Luận án Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật sản xuất cải xanh an toàn theo hướng VietGap ở tỉnh Quảng Bình

iBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ NGUYỄN CẨM LONG NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT SẢN XUẤT CẢI XANH AN TOÀN THEO HƯỚNG VIETGAP Ở TỈNH QUẢNG BÌNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HUẾ - NĂM 2014 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ NGUYỄN CẨM LONG NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT SẢN XUẤT CẢI XANH AN TOÀN THEO HƯỚNG VIETGAP Ở TỈNH QUẢNG BÌNH Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 62.62.01.10 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Minh Hiếu PGS.TS. Nguyễn Đăng Hòa HUẾ, NĂM 2014 iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nghiên cứu sinh Nguyễn Cẩm Long iv LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám đốc Đại học Huế, Ban đào tạo sau đại học, Ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Huế, Phòng Quản lý đào tạo Sau Đại học, quý thầy cô khoa Nông học, đã hết sức giúp đỡ và tạo điều kiện để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn khoa học tận tình của PGS.TS. Nguyễn Minh Hiếu, PGS.TS. Trần Đăng Hòa, quý thầy đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận án. Tôi xin gửi cảm ơn chân thành tới Huyện ủy, UBND huyện Bố Trạch, Phòng Nông nghiệp, Trạm Khuyến Nông, Chi cục Thống Kê đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi tiến hành nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn các hộ nông dân tại các địa phương: xã Đồng Trạch (huyện Bố Trạch); Phường Đức Ninh (thành phố Đồng Hới); xã Võ Ninh (huyện Quảng Ninh); xã Hồng Thuỷ (huyện Lệ Thuỷ); xã Quảng Long (huyện Quảng Trạch) đã nhiệt tình giúp đỡ và công tác với tôi trong quá trình nghiên cứu đề tài. Cuối cùng, tôi xin gửi tấm lòng ân tình và biết ơn tới gia đình tôi, gia đình đã thực sự là nguồn động viên lớn lao để tôi hoàn thành luận án. Huế, ngày 12 tháng 1 năm 2014 Nguyễn Cẩm Long vMỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI................................................................... 1 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI..................................................... 2 2.1. Mục tiêu tổng quát ....................................................................................... 2 2.2. Mục tiêu cụ thể ............................................................................................ 2 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI............................... 2 3.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................... 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ......................................................................................... 3 4. GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI...................................................... 3 4.1. Giới hạn về không gian ................................................................................ 3 4.2. Giới hạn về thời gian ................................................................................... 3 4.3. Giới hạn về nội dung.................................................................................... 3 5. CÁC ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ...................................................... 4 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU...................................................................5 1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..................................... 5 1.1.1. Nguồn gốc, phân loại của rau cải .............................................................. 5 1.1.2. Đặc điểm thực vật học cây rau cải............................................................. 6 1.1.3. Yêu cầu ngoại cảnh................................................................................... 6 1.1.4. Đất và dinh dưỡng .................................................................................... 6 1.1.5. Vai trò của rau cải xanh ............................................................................ 7 1.1.6. Khái niệm về rau an toàn và VietGAP ...................................................... 8 1.1.7. Thực trạng ô nhiễm nitrat và hóa chất bảo vệ thực vật trên rau cải .......... 10 1.1.8. Tác động của dư lượng hóa chất tới sức khỏe con người ......................... 12 1.1.9. Cơ sở khoa học của biện pháp làm giảm nitrat và hóa chất bảo vệ thực vật .... 15 1.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................................ 18 1.3. NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................................................................................. 21 1.3.1. Kết quả nghiên cứu về giống cải xanh..................................................... 21 1.3.2. Kết quả nghiên cứu về mật độ ................................................................. 24 1.3.3. Kết quả nghiên cứu về liều lượng đạm và thời gian bón .......................... 27 1.3.4. Kết quả nghiên cứu về phân bón sinh học ............................................... 32 1.3.5. Kết quả nghiên cứu về thuốc bảo vệ thực vật sinh học ............................ 35 vi Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 42 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU .......................................... 42 2.1.1. Giống rau cải xanh thí nghiệm ................................................................ 42 2.1.2. Phân bón................................................................................................. 42 2.1.3. Thuốc bảo vệ thực vật ............................................................................. 43 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ...................................................................... 43 2.2.1. Nghiên cứu hiện trạng sản xuất rau trên địa bàn tỉnh Quảng Bình ........... 43 2.2.2. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật sản xuất cải xanh an toàn theo hướng VietGAP........................................................................................................... 43 2.2.3. Xây dựng mô hình trình diễn và đề xuất quy trình kỹ thuật sản xuất rau cải xanh an toàn theo hướng VietGAP tại tỉnh Quảng Bình.................................... 43 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................. 43 2.3.1. Phương pháp điều tra thực trạng sản xuất rau .......................................... 43 2.3.2. Phương pháp bố trí các thí nghiệm .......................................................... 44 2.3.3. Xây dựng mô hình trình diễn và đề xuất quy trình kỹ thuật sản xuất rau cải xanh an toàn theo hướng VietGAP tại tỉnh Quảng Bình.................................... 47 2.3.4. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng .............................................................. 49 2.3.5. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu........................................................... 50 2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu....................................................................... 55 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN................................ 56 3.1. THỰC TRẠNG SẢN XUẤT RAU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG BÌNH56 3.1.1. Quy mô diện tích rau nông hộ tại các điểm nghiên cứu ........................... 56 3.1.2. Các loại rau được trồng phổ biến tại các điểm nghiên cứu ...................... 57 3.1.3. Tình hình sử dụng phân bón cho rau ....................................................... 59 3.1.4. Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trên rau tại các điểm nghiên cứu ..... 61 3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT SẢN XUẤT CẢI XANH AN TOÀN THEO HƯỚNG VIETGAP TẠI TỈNH QUẢNG BÌNH........ 66 3.2.1. Xác định một số giống rau cải xanh (Brasica juncea L.) thích hợp cho sản xuất rau an toàn ................................................................................................ 66 3.2.1.1. Tình hình sinh trưởng và phát triển của các giống rau cải xanh ............ 66 3.2.1.2. Tình hình sâu bệnh hại trên các giống rau cải xanh thí nghiệm............. 72 3.2.1.3. Năng suất của các giống cải xanh thí nghiệm ....................................... 83 3.2.1.4. Một số chỉ tiêu chất lượng của các giống cải xanh................................ 86 vii 3.2.2. Ảnh hưởng mật độ trồng đến sinh trưởng, năng suất và hàm lượng nitrat của cải xanh mỡ số 6 (Brasica juncea L.) .......................................................... 88 3.2.2.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của giống cải xanh mỡ số 6............................................................................... 89 3.2.2.2. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến tình hình phát triển sâu bệnh hại cải xanh mỡ số 6. ................................................................................................... 92 3.2.2.3. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khối lượng tươi và năng suất của cải xanh mỡ số 6 .................................................................................................... 95 3.2.2.4. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến hàm lượng nitrat trong rau cải xanh mỡ số 6................................................................................................................... 98 3.2.2.5. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến hiệu quả kinh tế ............................ 101 3.2.3. Ảnh hưởng liều lượng đạm và thời gian bón đến khả năng sinh trưởng, năng suất và hàm lượng nitrat của rau cải xanh mỡ số 6 ................................. 103 3.2.3.1. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cải xanh mỡ số 6 .................................................................................................. 103 3.2.3.2. Ảnh hưởng của liều lượng đạm và thời gian bón đến tình hình sâu, bệnh hại trên cải xanh mỡ số 6 ................................................................................ 108 3.2.3.3. Ảnh hưởng của liều lượng đạm, thời gian bón đến khối lượng tươi và năng suất cải xanh mỡ số 6 ............................................................................. 110 3.2.3.4. Ảnh hưởng của liều lượng đạm, thời gian bón tới hàm lượng nitrat trong cải xanh mỡ số 6 và đất trồng ......................................................................... 115 3.2.3.5. Ảnh hưởng của liều lượng đạm, thời gian bón đến hiệu quả kinh tế ... 118 3.2.4. Kết quả nghiên cứu khả năng thay thế một phần phân đạm vô cơ bằng chế phẩm sinh học Wehg ...................................................................................... 120 3.2.4.1. Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Wehg đến các chỉ tiêu sinh trưởng của cải xanh mỡ số 6 ...................................................................................... 120 3.2.4.2. Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Wehg đến tình hình phát triển sâu, bệnh hại của cải xanh mỡ số 6 ........................................................................ 122 3.2.4.3. Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Wehg tới khối lượng tươi, khô và năng suất của cải xanh mỡ số 6....................................................................... 125 3.2.4.4. Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Wehg đến hàm lượng nitrat trong cải xanh mỡ số 6 và trong đất thí nghiệm ............................................................. 128 3.2.4.5. Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân bón Wehg ............................ 129 viii 3.2.5. Hiệu lực của một số thuốc trừ sâu sinh học và thảo mộc đối với một số loài sâu hại rau cải xanh mỡ số 6............................................................................ 131 3.2.5.1. Hiệu lực của các loại thuốc sinh học và thảo mộc đối với sâu tơ ........ 131 3.2.5.2. Hiệu lực của các loại thuốc sinh học và thảo mộc đối với bọ nhảy ..... 133 3.2.5.3. Hiệu lực của các loại thuốc sinh học và thảo mộc đối với sâu xanh bướm trắng ............................................................................................................... 135 3.2.5.4. Hiệu lực của các loại thuốc sinh học và thảo mộc đối với rệp muội.... 136 3.3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH TRÌNH DIỄN VÀ ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH KỸ THUẬT SẢN XUẤT RAU CẢI XANH AN TOÀN THEO HƯỚNG VIETGAP TẠI TỈNH QUẢNG BÌNH ............................................................................. 138 3.3.1. Kết quả trình diễn mô hình sản xuất rau cải xanh an toàn theo hướng VietGAP trong vụ Đông Xuân 2013 tại tỉnh Quảng Bình ............................... 138 3.3.2. Đề xuất quy trình kỹ thuật sản xuất rau an toàn theo hướng VietGAP trên giống cải xanh mỡ số 6 ................................................................................... 145 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 147 1. KẾT LUẬN ................................................................................................ 147 2. ĐỀ NGHỊ ................................................................................................... 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 149 PHỤ LỤC....................................................................................................... 172 ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100 g phần ăn được của một số loại rau cải ở Việt Nam .................................................................................................. 7 Bảng 1.2. Số lượng vụ ngộ độc thực phẩm và rau trong giai đoạn 2006 - 2010 14 Bảng 1.3. Diện tích, năng suất, sản lượng rau ở tỉnh Quảng Bình năm 2009 .... 18 Bảng 1.4. Kết quả kiểm tra chất lượng rau trên địa bàn Quảng Bình ................ 19 Bảng 1.5. Đánh giá tồn dư thuốc bảo vệ thực vật trên một số loại rau ở tỉnh Quảng Bình ..................................................................................................... 20 Bảng 2.1. Các giống cải xanh thí nghiệm ......................................................... 42 Bảng 3.1. Diện tích trồng rau của các hộ tại các điểm nghiên cứu .................... 56 Bảng 3.2. Những loại rau được trồng phổ biến tại các điểm nghiên cứu ........... 57 Bảng 3.3. Nguồn giống, mật độ, thời vụ, năng suất một số loại rau .................. 58 Bảng 3.4. Tình hình sử dụng phân bón trên một số loại rau ............................. 59 Bảng 3.5. Tồn dư nitrat trên một số loại rau ..................................................... 61 Bảng 3.6. Những loại thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng trên cây rau ........... 62 Bảng 3.7. Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trên một số loại rau ........................ 64 Bảng 3.8. Thời gian sinh và phát triển của các giống rau cải xanh qua các giai đoạn (ngày) ..................................................................................................... 67 Bảng 3.9. Chiều cao (cm) của các giống rau cải xanh ở các giai đoạn (ngày) sau bén rễ hồi xanh ................................................................................................ 68 Bảng 3.10. Số lá của các giống rau cải xanh qua các giai đoạn (ngày) sau bén rễ hồi xanh........................................................................................................... 70 Bảng 3.11. Đường kính tán (cm) của các giống rau cải xanh ở các giai đoạn (ngày) sau bén rễ hồi xanh .......................................................................................... 71 Bảng 3.12. Tình hình sâu bệnh gây hại trên các giống rau cải xanh ................. 73 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của các giống cải xanh đến vòng đời, thời gian phát dục (ngày) qua các giai đoạn của rệp (Brevicoryne brasicae) ................................. 77 Bảng 3.14. Ảnh hưởng của các giống cải xanh đến tỷ lệ sống sót (%) của rệp (Brevicoryne brasicae) qua các giai đoạn phát dục ........................................... 79 Bảng 3.15. Ảnh hưởng của các giống cải xanh đến thời gian sống và khả năng sinh sản của rệp (Brevicoryne brasicae) trưởng thành ...................................... 80 Bảng 3.16. Ảnh hưởng của các giống cải xanh đến tỷ lệ phát triển quần thể của rệp (Brevicoryne brasicae) ............................................................................... 81 xBảng 3.17. Sự lựa chọn thức ăn của rệp (Brevicoryne brasicae) trên các giống rau cải .............................................................................................................. 82 Bảng 3.19. Độ đắng và độ dòn của các giống rau cải xanh ............................... 86 Bảng 3.20. Hàm lượng NO3- trong sản phẩm của các giống rau cải xanh ......... 87 Bảng 3.21. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng của cải xanh mỡ số 6 90 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến tỷ lệ sâu bệnh hại cải xanh mỡ số 6 94 Bảng 3.23. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất cải xanh cải xanh mỡ số 6 96 Bảng 3.24. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến dư lượng nitrat (N03-) của cải xanh mỡ số 6 ............................................................................................................ 99 Bảng 3.25. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến hiệu quả kinh tế của cải xanh mỡ số 6 101 Bảng 3.26. Ảnh hưởng của các mức đạm tới một số chỉ tiêu sinh trưởng của cải xanh mỡ số 6 ................................................................................................. 104 Bảng 3.27. Ảnh hưởng của thời gian bón tới một số chỉ tiêu sinh trưởng của rau cải xanh ......................................................................................................... 105 Bảng 3.28. Ảnh hưởng của liều lượng đạm và thời gian bón đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cải xanh mỡ số 6 ................................................................... 106 Bảng 3.29. Ảnh hưởng của liều lượng đạm và thời gian bón đến tình hình sâu, bệnh đối với cải xanh mỡ số 6 ....................................................................... 109 Bảng 3.30. Ảnh hưởng của liều lượng đạm tới khối lượng tươi và năng suất của cải xanh mỡ số 6 ............................................................................................ 111 Bảng 3.31. Ảnh hưởng của thời gian bón tới khối lượng tươi và năng suất của cải xanh mỡ số 6 ................................................................................................. 112 Bảng 3.32. Ảnh hưởng của liều lượng đạm và thời gian bón tới khối lượng tươi và năng suất của cải xanh mỡ số 6 ................................................................. 114 Bảng 3.33. Ảnh hưởng của liều lượng đạm, thời gian bón tới hàm lượng nitrat trong cải xanh mỡ số 6 và đất trồng ............................................................... 117 Bảng 3.34. Ảnh hưởng của liều lượng đạm, thời gian bón đến hiệu quả kinh tế trồng cải xanh mỡ số 6 ................................................................................... 119 Bảng 3.35. Ảnh hưởng của các mức bón chế phẩm Wehg khác nhau tới các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cải xanh mỡ số 6 ........................................ 121 Bảng 3.36. Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Wehg đến tình hình sâu, bệnh hại trên cải xanh mỡ số 6 ..................................................................................... 124 Bảng 3.37. Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Wehg đến khối lượng tươi, khô và năng suất của cải xanh mỡ số 6 ................................................................. 126 xi Bảng 3.38. Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Wehg đến hàm lượng nitrat trong cải xanh mỡ số 6 và trong đất thí nghiệm ...................................................... 128 Bảng 3.39. Hiệu quả kinh tế của các công thức xử lý chế phẩm sinh học Wehg ............................................................................................................. 130 Bảng 3.40. Hiệu lực của các loại thuốc đối với sâu tơ hại cải ......................... 132 Bảng 3.41. Hiệu lực của các loại thuốc đối với bọ nhảy ................................. 134 Bảng 3.42. Hiệu lực (%) của các loại thuốc đối với sâu xanh bướm trắng ...... 135 Bảng 3.43. Hiệu lực của các công thức thí nghiệm đối với rệp muội .............. 137 Bảng 3.44. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của mô hình giống cải xanh mỡ số 6 . 139 Bảng 3.4