Dự án thi sáng tạo KHKT 2017 2018: Nghiên cứu đặc tính sinh học của cây hàn the ba lá ứng dụng làm cây che phủ và cải tạo đất trong nông nghiệp hữu cơ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ TĨNH

TRƯỜNG THPT CAN LỘC
----------------------------------------------

CUỘC THI SÁNG TẠO KHOA HỌC KỸ THUẬT DÀNH CHO HỌC
SINH THPT NĂM HỌC 2017-2018

Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH SINH HỌC CỦA CÂY HÀN THE BA LÁ
(Desmodium Heterophyllum) ỨNG DỤNG LÀM CÂY CHE PHỦ VÀ CẢI
TẠO ĐẤT TRONG NÔNG NGHIỆP HỮU CƠ

Lĩnh vực: Khoa học thực vật
Tác giả: 1. Phan Thị Minh Ngọc – Lớp 11A2
2. Hoàng Thị Tuyên - Lớp 11A2
Người hướng dẫn: Đoàn Thị Quý Huyền – Giáo viên

1


Can Lộc, tháng 12/2017

MỤC LỤC
TÓM TẮT NỘI DUNG DỰ ÁN.............................................................................
6
PHẦN MỞ ĐẦU ....................................................................................................
7
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................
7
2. Lịch sử nghiên cứu .............................................................................................

7
3. Mục đích nghiên cứu...........................................................................................
8
4. Phạm vi nghiên cứu.............................................................................................
8
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của dự án............................................................
8
6. Giả thuyết khoa học.............................................................................................
8
CHƯƠNG I: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Khái quát về nông nghiệp hữu cơ.....................................................................
9
1.1.1. Nông nghiệp hữu cơ là gì?............................................................................
9
1.1.2. Lợi ích của việc canh tác nông nghiệp theo hướng hữu cơ...........................
9
1.1.3. Các nguyên tắc cơ bản của sản xuất nông nghiệp theo hướng hữu cơ..........
9
1.1.4. Tiêu chuẩn hữu cơ.........................................................................................
10
1.2. Giá trị chung của cây che phủ mặt đất trong nông nghiệp hữu cơ...................
11
1.3. Đặc điểm sinh học của cây hàn the ba lá..........................................................
12
1.3.1. Phân loại........................................................................................................
12
2


1.3.2. Đặc điểm thực vật học...................................................................................

12
1.3.3. Phân bố..........................................................................................................
14
1.3.4. Giá trị của cây hàn the ba lá trong thực tiễn..................................................
15
1.4. Quá trình cố định ni tơ phân tử.........................................................................
16
1.4.1. Khái niệm......................................................................................................
16
1.4.2. Vi sinh vật cố định ni tơ phân tử....................................................................
17
1.4.3. Cơ chế của quá trình cố định ni tơ phân tử....................................................
19
CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu.....................................................................
20
2.2. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu.....................................................................
20
2.3. Nội dung nghiên cứu........................................................................................
20
2.4. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................
20
2.4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết................................................................
20
2.4.2. Phương pháp thực nghiệm.............................................................................
20
2.4.2.1. Phương pháp nghiên cứu trong vườn cây ăn quả.......................................
20
2.4.2.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.....................................
21

2.5. Cách tiến hành thí nghiệm................................................................................
21
3


2.5.1. Chuẩn bị mẫu đất...........................................................................................
21
2.5.2. Tiến trình các thí nghiệm...............................................................................
23
2.5.2.1. Thí nghiệm 1: Xác định mức độ xói mòn của đất ở các công thức thí
nghiệm.....................................................................................................................
23
2.5.2.2. Thí nghiệm 2: Xác định khối lượng cỏ dại ở các công thức thí nghiệm....
23
2.5.2.3. Thí nghiệm 3: Xác định số lượng giun đất ở các công thức thí nghiệm.....
24.............................................................................................................................
2.5.2.4. Thí nghiệm 4: Xác định khối lượng chất xanh của cây hàn the ba lá sau
khi thu hoạch...........................................................................................................
24
2.5.2.5. Thí nghiệm 5: Xác định độ ẩm ở các công thức thí nghiệm.......................
25
2.5.2.6. Thí nghiệm 6: Xác định độ pH của đất ở các công thức thí nghiệm..........
26
2.5.2.7. Thí nghiệm 7: Xác định số lượng nốt sần ở rễ cây hàn the ba lá...............
27
2.6. Phương pháp xửu lý số liệu..............................................................................
28
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...............................
29
3.1. Kết quả các thí nghiệm.....................................................................................

29
3.1.1.Tình hình xói mòn ở các công thức thí nghiệm..............................................
29
3.1.2.Tình hình cỏ dại ở các công thức thí nghiệm.................................................
30

4


3.1.3.Tình hình độ ẩm đất ở các công thức thí nghiệm...........................................
32
3.1.4.Tình hình độ pH của đất ở các công thức thí nghiệm.....................................
33
3.1.5.Ảnh hưởng của cây hàn the ba lá đến hoạt động của giun đất.......................
34
3.1.6. Số lượng nốt sần của cây hàn the ba lá ở công thức 2...................................
36
3.1.7. Khối lượng chất xanh cây hàn the ba lá thu được ở công thức 2..................
37
3.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế, môi trường và khả năng ứng dụng của cây hàn
the ba lá....................................................................................................................
37
3.2.1. Hiệu quả kinh tế của việc trồng cây hàn the ba lá làm cây che phủ trong
nông nghiệp hữu cơ.................................................................................................
38
3.2.2. Hiệu quả môi trường của cây hàn the ba lá...................................................
38
3.2.3. Khả năng ứng dụng cây hàn the ba lá vào thực tế sản xuất nông nghiệp
hữu cơ......................................................................................................................
38

Chương IV. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA DỰ ÁN................................................
39
KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ......................................................................................
40
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................
41

DANH MỤC BẢNG

5


Bảng 3.1: Tình hình xói mòn đất của các công thức thí nghiệm.............................
29
Bảng 3.2: Tình hình cỏ dại ở các công thức thí nghiệm.........................................
31
Bảng 3.3: Ảnh hưởng trồng cây hàn the ba lá đến độ ẩm đất qua các tháng ở độ
sâu 20 cm (%)..........................................................................................................
32
Bảng 3.4: Tình hình độ pH của đất ở các công thức thí nghiệm (Kcl)...................
34
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của cây hàn the ba lá đến hoạt động của giun đất (con/ m2)
35
Bảng 3.6. Số lượng nốt sần của rễ cây hàn the ba lá ở công thức 2........................
36
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cây hàn the ba lá ( Desmodium Heterophyllum)...................................
13
Hình 1.2. Đặc điểm của rễ cây hàn the ba lá ( Desmodium Heterophyllum).........
14

Hình 1.3. Quá trình chuyển hóa nitơ trong đất.......................................................
16
Hình 1.4. Vi khuẩn tự do cố định nitơ...................................................................
17
Hình 1.5. Vi khuẩn lam sống cộng sinh với bèo hoa dâu.......................................
18
Hình 1.6. Vi khuẩn sống cộng sinh trong nốt sần cây họ đậu.................................
18
Hình 2.1. Quy trình lấy mẫu đất ở vườn thí nghiệm...............................................
23
Hình 2.2. Đếm số lượng giun đất ở các công thức thí nghiệm...............................
24
Hình 2.3. Thu hoạch sinh khối cây hàn the ba lá....................................................
25

6


Hình 2.4. Chuẩn bị mẫu đất để xác định độ ẩm của đất.........................................
26
Hình 2.5. Thí nghiệm xác định độ pH của đất ở công thức thí nghiệm..................
27
Hình 2.6 . Đếm số lượng nốt sần ở rễ cây hàn the ba lá ở công thức 2..................
28
Hình 3.1. Lượng đất bị xói mòn ở các công thức thí nghiệm.................................
30
Hình 3.2. Khối lượng cỏ dại ở các công thức thí nghiệm.......................................
31
Hình 3.3. Ảnh hưởng của cây hàn the ba lá đến độ ẩm đất....................................
32

Hình 3.4. Độ pH của đất ở các công thức thí nghiệm.............................................
34
Hình 3.5. Ảnh hưởng của cây hàn the ba lá đến hoạt động của giun đất (con/m2).
35
Hình 3.6. Số lượng nốt sần của rễ cây hàn the ba lá ở công thức 2(Nốt sần/m2)....
37

7


TÓM TẮT NỘI DUNG DỰ ÁN
Nông nghiệp hữu cơ là một mô hình nông nghiệp còn khá mới tại Việt Nam
nhưng đã được áp dụng từ lâu ở những nước phát triển. Trong bối cảnh thực
phẩm bẩn tràn lan, không kiểm soát như hiện nay thì những thực phẩm hữu cơ
xanh, sạch, nguyên chất, không hóa chất sẽ nhanh chóng thu hút người tiêu
dùng. Do đó, việc phát triển nông nghiệp hữu cơ chắc chắn sẽ là bước đi cần
thiết cho nền nông nghiệp của nước ta. Mục tiêu của nông nghiệp hữu cơ là các
hệ sinh thái cây trồng, vật nuôi được đảm bảo và tạo ra các sản phẩm chất lượng,
an toàn cho người sử dụng, đồng thời mang lại hiệu quả trong kinh tế và gia tăng
độ màu mỡ lâu dài cho đất. Muốn vậy thì trong quá trình canh tác không sử
dụng bất kì một loại hóa chất độc hại trong bảo vệ thực vật để trừ sâu, bệnh, cỏ
dại cũng như phân hóa học, sản xuất hướng đến sự cân bằng sinh thái.
Bên cạnh đó, thực hiện giáo dục toàn diện và đổi mới trong giáo dục và đào
tạo, nhà trường tăng cường giáo dục học sinh phát huy tính tích cực, sáng tạo
trong hoạt động học tập và đặc biệt là ý thức nghiên cứu khoa học. Việc thực
hiện đề tài giúp chúng em giải đáp thắc mắc của bản thân là có thể tham gia
nghiên cứu khoa học được hay không? Có thể đưa một cây trồng quen thuộc vào
làm cây che phủ trong nông nghiệp để có thể thay thế phân hóa học, thuốc hóa
học trong việc phòng trừ hạn chế cỏ dại và sâu bệnh, bên cạnh đó còn chống xói
mòn, giữ độ ẩm cho đất.

Đề tài chúng em hướng đến là trồng thử nghiệm cây hàn the ba lá
(Desmodium Heterophyllum) trong vườn cây ăn quả để qua đó xác định được
các khả năng của cây như: cố định đạm, chống xói mòn, giữ ẩm, tăng độ pH,
tăng hoạt động các sinh vật trong đất, hạn chế sự phát triển của cỏ dại và sử
dụng chúng làm thức ăn chăn nuôi cho gia súc. Sau khi nghiên cứu chúng em sẽ
đề xuất nhân rộng để ứng dụng cây hàn the ba lá làm cây che phủ đất trong các
vườn cây hữu cơ.

8


PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nông nghiệp thông thường tập trung vào mục tiêu là đạt được năng suất tối
đa của cây trồng cụ thể nào đó. Nó dựa trên quan niệm giản đơn là: Năng suất
cây trồng được tăng lên bởi các đầu vào dinh dưỡng và nó bị giảm xuống do sâu
bệnh hại và cỏ dại, vì thế chúng cần phải bị tiêu diệt. Và cách mà nông dân
thưởng sử dụng là sử dụng các loại thuốc hóa học bảo vệ thực vật để tiêu diệt
chúng một cách nhanh nhất. Bên cạnh đó, việc sử dụng các loại phân hóa học
thường xuyên và không đúng cách làm cho chất lượng của đất bị giảm sút. Do
vậy, chúng ta nhận thấy rằng nền nông nghiệp nước ta đang ngày bị xuống cấp
trầm trọng, đất đai bị ô nhiễm, xói mòn, hệ sinh thái tự nhiên bị mất cân bằng.
Vấn đề đặt ra là cần phải xây dựng một nền nông nghiệp bền vững và tạo ra các
sản phẩm sạch, an toàn cho sức khỏe con người và vật nuôi.
Sinh ra trong các gia đình làm nông nghiệp, chúng em gắn bó nhiều với cây
trồng ruộng vườn, tiếp xúc hằng ngày với các loại cây cỏ. Chúng em quan sát và
tìm hiểu ở các khu vực khác nhau thấy rằng cây Hàn the ba lá (Desmodium
Heterophyllum) sinh trưởng và phát triển tốt trên nhiều loại đất khác nhau đặc
biệt là trên đất có độ phì kém, đất bạc màu, kể cả bò lan trên nền bê-tông. Rễ cây
có nhiều nốt sần, có khả năng cố định đạm, sinh khối nhiều, cây thấp, bò sát đất,

lá nhỏ, hoa tím, nhìn bề mặt thảm thực vật đẹp, sờ tay êm và mát. Thảm thực vật
dày ít bị sâu bệnh hại, lớp đất phía dưới thảm thực vật ẩm, tơi xốp, nhiều mùn và
xác lá mục, thể hiện một môi trường giàu sức sống.
Chúng em nghĩ, tại sao mình không sử dụng cây này làm cây che phủ đất
trong canh tác nông nghiệp theo hướng hữu cơ, nó vừa có tác dụng che phủ đất
chống xói mòn, giữ ẩm, hạn chế cỏ dại và trả lại cho đất một lượng đạm đáng
kể, và đồng thời nó còn có thể sử dụng làm thức ăn cho gia súc.
Để chứng minh cho giả thiết trên, chúng em quyết định nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu đặc tính sinh học của cây hàn the ba lá( Desmodium
9


Heterophyllum) ứng dụng làm cây che phủ và cải tạo đất trong nông nghiệp hữu
cơ”
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Qua quá trình tìm hiểu, chúng em nhận thấy đề tài: “Nghiên cứu đặc tính
sinh học của cây hàn the ba lá( Desmodium Heterophyllum) ứng dụng làm cây
che phủ và cải tạo đất trong nông nghiệp hữu cơ” mà chúng em đang tiến hành
nghiên cứu chưa có một công trình nào đề cập tới. Trên thực tế thì có nhiều loại
cây được sử dụng làm cây che phủ trong nông nghiệp hữu cơ như: Cây đậu lông
(Calopogonium mucunoides Desv), Cây đậu bướm (Centrosema Pubescens
Benth), lạc dại (Arachis pintoi)… tuy nhiên những loại cây này thường có kích
thước lớn, cao và thường bị sâu bệnh. Còn cây hàn the ba lá nhỏ, Cây mọc tạo
thành thảm, bò lan sát mặt đất, dày, ít sâu bệnh, giữ đất tơi xốp, chống xói mòn,
hạn chế sự xâm lấn của cỏ dại… Vì vậy, chúng em hướng tới việc nghiên cứu và
sử dụng loại cây này trong nông nghiệp hữu cơ.
3. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc tính sinh học của cây hàn the ba lá ( Desmodium
Heterophyllum)
- Xác định khả năng chống xói mòn đất, khả năng giữ ẩm, tăng độ pH đất,

hạn chế sự phát triển của cỏ dại của cây hàn the ba lá ( Desmodium
Heterophyllum)
- Đánh giá được hiệu quả của cây hàn the ba lá ( Desmodium
Heterophyllum) và khả năng ứng dụng của nó vào trong thực tiễn sản xuất nông
nghiệp.
4. Phạm vi nghiên cứu
- Đề tài tập trung nghiên cứu đặc tính của cây hàn the ba lá ( Desmodium
Heterophyllum) từ đó ứng dụng làm cây che phủ đất trong nông nghiệp hữu cơ
- Các thí nghiệm nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm sinh học
công nghệ trường THPT Can Lộc
- Điều kiện thổ nhưỡng thí nghiệm là vườn cây ăn quả của gia đình chị Trần
Thị Hường ở xã Song Lộc – Can Lộc – Hà Tĩnh.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Trong sản xuất nông nghiệp, việc xác định một cơ cấu cây trồng phụ
trồng xen trong diện tích cây lâu năm vừa có tác dụng che phủ, chống xói mòn
và giữ ẩm cho đất, vừa làm phân bón cho cây trồng, đồng thời có thể sử dụng
nguồn chất xanh làm thức ăn cho gia súc là cần thiết. Do vậy, việc nghiên cứu
10


đặc tính của cây Hàn the ba lá và đưa loài cây này làm cây che phủ trong nông
nghiệp là rất thiết thực, một giải pháp an toàn và hiệu quả.
6. Giả thuyết khoa học
- Sử dụng cây hàn the ba lá ( Desmodium Heterophyllum) làm cây che phủ
mặt đất nghiên cứu khả năng cố định đạm của cây, khả năng chống xói mòn đất,
hạn chế cỏ dại và giữ ẩm cho đất, đồng thời sử dụng nó làm thức ăn chăn nuôi.
- Đánh giá được hiệu quả kinh tế, hiệu quả môi trường mà nó mang lại và khả
năng ứng dụng vào thực tiễn nông nghiệp hữu cơ
CHƯƠNG I: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Khái quát về nông nghiệp hữu cơ

1.1.1. Nông nghiệp hữu cơ là gì?
Nông nghiệp hữu cơ là phương thức canh tác không sử dụng phân bón
được sản xuất từ hoá chất hoặc phân người. Không dùng thuốc diệt cỏ và thuốc
trừ sâu nguy hiểm còn dư lại trong đất trồng trong một thời gian dài và những
tích luỹ trong cơ thể động vật.
Để nuôi dưỡng đất đai canh tác NNHC cần sử dụng: Luân canh cây trồng;
trồng cây họ đậu; trồng và sử dụng cây phân xanh; sử dụng phân động vật và
phế thải cây trồng được ủ và tái chế; canh tác đất đúng cách, đúng thời điểm, sự
mất cân bằng của đất trồng được giữ ở mức tối thiểu; phủ gốc để bảo vệ bề mặt
của đất trồng.
1.1.2. Lợi ích của việc canh tác nông nghiệp theo hướng hữu cơ
Lợi thế của canh tác hữu cơ có thể được so sánh với canh tác thông thường
và được tóm tắt như sau:
- Duy trì và bảo toàn độ phì nhiêu của đất
- Ít gây ô nhiễm nguồn nước (nước ngầm, sông, hồ)
- Bảo vệ đời sống hoang dã (chim chóc, ếch nhái, côn trùng v.v...)
- Đa dạng sinh học cao, nhiều cảnh đẹp khác nhau
- Đối xử tốt hơn với động vật nuôi
- Ít sử dụng năng lượng và đầu vào không có khả năng phục hồi từ bên
ngoài
- Ít dư lượng thuốc trừ sâu trong thực phẩm
- Không có hooc môn và chất kháng sinh trong các sản phẩm động vật
- Chất lượng sản phẩm tốt hơn (hương vị, đặc tính tích lũy).
1.1.3. Các nguyên tắc cơ bản sản xuất nông nghiệp theo hướng hữu cơ
Dưới đây là những nguyên tắc do Liên đoàn quốc tế các phong trào nông
nghiệp hữu cơ (IFOAM) trình bày năm 1992:
- Sản xuất thực phẩm có chất lượng dinh dưỡng cao, đủ số lượng.
- Phối hợp một cách xây dựng và theo hướng củng cố cuộc sống giữa tất
cả các hu kỳ và hệ thống tự nhiên.

11


- Khuyến khích và thúc đẩy chu trình sinh học trong hệ thống canh tác,
bao gồm vi sinh vật, quần thể động thực vật trong đất, cây trồng và vật nuôi.
- Duy trì và tăng độ phì nhiêu của đất trồng về mặt dài hạn.
- Sử dụng càng nhiều càng tốt các nguồn tái sinh trong hệ thống nông
nghiệp có tổ chức ở địa phương.
- Làm việc càng nhiều càng tốt trong một hệ thống khép kín đối với các
yếu tố dinh dưỡng và chất hữu cơ.
- Làm việc càng nhiều càng tốt với các nguyên vật liệu, các chất có thể tái
sử dụng hoặc tái sinh, hoặc ở trong trang trại hoặc là ở nơi khác.
- Cung cấp cho tất cả các con vật nuôi trong trang trại những điều kiện
cho phép chúng thực hiện những bản năng bẩm sinh của chúng.
- Giảm đến mức tối thiểu các loại ô nhiễm do kết quả của sản xuất nông
nghiệp gây ra.
- Duy trì sự đa dạng hóa gen trong hệ thống nông nghiệp hữu cơ và khu
vực xung quanh nó, bao gồm cả việc bảo vệ thực vật và nơi cư ngụ của cuộc
sống thiên nhiên hoang dã.
- Cho phép người sản xuất nông nghiệp có một cuộc sống theo Công ước
Nhân quyền của Liên Hiệp Quốc, trang trải được những nhu cầu cơ bản của họ,
có được một khoản thu nhập thích đáng và sự hài lòng từ công việc của họ, bao
gồm cả môi trường làm việc an toàn.
- Quan tâm đến tác động sinh thái và xã hội rộng hơn của hệ thống canh
tác hữu cơ.
1.1.4. Tiêu chuẩn hữu cơ (PGS cơ bản)
Khi sản xuất ra các loại sản phẩm nông nghiệp hữu cơ theo đúng các
nguyên tắc cơ bản trên nông dân cần phải tuân thủ theo các tiêu chuẩn hữu cơ
theo PGS (Hệ thống giám sát nội bộ có sự tham gia) như sau: Các tiêu chuẩn
này được chiểu theo các tiêu chuẩn Quốc gia về sản xuất và chế biến các sản

phẩm hữu cơ (10TCN 602-2006) Được Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn
(MARD) ban hành ngày 30 tháng 12 năm 2006.
- Nguồn nước được sử dụng trong canh tác hữu cơ phải là nguồn nước
sạch, không bị ô nhiễm (theo quy định trong tiêu chuẩn sản xuất rau an toàn của
TCVN 5942-1995)
- Khu vực sản xuất hữu cơ phải được cách ly tốt khỏi các nguồn ô nhiễm
như các nhà máy, khu sản xuất công nghiệp, khu vực đang xây dựng, các trục
đường giao thông chính…
- Cấm sử dụng tất cả các loại phân bón hóa học trong sản xuất hữu cơ.
- Cấm sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật hóa học.
- Cấm sử dụng các chất tổng hợp kích thích sinh trưởng.
- Các thiết bị phun thuốc đã được sử dụng trong canh tác thông thường
không được sử dụng trong canh tác hữu cơ.

12


- Các dụng cụ đã dùng trong canh tác thông thường phải được làm sạch
trước khi đưa vào sử dụng trong canh tác hữu cơ.
- Nông dân phải duy trì việc ghi chép vào sổ tất cả vật tư đầu vào dùng
trong canh tác hữu cơ.
- Không được phép sản xuất song song: Các cây trồng trong ruộng hữu cơ
phải khác với các cây được trồng trong ruộng thông thường.
- Nếu ruộng gần kề có sử dụng các chất bị cấm trong canh tác hữu cơ thì
ruộng hữu cơ phải có một vùng đệm để ngăn cản sự xâm nhiễm của các chất hóa
học từ ruộng bên cạnh. Cây trồng hữu cơ phải trồng cách vùng đệm ít nhất là
một mét (01m). Nếu sự xâm nhiễm xảy ra qua đường không khí thì cần phải có
một loại cây được trồng trong vùng đệm để ngăn chặn bụi phun xâm nhiễm.
Loại cây trồng trong vùng đệm phải là loại cây khác với loại cây trồng hữu cơ.
Nếu việc xâm nhiễm xảy ra qua đường nước thì cần phải có một bờ đất hoặc

rãnh thoát nước để tránh bị xâm nhiễm do nước bẩn tràn qua.
- Các loại cây trồng ngắn ngày được sản xuất theo tiêu chuẩn hữu cơ trọn
vẹn một vòng đời từ khi làm đất đến khi thu hoạch sau khi thu hoạch có thể
được bán như sản phẩm hữu cơ.
- Các loại cây trồng lâu năm được sản xuất theo tiêu chuẩn hữu cơ trọn
vẹn một vòng đời từ khi kết thúc thu hoạch vụ trước cho đến khi ra hoa và thu
hoạch vụ tiếp theo có thể được bán như sản phẩm hữu cơ.
- Cấm sử dụng tất cả các vật tư đầu vào có chứa sản phẩm biến đổi gen
GMOS.
- Nên sử dụng hạt giống và các nguyên liệu trồng hữu cơ sẵn có. Nếu
không có sẵn, có thể sử dụng các nguyên liệu gieo trồng thông thường nhưng
cấm không được xử lý bằng thuốc bảo vệ thực vật hóa học trước khi gieo trồng.
- Cấm đốt cành cây và rơm rạ, ngoại trừ phương pháp du canh truyền
thống.
- Cấm sử dụng phân người.
- Phân động vật đưa vào từ bên ngoài trang trại phải được ủ nóng trước
khi dùng trong canh tác hữu cơ.
- Cấm sử dụng phân ủ được làm từ rác thải đô thị.
- Nông dân phải có các biện pháp phòng ngừa xói mòn và tình trạng
nhiễm mặn đất.
- Túi và các vật đựng để vận chuyển và cất giữ sản phẩm hữu cơ đều phải mới
hoặc được làm sạch. Không được sử dụng các túi và vật đựng các chất bị cấm
trong canh tác hữu cơ.
- Thuốc bảo vệ thực vật bị cấm trong canh tác hữu cơ không được phép sử
dụng trong kho cất trữ sản phẩm hữu cơ.
- Chỉ được phép sử dụng các đầu vào nông dân đã có đăng ký với PGS và
được PGS chấp thuận.
1.2. Giá trị chung của cây che phủ mặt đất trong nông nghiệp hữu cơ
13

Trồng cây che phủ mặt đất trong nông nghiệp hữu cơ là một giải pháp hiệu
quả, được công nhận và sử dụng ở nhiều nơi. Cây che phủ có nhiều lợi ích về
mặt sinh thái, chúng giúp chống xói mòn đất, cung cấp chất dinh dưỡng cho đất
và có tác dụng kiểm soát, chia sẻ các bệnh hại với cây trồng.
Trồng cây che phủ mặt đất trong các vườn cây trồng là một trong những chiến
lược bảo tồn đất nông nghiệp, cây che phủ mặt đất giúp:
- Cải thiện chất lượng đất bằng cách tăng lượng cacbon và Nitơ trong đất;
- Chống xói mòn đất;
- Tăng cường hệ vi sinh vật trong đất và lấn át cỏ dại trong vườn.
Các lợi ích của cây che phủ mặt đất trong nông nghiệp đã được các nhà
khoa học tại Đại học Penn State công bố trên Agricultural Systems. Nghiên cứu
được tài trợ bởi Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ. Với các lợi ích đã được chứng minh,
Cục Bảo vệ tài nguyên quốc gia Hoa Kỳ (NRCS) đã đặt ra các mục tiêu về diện
tích trồng cây che phủ mặt đất trên khắp cả nước.
NRSC ước tính tại Hoa Kỳ việc trồng cây che phủ đất đã giúp làm giảm:
- 78% sự xói mòn;
- 35% thất thoát nitơ bề mặt đất trồng, giảm 40% sự thất thoát nitơ dưới lớp
thổ nhưỡng;
- 30% thất thoát phốt pho.
Cùng với sự phát triển của nông nghiệp hữu cơ, các sản phẩm hữu cơ
có giá trị cao và được người tiêu dùng ưu chuộng. Việc kết hợp cây che phủ mặt
đất và cây trồng có ý nghĩa to lớn với người nông dân.
1.3. Đặc điểm sinh học của cây hàn the ba lá ( Desmodium
Heterophyllum)
1.3.1. Phân loại
- Cây hàn the ba lá thuộc Nghành Ngọc Lan (Magnoliophyta), lớp Ngọc Lan
(Mahnoliopsida), bộ Đậu (Fabales), họ Đậu ( Fabaceae), chi Desmodium, loài
D. Heterophyllum.
- Các loại tên khác thường dùng để gọi cây hàn the ba lá ( Desmodium

Heterophyllum) là: Hàn Theo, Thóc Lép Khác Lá, Tràng Quả Dị Diệp, Sơn Lục
Đậu.
- Tên khoa học: Desmodium heterophyllum (Willd.) DC.
- Tên tiếng anh: Three flower beggar weed

14


1.3.2. Đặc điểm thực vật học
Cây bụi thấp, mọc bò sát đất, phân cành từ gốc. Lá mọc so le, thường có 3
lá chét, các lá gần gốc thường chỉ có 1 lá chét; lá chét hình trái xoan ngược, gốc
tù, chóp cụt lõm, mặt trên xanh sẫm, mặt dưới nhạt màu có lông. Cụm hoa rất
ngắn mọc ở nách lá, gồm ít hoa, không cuống, màu tím hồng. Quả nhỏ, thuôn,
có 4-5 ngăn, mỗi ngăn chứa 1 hạt.

Hình 1.1: Cây hàn the ba lá ( Desmodium Heterophyllum)
* Rễ cây: Rễ cây hàn the ba lá gồm có rễ chính và rễ phụ. Rễ chính có thể
ăn sâu 30-50cm và có thể trên 1m. Trên rễ chính mọc ra nhiều rễ phụ, rễ phụ cấp
2, cấp 3 tập trung nhiều ở tầng đất 7-8 cm rộng 30-40 cm2 . Trên rễ chính và rễ
phụ có nhiều nốt sần. Bộ rễ phân bố nông sâu, rộng hẹp, số lượng nốt sần ít hay
nhiều phụ thuộc vào đất đai, khí hậu và kỹ thuật trồng.
* Đặc điểm của nốt sần Nốt sần ở rễ cây hàn the ba lá thường tập trung ở
tầng đất 0-20cm, từ 20-30cm nốt sần ít dần và nếu sâu hơn nữa thì có ít hoặc
không có. Nốt sần đóng vai trò chính trong quá trình cố định đạm khí trời cung
cấp cho cây.

15


Hình 1.2. Đặc điểm của rễ cây hàn the ba lá ( Desmodium

Heterophyllum)
Quan hệ giữa vi sinh vật nốt sần với cây hàn the ba lá là mối quan hệ cộng
sinh: cây cung cấp chất dinh dưỡng cho vi khuẩn hoạt động, ngược lại vi khuẩn
lại tổng hợp nitơ tự do của không khí chuyển sang dạng đạm hữu cơ cây có thể
sử dụng được
1.3.3. Phân bố
Là loại cây mọc hoang dại ở các bãi cỏ, ven bờ ruộng ở khắp nơi nước ta.
Trên thế giới còn thấy mọc hoang ở nhiều nước nhiệt đới vùng Đông Nam Á.
Đồng cỏ có nhiều cây hàn the được coi là đồng cỏ tốt.
1.3.4. Giá trị của cây hàn the ba lá trong thực tiễn
1.3.4.1. Hàn the ba lá là một cây thuốc nam quen thuộc
Hầu hết các loài thực vật thuộc chi Desmodium đều được nhân dân sử
dụng làm các bài thuốc dân gian để chữa bệnh, chăm sóc và bồi dưỡng sức khoẻ.
Cây hàn the (Desmodium heterophyllum): Theo Đông y (Y học cổ truyền
Tuệ Tĩnh), lá hàn the có vị hơi chua chát, tính mát. Trong nhân dân, cây hàn the
được dùng làm thuốc trong chữa sốt nóng, ho có đờm, tiêu sưng, tiêu viêm, cầm
máu. Dùng ngoài giã nát đắp vết thương. Rễ làm thông hơi, bổ, lợi tiểu, lá lợi
sữa. Cây hàn the được dụng chữa các chứng lậu ra máu, đái buốt, bí tiểu tiện do
cơ thể bị nhiệt quá, dùng giải nhiệt chữa sốt và ho khò khè, đau dạ dày, viêm
loét hành tá tràng... Cây hàn the còn được dùng phối hợp với các vị thuốc khác
(cây huyết dụ, bông mã đề, cỏ tranh, cây ké đầu ngựa…) được các lương y chế
thành rất nhiều vị thuốc hay, đặc biệt trong chữa bệnh tiết niệu, sỏi thận. Dùng

16


toàn thân cây sắc nước uống chữa bí tiểu tiện, mẩn ngựa tiêu độc, các bệnh về
thận.
1.3.4.2. Cây hàn the ba lá được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi
Là lợi cây có mặt ở hầu hết các bờ ruộng ở các vùng đất khác nhau nên nó

trở thành một loại thức ăn quen thuộc của trâu, bò. Người nông dân đơn thuần
chỉ xem cây này là loại cây cỏ dại không gọi tên và chỉ sử dụng nó để làm thức
ăn chăn nuôi là chủ yếu chứ chưa quan tâm đến việc trồng nó trong việc che phủ
và cải tạo đất.
1. 4. Quá trình cố định nitơ phân tử
1.4.1. Khái niệm
Nitơ phân tử (N2) có lượng lớn trong khí quyển và mặc dù “ tắm mình
trong biển khí nitơ” nhưng phần lớn thực vật vẫn hoàn toàn bất lực trong việc sử
dụng khí N2 này. Vì vậy, phải có sự biến đổi dạng nitơ này thành dạng nitơ mà
thực vật có thể sử dụng được trong đời sống của mình. Dạng Ni tơ đó gọi là các
dạng ni tơ sinh học hay nitơ dễ tiêu ( NH 4+, NO-3). Dạng ni tơ này được tích lũy
trong đất nhờ các vi sinh vật cố đinh nitơ.
Quá trình đồng hóa nitơ của không khí dưới tác dụng của hệ cộng sinh tạo
thành các hợp chất chứa nitơ (acid amin) được gọi là quá trình cố định nitơ cộng
sinh.
Ví dụ như mối quan hệ đặc biệt giữa cây họ đậu và vi khuẩn nốt sần
(VKNS), hay địa y (mối quan hệ giữa nấm và tảo). Cây họ đậu hút nước, muối
khoáng và các chất dinh dưỡng trong đất để nuôi cộng sinh, còn vi khuẩn nốt
sần đồng hóa nitơ không khí nuôi cây họ đậu. Chúng gắn bó như một cơ thể
tuyệt hảo. Các nhà khoa học ví mỗi nốt sần ở rễ cây họ đậu là một nhà sản xuất
phân đạm tí hon.

17


Hình 1.3. Quá trình chuyển hóa nitơ trong đất
1.4.2. Vi sinh vật cố định Nitơ khí quyển
Có hai nhóm vi sinh vật có khả năng cố định ni tơ khí quyển: Các nhóm vi
sinh vật sống tự do và nhóm vi sinh vật sống cộng sinh.
- Nhóm vi sinh vật sống tự do gồm các chi: Clostridium, Azotobacter, vi

khuẩn lam sống tự do (Cyanobacteria).
- Nhóm vi sinh vật sống cộng sinh: Rhizobium trong nốt sần cây họ đậu,
Anabaena azollae trong bèo hoa dâu.

18


Hình 1.5. Vi khuẩn tự do cố định nitơ

Hình 1.6. Vi khuẩn lam sống cộng sinh với bèo hoa dâu

Hình 1.7. Vi khuẩn sống cộng sinh trong nốt sần cây họ đậu
1.4.3. Cơ chế của quá trình cố định nitơ phân tử
Con người phải sử dụng những điều kiện kỹ thuật cao và rất tốn kém
(400 – 500oC, 200 – 1000 atm) để phá vỡ mối liến kết 3 của phân tử nitơ. Tuy
nhiên, đối với phân tử N2 thì các vi sinh vật cố định nitơ lai có thể đồng hóa
trong điều kiện rất bình thường về áp suất và nhiệt độ. Vi khuẩn cố định ni tơ có
khả năng tuyệt vời như vậy vì trong cơ thể của chúng có một enzim độc nhất vô
nhị là nitrôgenaza. Enzim này có khả năng bẻ gãy ba kiên kết cộng hóa trị bền
19


vững giữa hai nguyên tử nitơ (N≡N) để nitơ liên kết với hiđrô tạo ra NH 3. Quá
trình này được tóm tắt bằng sơ đồ sau:
2H
2H
2H
N N
HN = NH
NH 2 - NH 2

2NH3
Điều kiện để xảy ra quá trình trên: Có các lực khử mạnh, được cung cấp ATP,
có sự tham gia của enzim nitrogenaza, thực hiện trong điều kiện kị khí.

20


Chương II
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Thời gian nghiên cứu thực nghiệm: Từ 20/06/2017 đến 01/12/2017
- Địa điểm: Phòng thí nghiệm bộ môn Sinh học trường THPT Can Lộc
- Vườn cây ăn quả gia đình chị Trần Thị Hường – Xã Song Lộc – Can Lộc –
Hà Tĩnh
2.2. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
- Cây hàn the ba lá ( Desmodium Heterophyllum)
- Đất trồng
- Vườn cây ăn quả
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Ảnh hưởng của cây hàn the ba lá đến chất lượng đất và tính chất lý tính của
đất: Độ pH của đất, Độ ẩm đất, xói mòn đất, độ phì, độ xốp của đất.
- Ảnh hưởng của cây hàn the ba lá đến hoạt động của giun đất và hệ vi sinh
vật đất
- Ảnh hưởng của cây hàn the ba lá đến sự phát triển của cỏ dại
- Sinh khối thu được khi thu hoạch của cây hàn the ba lá
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
2.4.2. Phương pháp thực nghiệm
2.4.2.1. Phương pháp nghiên cứu trong vườn cây ăn quả
- Thí nghiệm được bố trí một cách ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 lần nhắc

lại để kết quả được chính xác
- Các công thức thí nghiệm trong vườn cây ăn quả:
+ Công thức 1(Công thức đối chứng): Diện tích không trồng cây hàn the
ba lá
+ Công thức 2: Diện tích tương ứng có trồng phủ đất bằng cây hàn the ba
lá
- Sơ đồ bố trí thí nghiệm:

21


1

2

2

2

1

1

- Diện tích ô thí nghiệm: 20m2
- Các thí nghiệm thực hiện trong vườn cây ăn quả:
+ Thí nghiệm 1: Xác định mức độ xói mòn của đất ở các công thức thí
nghiệm
+ Thí nghiệm 2: Xác định khối lượng cỏ dại ở các công thức thí nghiệm
+ Thí nghiệm 3: Xác định số lượng giun đất ở các công thức thí nghiệm
+ Thí nghiệm 4: Xác định khối lượng chất xanh của cây hàn the ba lá sau

khi thu hoạch
2.4.2.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
Thí nghiệm 5: Xác định độ ẩm của đất ở các công thức thí nghiệm
Thí nghiệm 6: Xác định độ pH của đất ở các công thức thí nghiệm
Thí nghiệm 7: Đếm số lượng nốt sần của cây hàn the ba lá
2.5. Cách tiến hành các thí nghiệm
2.5.1. Chuẩn bị mẫu đất
2.5.1.1.Nguyên tắc lấy mẫu
- Mẫu phân tích cây trồng phải đại diện và phù hợp với mục đích phân tích,
đại diện cao cho vùng nghiên cứu.
- Mẫu phân tích cần được lấy trong điều kiện môi trường đồng nhất (nhiệt
độ, ẩm độ...), cùng một thời điểm (thường vào buổi sáng đã hết sương, không
mưa, nhiệt độ không khí và cường độ ánh sáng ở mức trung bình...).
- Chú ý đến các yếu tố canh tác như thời kỳ bón phân, thời kỳ tưới nước...
để chọn thời điểm lấy mẫu thích hợp.
- Các mẫu riêng biệt phải được lấy ngẫu nhiên rải đều trên toàn bộ diện tích
khảo sát. Số lượng và khối lượng mẫu ban đầu tuỳ theo yêu cầu khảo sát và mức
độ đồng đều để xác định. Các mẫu ban đầu được tập hợp thành một mẫu chung.

22


- Mẫu phải được nghiền nhỏ đến độ mịn thích hợp tùy thuộc vào yêu cầu
phân tích
2.5.1.2. Lấy mẫu phân tích
- Khối lượng:
+ Lấy mẫu đất để nghiên cứu tính chất vật lí: 1 kg (nguyên tảng).
+ Lấy mẫu đất để phân tích nông hóa: 0,5 – 1 kg
2.5.1.3. Phơi khô mẫu
Mẫu đất lấy về phải được hong khô kịp thời, nhặt sạch các xác thực vật, sỏi

đá… sau đó dàn mỏng trên sàn gỗ hoặc giấy sạch rồi phơi khô trong nhà. Nơi
hong mẫu phải thoáng gió và không có các hóa chất bay hơi như NH3, Cl2,
SO2… Để tăng cường quá trình làm khô đất có thể lật đều mẫu đất. Thời gian
hong khô đất có thể kéo dài vài ngày tùy thuộc loại đất và điều kiện khí hậu.
Thông thường đất cát chóng khô hơn đất sét.
Cần chú ý là mẫu đất được hong khô trong không khí là tốt nhất, không nên
phơi khô ngoài nắng hoặc sấy khô trong tủ sấy.
2.5.1.4. Nghiền và rây mẫu
Đất sau khi đã hong khô, đập nhỏ rồi nhặt hết xác thực vật và các chất lẫn
khác.
Lấy khoảng 500g đem nghiền, rây qua rây 2mm, nghiền tiếp rồi rây qua rây
1mm, lấy 15g rây qua rây 0,25mm để phân tích mùn.

23


1. Chuẩn bị mẫu đất ở công
thức 1( mẫu đối chứng) và
công thức 2 (mẫu thí
nghiệm)

2. Chia đất thành các mẫu
khác nhau, nghiền đất, phơi
khô và rây mịn

Hình 2.1. Quy trình lấy mẫu đất ở vườn thí nghiệm
2.5.2. Tiến trình các thí nghiệm
2.5.2.1. Thí nghiệm 1: Xác định mức độ xói mòn của đất ở các công thức thí
nghiệm
- Lượng đất xói mòn được sử dụng mương hứng đất ở các ô thí nghiệm,

hàng tháng theo dõi cân khối lượng đất bị xói mòn.
- Phương pháp: lấy mẫu theo 5 điểm chéo góc ô.
2.5.2.2 . Thí nghiệm 2: Xác định khối lượng cỏ dại ở các công thức thí nghiệm
- Phương pháp: lấy mẫu cỏ trong 1m2, 3 lần nhắc; 3 lần/vụ
+ lần 1: ngày 30/ 09/2017
+ lần 2: ngày 30/ 10/2017
+ lần 3: ngày 30/ 11/2017.
24


- Cân tươi, tính trung bình khối lượng / 1m2
- Đếm số loài cỏ dại xuất hiện trong mỗi lần lấy mẫu
2.5.2.3. Thí nghiệm 3: Xác định số lượng giun đất ở các công thức thí nghiệm
Ở mỗi ô thí nghiệm lấy 2 mẫu đất, mỗi hố dài 50cm, rộng 20cm, lấy từ
lớp đất mặt xuống độ sâu 20 cm tại các vị trí khác nhau trong ô. Mẫu đất được
lấy về đem sàng sau đó đếm số giun trên sàng. Thí nghiệm được thực hiện 3 lần:
+ lần 1: ngày 30/ 09/2017
+ lần 2: ngày 30/ 10/2017
+ lần 3: ngày 30/ 11/2017.

Hình 2.2. Đếm số lượng giun đất ở các công thức thí nghiệm
2.5.2.4. Thí nghiệm 4: Xác định khối lượng chất xanh của cây hàn the ba lá sau
khi thu hoạch
Sau một thời gian trồng thực nghiệm, chúng em thu hoạch và cân khối lượng
của cây hàn the ba lá thu được ở các ô diện tích tích trồng

25