi do hiện tượng phản nitrat hóa và bay hơi amôn. 1 Sản phẩm nông nghiệp Cố định N Cây trồng Gia súc N vô cơ trong khí quyển Phân bón N hữu cơ Bào mòn N vô cơ NH4+ ® NO3- N2 Rửa trôi - Bào mòn Nước tưới Đốt 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 NO3- - NH3 NH3 Hình- Tuần hoàn đạm trong cảnh quan nông nghiệp. 1- Vòng tuần hoàn lớn. 2- Các vòng tuần hoàn nhỏ. 2.2. Vòng tuần hoàn lớn về N là vòng tuần hoàn có xu hướng thoái hóa. So sánh phần đưa vào và phần chuyển ra có thể thấy: - Nhìn toàn bộ cảnh quan: Càng trồng trọt lâu ngày cảnh quan càng nghèo kiệt về đạm. - Nhìn một khu đồng: Nếu tăng cường lấy phân hữu cơ từ nơi khác đến thì cũng có thể giữ được cân bằng trên một diện tích hẹp, nhưng điều đó không thể thực hiện lây dài trên diện tích rộng khi diện tích canh tác ngày càng mở rộng. 2.3. Kết luận: Hóa học hóa nông nghiệp đưa thên N bổ sung vào phần thiếu hụt là biện pháp cơ bản. Các biện pháp bổ sung để giữ cân bằng đạm là: trả lại hữu cơ, chống rửa trôi và bào mòn, chống quá trình phản đạm hóa, bay hơi amôn, tăng cường hoạt động vi sinh vật cố định N. 3. Vòng tuần hoàn nhỏ: Có 2 vòng tuần hoàn nhỏ. 3.1. Vòng thứ nhất: Có 2 quá trình: sự phân giải các hợp chất hữu cơ có chứa N thành hợp chất vô cơ có chứa đạm và ngược lại. Cả hai quá trình này đều do các vi sinh vật thực hiện. - So sánh hai quá trình: nếu chất hữu cơ tỷ lệ C/N cao, sự tổng hợp mạnh. Nếu tỷ lệ C/N thấp sự phân giải mạnh. Nếu sự tổng hợp mạnh, cây sẽ thiếu đạm dễ tiêu. Kết luận rút ra: Cần chú ý tỷ lệ C/N lúc sử dụng các phân hữu cơ. Tăng thêm N vô cơ khi bón phân rác hoặc vụìi trả lại xác bã thực vật. 3.2. Vòng thứ 2: Vòng thứ hai là sự chuyển từ đạm hòa tan trong nước thành đạm hấp thu trong hệ hấp thu và ngược lại. - Quá trình này chỉ đáng chú ý ở N dạng amôn vì N ở dạng nitrat ít bị đất hấp thu. - Khả năng giữ đạm phụ thuộc khả năng hấp thu của đất. Kết luận rút ra: để tăng hiệu quả phân đạm cần bón phân hữu cơ, bón sét, bón đạm nhiều lần. 4. Các ứng dụng thực tiễn. Từ đó có thể rút ra các ứng dụng sau đây: - Xem trọng hóa học hóa nông nghiệp - Phân loại cảnh quan văn hóa nông thôn để đánh giá mức nhu cầu đạm từng vùng. - Áp dụng các biện pháp canh tác hợp lý để tăng cường sự cố định N do vi sinh vật và hạn chế sự mất đạm. Đề 1, mới làm lại Đề 1 Câu 1: Hãy giải thích định luật tối đa? Lấy ví dụ (Định luật năng suất và phẩm chất nông sản không tăng tỷ lệ thuận với lượng bón - còn gọi là định luật Mitseclic). * Phát biểu định luật Nếu trong đất có quá nhiều một yếu tố dễ tiêu, do sẵn có trong tự nhiên hoặc do bón phân, các yếu tố khác có thể bị giảm hiệu quả, cây trồng có thể bị nhiễm độc dẫn đến năng suất và phẩm chất tăng chậm lại hoặc giảm năng suất và phẩm chất. Năng suất và phẩm chất nông sản không tăng tỷ lệ thuận với lượng bón. * Giải thích định luật + Các hình thức thể hiện định lượng của định luật - Mitseclic diễn tả dưới dạng hàm số lũy thừa. = (A-y)c log (A-y) = logA - cx log (A-y) = logA - c(x-b) dy: là năng suất tăng lên khi tăng lượng dx phân bón A: là năng suất giới hạn sinh vật c: là hệ số thay đổi theo khí hậu, đất đai... y: là năng suất đạt được khi bón x b: là lượng chất dinh dưỡng dự trữ trong đất. - Bôle diễn tả dựa theo khái niệm đơn vị Bôle (đặt A=100) log(100-y) = log100 - 0,301x x: là lượng bón y: là năng suất tính theo đơn vị Bôle. Một đơn vị Bôle là lượng bón để đạt 50% năng suất giới hạn sinh vật. - Phương trình Spillman: y = A(1-10-2x) log(A-y) = logA - 0,301x y: là năng suất khi bón lượng x A: là năng suất giới hạn sinh vật. - Phuơng trình Uyncos: giữa năng suất và hàm lượng đạm trong cây trồng có mối quan hệ: y = n: là tỷ lệ N trong sản phẩm k: là hằng số Nhược điểm của các cách diễn tả theo định lượng khi ứng dụng trong thực tiễn là khả năng xác định A và hằng số c. Một mặt nhược điểm khác là định luật Mitseclic biểu hiện bằng hàm số lũy thừa, khi biểu hiện bằng đồ thị là một đường tiệm cận với năng suất tối đa, nên không thể hiện được sự giảm năng suất khi bón quá lượng. Vì vậy nhiều tác giả cho rằng định luật tối đa cũng như định luật tối thiểu có giá trị định tính. + Sự giảm năng suất khi bón quá lượng Nhiều thí nghiệm về lượng bón cho thấy rằng khi bón với lượng cao không những chỉ xuất hiện hiện tượng trị số tăng năng suất thấp hơn trước, mà còn xuất hiện hiện tượng trị số tăng năng suất âm, tức là sản lượng giảm - đường cong biểu hiện mối tương quan giữa năng suất và lượng bón có đỉnh tối đa. Hiện tượng này rất rõ đối với các yếu tố dễ di động như N, S,... và ít rõ hơn các yếu tố ít di động P, K, Ca, Mg. + Nguyên nhân của sự giảm năng suất khi bón quá lượng Nguyên nhân của sự giảm năng suất đến từ hai phía: à Sinh lý cây trồng: ảnh hưởng tiêu cực của lượng chất dinh dưỡng quá cao đối với các quá trình sinh lý của cây: sự hút thừa có hại. Ví dụ: khi bón với một lượng đạm lớn cho cây lúa sẽ làm cho cây lúa sinh trưởng, phát triển lớn, đã gây nên hiện tượng lốp đổ, rậm rạp lúa dễ bị nhiễm các loại sâu bệnh hại, lúa trổ bông kéo dài, dẫn đến năng suất thấp. à Đất: bón nhiều một yếu tố nào đấy sẽ: - Ảnh hưởng đến tính dễ tiêu của các chất dinh dưỡng của bộ rễ. - Ảnh hưởng đến tính dễ tiêu của các chất dinh dưỡng khác trong đất. - Ảnh hưởng đến hoạt động của các vi sinh vật. VD: khi bón Lân, vôi cho cây lạc sẽ làm tăng hoạt động của vi sinh vật cố định đạm ở rễ cây. Bón nhiều phân vô cơ, phân hữu cơ làm tăng các nguyên tố đa lượng dễ tiêu, đồng thời làm tăng độ phì nhiêu, khích thích sự hoạt động của vi sinh vật đất. + Định luật tối đa áp dụng đối với phẩm chất nông phẩm Phẩm chất nông sản thay đổi tuân theo định luật tối đa và tối thiểu: khi thiếu chất dinh dưỡng hay thừa chất dinh dưỡng, phẩm chất nông sản đều kém. Sự thiếu hay thừa yếu tố dinh dưỡng ảnh hưởng trước hết đến phẩm chất nông sản, sau đó khi thiếu hoặc thừa cao hơn nữa mới ảnh hưởng đến năng suất. VD: khi bón thừa Đạm cho rau, cây trồng hút thừa đạm ở trong thân, dẫn đến hiện tượng tồn dư Đạm NO3- làm cho rau có phẩm chất kém.(rau diếp thừa đạm khi ăn có vị đắng...) + Sự gây độc Sự giảm năng suất hay sự gây phát triển không bình thường, hoặc chết cây do sự có mặt nhiều một yếu tố nào đó gọi là sự gây độc. Lượng chất đến mức gây độc gọi là ngưỡng gây độc. - Khi lượng một chất do quá ít, hạn chế hoạt động các yếu tố khác nó là yếu tố hạn chế. Khi quá nhiều nó là yếu tố gây độc. - Không có một chất gây độc tuyệt đối. Nhiều chất được xem là chất độc khi có ít lại các tác dụng có lợi. - Các chất được xem là chất độc theo kiểu thông thường là những chất có rất ít, ít khi thiếu nên ít khi gặp trường hợp do thiếu mà gây ra hạn chế, mà thường gặp trường hợp do có nhiều mà gây độc. VD: lưu huỳnh đối với cây lúa; khi bón vừa đủ lưu huỳnh sẽ làm cho lúa cứng thân, chống hiện tượng lốp đổ, một phần cấu thành năng suất, phẩm chất của hạt.Tuy nhiên khi bón một lượng quá lớn sẽ gây hại cho lúa như làm nghẽn rễ lúa, dư lưu huỳnh tạo ra hợp chất H2S gây hại... + Định luật tối đa áp dụng cho hiệu suất phân bón àHai cách tính hiệu suất: - Tính so với đối chứng không bón. - Tính so với lượng bón trước nó. à Với cả hai cách tính định luật tối đa vẫn thể hiện: khi tăng dần lượng bón hiệu suất sử dụng phân bón đạt đến đỉnh tối ưu sau đó giảm dần. VD: đối với cây trồng khi bón phân từ mức thấp tiến dần lên thì năng suất tăng theo tỷ lệ thuận với phân bón, khi cây trồng đạt đến ngưỡng tối đa thì việc tăng liều lượng phân bón sẽ tỷ lệ nghịch với năng suất cây trồng. + Định luật tối đa áp dụng cho lãi suất phân bón Khi tăng dần lượng bón, lãi suất bón phân tăng, đạt đến đỉnh tối đa sau đó giảm dần. Tùy theo tỷ giá phân bón và nông sản mà lượng bón tương ứng với đỉnh tối đa của lãi suất xuất hiện trước hay đỉnh tối đa của hiệu suất sẽ xuất hiện trước. VD: Mục đích của người sản xuất không phải chỉ nhằm đạt năng suất cao nhất mà còn là tìm lợi nhuận cao nhất.lượng bón đạt lợi nhuận cao nhất là lượng bón mà ở đó mà ở đó hiệu suất 1 kg phân bón dù bù đắp được chi phí sản suất tằn lên do bón thêm kilô phân đó hoặc tối thiểu là trả đủ tiền mua 1 kilô phân bón thêm. Giã sử để mua 1 kg phân đạm người nông dân phải bán 5 kg ngô hạt thì theo phương trình của hiệu suất phân bón lượng phân bón tối thích mà người nông dân có thể chấp nhận được là 164kg gọi là lượng bón tối thích về mặt kinh tế, lượng bón này ch phép nông dân thu được lợi nhuận tối đa. Câu 2: Tại sao lại phải bón phân cân đối cho cây trồng? VD Bón phân cân đối cho cây là tìm mọi cách để phối hợp tốt với thiên nhiên và tạo ra sản phẩm có ích cho con người, chứ không phải là chinh phục, là áp đặt ý muốn của con người lên thiên nhiên. Đối với thiên nhiên mọi tác động chỉ cần vừa đủ, mọi thứ thừa hay thiếu đều gây hại cho mọi hoạt động bình thường của nó. + Gây ô nhiễm môi trường: - Ô nhiễm môi trường đất: Phá vỡ kết cấu đất, làm giảm độ phì, tăng xói mòn. - Ô nhiễm môi trường nước và không khí: - Bón quá dư thừa hoặc do bón đạm và lân không đúng cách làm cho Nitơ và phospho theo nước xả xuống các thủy vực gây ra sự ô nhiễm cho các nguồn nước. . Các yếu tố dinh dưỡng tích luỹ trong ao, hồ, đập chứa,...gây hiện tượng phú dưỡng nguồn nước, ở nơi đó rong rêu phát triển mạnh gây tắc nghẽn dòng chảy. . Khi chết chúng để lại một lượng sinh khối lớn, bị vi sinh vật phân huỷ gây mùi hôi thối khó chịu, ô nhiễm cả nguồn nước và không khí. + Bón phân thừa hay thiếu đều gây ảnh hưởng đến cây, cây bị sâu bệnh thậm chí làm cho cây chết. Ví dụ: Nguyên tố đồng (Cu) là phân vi lượng đối với cây, nhưng phun với nồng độ cao (trên 1%) làm cho lá cây bị xoăn. + Giảm năng suất cây trồng Ví dụ: Hiện tượng rụng trái cà phê do bón nhiều đạm, ít kali. + Giảm chất lượng sản phẩm nông sản VD: Do thiếu canci khi quả đang hình thành và do bón nhiều đạm gây ra bệnh thối đỉnh cà chua. - Giảm hiệu quả kinh tế trong sản xuất. Ví dụ: Trên quả Táo xuất hiện những chấm đen do thiếu Canci. - Giảm hiệu lực sử dụng phân bón. - Làm giảm giá trị dinh dưỡng của những phần cây trồng còn lại, có thể được sử dụng như phân hữu cơ. + Ảnh hưởng đến sức khỏe con người và gia súc: thông qua việc sử dụng các nguồn nước hoặc các sản phẩm trồng trọt có dư thừa Nitrat. Ví dụ: Y học đã xác định NO3- ảnh hưởng đến sức khoẻ với khả năng gây nên ung thư tiềm tàng. Việc dư thừa Phospho trong các sản phẩm trồng trọt hoặc nguồn nước làm giảm khả năng hấp thu Canxi vì chất này lắng đọng với Canxi tạo thành muối triphosphat canxi không hòa tan dẫn đến nguy cơ gây loãng xương ngày một tăng, đặc biệt ở phụ nữ.