BƯỚC đầu KHẢO sát HIỆU QUẢ của BIOCHAR từ vỏ TRẤU TRÊN NĂNG SUẤT cây RAU MUỐNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

VÕ VĂN QUẠCH

Tên đề tài:
BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA BIOCHAR TỪ VỎ TRẤU
TRÊN NĂNG SUẤT CÂY RAU MUỐNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NGÀNH NÔNG NGHIỆP SẠCH

Cần Thơ, 2012


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

VÕ VĂN QUẠCH

Tên đề tài:
BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA BIOCHAR TỪ VỎ TRẤU
TRÊN NĂNG SUẤT CÂY RAU MUỐNG

Cán bộ hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

PGS.TS. NGUYỄN MỸ HOA

KS: NGUYỄN CHÍ TÂM

VÕ VĂN QOẠCH
MSSV: 3083437
Lớp: Nông Nghiệp Sạch - K34

Cần Thơ, 2012


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
---------------------------------------------------------------------------------------------Xác nhận của bộ môn Khoa Học Đất về đề tài
BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA BIOCHAR TRÊN
NĂNG SUẤT CÂY RAU MUỐNG

Do sinh viên Võ Văn Quạch lớp Nông Nghiệp Sạch K34 thuộc Bộ Môn Khoa Học Đất
– khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng – Trường Đại Học Cần Thơ.
Ý kiến của Cán bộ hướng dẫn: ................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................

Cần Thơ, ngày….tháng….năm 2012
Cán bộ hướng dẫn

Nguyễn Mỹ Hoa

i


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
---------------------------------------------------------------------------------------------Xác nhận của bộ môn Khoa Học Đất về đề tài
BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA BIOCHAR TRÊN
NĂNG SUẤT CÂY RAU MUỐNG

Do sinh viên Võ Văn Quạch lớp Nông Nghiệp Sạch K34 thuộc Bộ Môn Khoa Học Đất
– khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng – Trường Đại Học Cần Thơ.
Xác nhận của Bộ môn: ............................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
Đánh giá: ................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................

Cần Thơ, ngày….tháng….năm 2012
Bộ Môn

ii


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
----------------------------------------------------------------------------------------------Hội đồng báo cáo luận văn tốt nghiệp chứng nhận báo cáo tốt nghiệp với đề tài:
BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA BIOCHAR TRÊN
NĂNG SUẤT CÂY RAU MUỐNG

Do sinh viên Võ Văn Quạch lớp Nông Nghiệp Sạch K34 thuộc Bộ Môn Khoa Học Đất
– khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng – Trường Đại Học Cần Thơ.
Bài báo cáo được đánh giá ở mức: .....................................................................
Ý kiến của hội đồng: ...............................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................

DUYỆT KHOA

Cần Thơ, ngày….tháng….năm 2012

Trưởng khoa Nông Nghiệp
& Sinh Học Ứng Dụng
Chủ Tịch Hội Đồng

iii


TIỂU SỬ CÁ NHÂN

I. Lý lịch sơ lược
Họ và tên: Võ Văn Quạch

Ngày, tháng, năm sinh: 01/01/1982

Giới tính: Nam

Nơi sinh: huyện Hồng Dân – tỉnh Bạc Liêu

Dân tộc: Kinh

Cha: Võ Văn Khách
Mẹ: Nguyễn Thị Mừng
Chỗ ở hiện nay: ấp Ninh Phú – xã Ninh Quới – huyện Hồng Dân – tỉnh Bạc Liêu
II. Quá trình học tập
1. Tiểu học
Thời gian: 1990-1995
Trường: Tiểu học “B” Ninh Quới
Địa chỉ: xã Ninh Quới – huyện Hồng Dân – tỉnh Bạc Liêu
2. Trung học cơ sở
Thời gian: 1995-1999
Trường: Trung học cơ sở “B” Ninh Quới
Địa chỉ: xã Ninh Quới – huyện Hồng Dân – tỉnh Bạc Liêu
3. Trung học phổ thông
Thời gian: 2000-2002
Trường: Trung tâm giáo dục thường xuyên Long Mỹ
Địa chỉ: thị trấn Long Mỹ - huyện Long Mỹ - tỉnh Cần Thơ
4. Đại học
Thời gian: 2008-2012
Trường: Đại Học Cần Thơ, sinh viên ngành Nông Nghiệp Sạch, khóa 34
Địa chỉ: đường 3/2, phường Xuân Khánh, quận Ninh kiều , TP.Cần Thơ.

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả trình
bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình luận văn nào trước đây.

Tác giả luận văn

Võ Văn Quạch

v


LỜI CẢM TẠ
Kính dâng !
Cha mẹ đã suốt đời tận tụy vì sự nghiệp và tương lai của con, lo lắng cho con ăn
học nên người.
Các anh chị em đã ủng hộ, động viên và giúp đỡ em trên con đường học tâp.
Tỏ lòng biết ơn sâu sắc!
Cô Nguyễn Mỹ Hoa và anh Nguyễn Chí Tâm đã tận tình dìu dắt, chỉ bảo và
động viên trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Cô cố vấn học tập Nguyễn Mỹ Hoa và Trương Thị Ngọc Điệp, người đã quan
tâm, dìu dắt, động viên và giúp đỡ em trong suốt thời gian học tại trường.
Quý thầy cô trong khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng và toàn thể quý
thầy cô trong trường đại học Cần Thơ đã tận tâm dạy dỗ, truyền đạt kiến thức và những
kinh nghiệm quý báo cho em trong suốt thời gian học tại trường. Những kiến thức và
kinh nghiệm của thầy cô truyền đạt cho em là hành trang quý báo vào đời trong tương
lai.

chân thành cảm ơn!
Các bạn Long, Viên An, Đô, Nhân, Lực, Bằng, Khanh,… đã tận tình giúp đỡ tôi
trong thời gian tôi thực hiện thí nghiệm và hoàn thành tốt luận văn.
Các bạn lớp Nông Nghiệp Sạch k34 đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình học tập và thực hiện luận văn.
Gởi đến toàn thể quý Thầy, Cô, Anh, Chị trong Bộ Môn Khoa Học Đất và các
bạn lớp Nông Nghiệp Sạch K34 lời chúc sức khỏe, hạnh phúc và thành công trong
cuộc sống.

Võ Văn Quạch

vi


BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
-o0o-

Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Nông Nghiệp Sạch với đề tài:
BƯỚC ĐẦU KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA BIOCHAR TRÊN
NĂNG SUẤT CÂY RAU MUỐNG

Do sinh viên VÕ VĂN QUẠCH thực hiện.

Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp.

Cần Thơ, ngày…… tháng…… năm 2012
Cán bộ hướng dẫn

PGS.TS. Nguyễn Mỹ Hoa

vii


MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Ý kiến của giáo viên hướng dẫn .............................................................................. i
Ý kiến của bộ môn................................................................................................... ii
Ý kiến của hội đồng................................................................................................. iii
Tiểu sử cá nhân ....................................................................................................... iv
Lời cam đoan........................................................................................................... v
Cảm tạ ..................................................................................................................... vi
Duyệt luận văn của Hội đồng................................................................................... vii
Mục lục ................................................................................................................... viii
Danh sách bảng ....................................................................................................... x
Danh sách hình ........................................................................................................ xi
Tóm lược ................................................................................................................. xii
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .................................................................. 2
1.1 BIOCHAR (THAN SINH HỌC) .................................................................... 2
1.1.1 Khái niệm ............................................................................................... 2
1.1.2 Thành phần của biochar ......................................................................... 2
1.1.3 Ứng dụng biochar trong nông nghiệp ...................................................... 4
1.2 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÂY RAU MUỐNG .................................. 8
1.2.1 Nguồn gốc .............................................................................................. 8
1.2.2 Giá trị dinh dưỡng và sử dụng ................................................................. 8
1.2.3 Đặc tính thực vật ..................................................................................... 9
1.2.4 Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh .................................................................. 9
1.2.5 Kỹ thuật trồng ....................................................................................... 10
1.3 PHÂN HỮU CƠ .......................................................................................... 12

1.3.1 Định nghĩa ............................................................................................ 12
1.3.2 Vai trò tác dụng của phân hữu cơ .......................................................... 13
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP .......................................... 17
2.1 PHƯƠNG TIỆN .......................................................................................... 17
2.1.1 Địa điểm và thời gian ............................................................................ 17
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm................................................................................ 17
2.2 PHƯƠNG PHÁP ......................................................................................... 17
2.2.1 Bố trí thí nghiệm ................................................................................... 17
2.2.2 Kỹ thuật canh tác .................................................................................. 18
2.2.3 Chỉ tiêu theo dõi.................................................................................... 19
2.2.4 Phân tích số liệu .................................................................................... 19
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 20
3.1 GHI NHẬN TỔNG QUÁT .......................................................................... 20
3.2 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA BIOCHAR, PHÂN HỮU CƠ ....... 21
viii


3.2.1. Thành phần và tính chất của biochar .................................................... 21
3.2.2. Thành phần và tính chất của phân hữu cơ vi sinh trong thí nghiệm....... 21
3.3 TÌNH HÌNH SINH TRƯỞNG ..................................................................... 22
3.3.1 Chiều cao cây........................................................................................ 22
3.3.2 Tổng số lá trên cây rau muống .............................................................. 23
3.3.3 Hiệu quả của biochar trên năng suất rau muống .................................... 25
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .............................................................. 28
4.1 KẾT LUẬN ................................................................................................. 28
4.2 ĐỀ NGHỊ ..................................................................................................... 28
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 29

ix

DANH SÁCH BẢNG
Bảng
2.2

Tên bảng
Loại và lượng phân bón lót cho rau muống

3.1

Phân tích thành phần và chất lượng biochar từ vỏ trấu

21

3.2

Số lượng lá trên cây của rau muống ở các thời điểm 14, 23 NSKG

24

x

Trang
18


DANH SÁCH HÌNH
Hình
1.1

1.5

Tên hình
Nghiệm thức bón biochar so với không bón và biochar (trên cây
bắp)
Nghiệm thức bón biochar + NPK so với đối chứng không bón
phân và biochar (trên cây bắp)
Nghiệm thức bón phân biochar so với bón phân NPK (trên cây
bắp)
Nghiệm thức bón biochar + NPK so với bón phân NPK (trên cây
bắp)
Ảnh hưởng của biochar từ vỏ trấu đến năng suất lúa ở Campuchia

2.1

Sơ đồ bố trí thí nghiệm

17

3.1

Lò đốt TLUD

20

3.2

Chiều cao rau muống 14 NSKG

22

3.3

Chiều cao rau muống 23 NSKG

23

3.4

Biochar so với đối chứng

24

3.5

Biochar + NPK so với NPK

25

3.6

Năng suất rau muống

26

1.2
1.3
1.4

xi

Trang
5
5
5
5
8


Võ Văn Qoạch. 2011. “Bước đầu khảo sát hiệu quả của biochar trên năng suất cây
rau muống (tháng 03/2012 - 04/2012)”. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Nông
Nghiệp Sạch, khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ. Cán
bộ hướng dẫn PGS.TS. Nguyễn Mỹ Hoa.

TÓM LƯỢC
Đề tài “Bước đầu khảo sát hiệu quả của biochar từ vỏ trấu trên năng suất cây rau
muống” được thực hiện tại nhà lưới khoa Nông Nghiệp & Sinh học Ứng Dụng, trường
Đại học Cần Thơ, trong khoảng thời gian từ tháng 3-4/2012 nhằm mục tiêu xác định
hiệu quả của biochar từ vỏ trấu trên năng suất cây trồng, với cây trồng thử nghiệm là
cây rau muống. Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 5
nghiệm thức bao gồm: (1) Đối chứng không bón phân, không bón biochar; (2) Bón
biochar; (3) Bón phân hóa học 120N-90P2O5-30K2O; (4) Bón biochar kết hợp bón
phân hóa học 120N-90P2O5-30K2O; (5) Bón biochar kết hợp phân hóa học 120N90P2O5-30K2O và phân hữu cơ vi sinh, với 3 lặp lại.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, Biochar đã có tác dụng tích cực trong việc cải
thiện năng suất của rau muống. Ở hầu hết các nghiệm thức có sử dụng biochar thì sự
sinh trưởng và năng suất của rau muống đều tăng. Nhưng tăng cao nhất là ở các
nghiệm thức sử dụng biochar kết hợp 120N-90P2O5-30K2O + phân hữu cơ vi sinh và
nghiệm thức bón biochar kết hợp phân hóa học 120N-90P2O5-30K2O.

xii

MỞ ĐẦU
Hiện nay, việc đốt trấu bằng kỹ thuật truyền thống được sử dụng nhiều trong đun
nấu ở Đồng bằng sông Cửu Long. Nếu kỹ thuật truyền thống được thay thế bằng kỹ
thuật đốt mới – nhiệt phân trong điều kiện oxygen thấp thì sẽ có tác dụng cao trong bảo
vệ môi trường, đồng thời tăng hiệu qủa sử dụng nhiên liệu, chất phế thải là biochar.
Biochar sản xuất từ kỹ thuật đốt mới nếu có tác dụng cao trong gia tăng năng suất cây
trồng sẽ tăng hiệu quả kinh tế, môi trường cho người sử dụng. Ngoài ra trấu cũng là
nguồn nguyên liệu có rất nhiều ở Đồng bằng sông Cửu Long. Do đó đề tài “Bước đầu
khảo sát hiệu quả của biochar từ vỏ trấu trên năng suất cây rau muống” được thực hiện
nhằm mục đích xác định hiệu quả của biochar trên năng suất cây và việc bón biochar
kết hợp với phân vô vơ và phân hữu cơ vi sinh.

1


CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 BIOCHAR (THAN SINH HỌC)
1.1.1 Khái niệm
Biochar (than sinh học) là phần còn lại sau quá trình đốt cháy không hoàn toàn
sinh khối hữu cơ như gỗ, lá, tàn dư thực vật, chất hữu cơ trong điều kiện thiếu ôxy.
Theo Brian Bibens, kỹ sư của UGA, một trong những nhà khoa học đang nghiên cứu
các phương pháp mới tái chế khí thải cacbon, nguyên liệu làm biochar có thể là chất
thải từ động vật, nông nghiệp và lâm nghiệp, chẳng hạn dăm gỗ, vỏ bắp, vỏ đậu phộng,
thậm chí phân gà. Than sinh học được nhiều nhà khoa học xem như “vàng đen” cho
ngành nông nghiệp. Với hàm lượng carbon cao và đặc tính xốp, than sinh học có thể
giúp đất giữ nước, dưỡng chất và bảo vệ vi khuẩn có lợi cho đất, qua đó góp phần tăng
sản lượng cây trồng. Bên cạnh đó, biochar còn đóng vai trò như bể chứa carbon tự
nhiên - cô lập và nhốt khí CO2 trong đất.

Quá trình sản xuất biochar cũng có thể tạo ra những sản phẩm có giá trị khác.
Theo Eprida, công ty ở Georgia đang khai thác các ứng dụng công nghiệp của quá trình
sản xuất than sinh học, những chất khí thoát ra trong quá trình nhiệt phân chất thải hữu
cơ có thể được chuyển hóa thành điện năng, số khác có thể được cô đặc và chuyển
thành xăng trong khi những phụ phẩm khác có thể ứng dụng trong ngành dược.
1.1.2 Thành phần của biochar
Thành phần của biochar rất biến động gồm các thành phần bền và dễ tan (Sohi et
al., 2009). Carbon, chất dễ bay hơi, chất khoáng dễ tan (tro), (Antal and Gronli, 2003).
CEC của biochar biến động từ rất thấp đến khoảng 40 cmol/g và thay đổi khi bón vào
đất (Lehmann, 2007), có thể do sự rửa trôi các hợp chất không tan trong nước (Briggs
et al., 2005) hoặc do sự carboxylate hoá carbon thông qua quá trình oxi hoá sinh học.
(Cheng et al., 2006; Liang et al., 2006). Chan and Xu (2009) báo cáo pH của biochar
trung bình là 8.1 với khoảng biến động từ 6.2 – 9.6.
 Tác dụng cải tạo đất
Biochar sản xuất ra được sử dụng làm phân bón để tăng năng suất cây trồng, cải
thiện thiện tính chất đất do dó đã mang lại ích lợi về nhiều mặt. Các lợi ích về cải tạo
đất bao gồm sự thay đổi các đặc tính vật lý như sa cấu, cấu trúc, kích cở tế khổng do đó
2


có ý nghĩa về sự thoáng khí, khả năng giữ nước (Downie et al., 2009). Về mặt hoá học
biochar có tác dụng gia tăng CEC, tăng pH đất, tăng khả năng hấp phụ kim loại, đạm
và các chất hữu cơ như thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ cỏ, tăng hoạt động và mật số
các loại trùng đất, mycorrhiza. Đặc biệt việc sử dụng biochar làm gia tăng đáng kể
năng suất cây trồng (Verherien et al., 2010).
Bởi vì bản chất của than sinh học có tính chất vật lý và hóa học đặc biệt, nó có một
khả năng độc đáo để thu hút và giữ độ ẩm, chất dinh dưỡng và hóa chất nông nghiệp
thậm chí còn giữ lại nhũng chất dinh dưỡng khó như nitơ và phốt pho. Nitơ thường
xuyên có xu hướng bị trực di làm xáo trộn sự cân bằng hệ sinh thái trong các dòng suối
và các khu vực ven sông.

Than sinh học được tạo ra ở nhiệt độ cao cũng làm tăng nồng độ pH trong đất, và
than sinh học làm từ rơm trộn phân gia cầm đã làm tăng đáng kể hàm lượng phốt pho
và natri sẵn có trong đất. Các nhà khoa học cũng dự tính rằng việc cải tạo đất bằng than
sinh học từ cỏ switchgrass có thể làm tăng tính giữ nước trong đất 1- 3,6 ngày trong
canh tác đậu tương ở Florence, và có thể giữ nước trong đất cho các loại cây trồng trên
đất phù sa nhiều mùn ở Tây Bắc Thái Bình Dương từ 0,4 đến 2,5 ngày (Nghiên cứu
được đăng tải trên tạp chí Nghiên cứu Nông nghịêp số ra tháng 11 /12/2011).
Trên đất nghèo với hàm lượng dinh dưỡng thấp, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng
than sinh học có thể làm tăng năng suất cây trồng lên đến bốn lần. Nghiên cứu trình
bày tại một cuộc họp gần đây Hội Hóa học Mỹ hàng năm cho thấy rằng than sinh học
cộng với lượng phân bón hóa học tăng sự phát triển của lúa mì mùa đông và một số rau
25-50% so với chỉ sủ dung hóa chất. Các thí nghiệm của hội khoa học đất Mỹ cho thấy
rằng than sinh học bổ sung với phân bón tốt hơn chỉ dùng phân bón 60%.
Điều quan trọng cần lưu ý rằng không phải tất cả than sinh học là như nhau. Tính
chất hóa học và vật lý quan trọng của than sinh học rất nhiều bị ảnh hưởng bởi các
nguồn nguyên liệu làn than sinh học khác nhau và điều kiện của quá trình nhiệt phân.
 Biochar tác động đến vi sinh vật đất
Than sinh học lại có diện tích bề mặt lớn và cấu trúc lỗ rỗng phức tạp (1g có thể
có một diện tích bề mặt hơn 1.000m2) nên có khả năng hấp thụ nước, tạo thành các
“hồ”, các “bể” nước dưới mặt đất để giữ lại lượng nước và dinh dưỡng rất lớn cho đất.
3


Nhờ đó cung cấp một môi trường sống an toàn cho cây và các vi sinh vật trong đất.
Nhiều nhà nghiên cứu đều cho rằng Biochar là người bạn tốt nhất của đất (Land’s Best
Friend) bởi có những lợi ích như: giảm phát thải oxit nitơ (ước tính giảm 50%), triệt
khử nhiều sự phát thải mê-tan, giảm nhu cầu phân bón (ước tính giảm 10%), giảm rửa
trôi các chất dinh dưỡng, giảm độ chua của đất, tăng pH đất, lưu trữ carbon ổn định lâu
dài, tăng tập hợp đất do sợi nấm tăng, giảm độc tính nhôm, cải thiện việc xử lý đất
nước, tăng hàm lượng Ca, Mg, P và K, tăng hô hấp của vi sinh vật đất, tăng sinh khối

vi sinh vật đất, tăng nấm rễ Arbuscular mycorrhyzal, kích thích vi sinh vật cố định đạm
cộng sinh trong cây họ đậu, tăng khả năng trao đổi cation.
Tuy nhiên theo Verherien et al (2010) việc sản xuất và sử dụng biochar cũng có
nhiều đe doạ cần được nghiên cứu và xử lý tốt như sự đa dạng của các loài vi sinh vật
đất, sự mặn hoá, sự nén dẽ nếu không được áp dụng phù hợp và có những ảnh hưởng
khác trên chu trình chất đạm, chu trình C khi bón vào đất và khả năng tích luỹ C của
biochar trong các điều kiện khác nhau cũng cần được tiếp tục nghiên cứu.
1.1.3 Ứng dụng biochar trong nông nghiệp
Biocarbon được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như để hấp thụ CO2
góp phần làm giảm khí nhà kính, làm chậm sự biến đổi khí hậu hoặc để sản xuất
biofilter dùng lọc nước uống trong các gia đình, hoặc dùng xử lý nước thải công
nghiệp, nước thải sinh hoạt… nhưng trong nông nghiệp vẫn được dùng nhiều hơn.
Theo GS Lehmann, bộ môn Địa Hoá học đất, trường Đại học Stanford (2007), khi
được sử dụng rộng rãi, thuật ngữ Biochar (than sinh học) được hiểu là than từ bất kỳ
sinh khối phế thải nào. Trong bối cảnh rộng hơn, Biochar có thể được hiểu là chất sử
dụng để cải thiện chất lượng đất. Những người đam mê than sinh học nói chung đồng ý
rằng, nguyên than sinh học cần phải được xử lý thêm trước khi được bổ sung vào khu
vườn hoặc ủ trộn với phân hữu cơ, thường được sử dụng để tạo vật chất mang các vi
sinh vật và chất dinh dưỡng có lợi. Than sinh học có diện tích hoạt động bề mặt cao
hơn so với than khác và ngày càng có nhiều người quan tâm đến đặc điểm tiềm năng
của than sinh học. Các hoạt động của dự án than sinh học Thụy Sỹ đã chứng minh tác
dụng của than này đối với đất. Họ đưa than sinh học thực nghiệm tại Terrigal
4


(Australia) với các công thức thí nghiệm: 1. Đất đồng bằng, 2. Đất + NPK (Nitơ,
Phospho và phân bón Kali), 3. Đất + than sinh học, 4. Đất + NPK + than sinh học, tỷ lệ
ứng dụng than sinh học vào ngày 3 lô thử nghiệm là 50 tấn/ha. Sau 10 tuần, ở các lô
thử nghiệm cho thấy ở các công thức thí nghiệm có Biocarbon đều cho kết quả tốt và
hiệu ứng tương tự cũng được thấy trong nhiều loại đất và các địa điểm khác trên thế

giới.
Một số hình ảnh chứng minh sự ảnh hưởng của than sinh học trên đất (thí
nghiệm tại Terrigal (Australia))

Biochar tồn tại nhiều năm trong đất, nhờ đó cải tạo thổ nhưỡng tơi xốp hơn, giữ
được nhiều nước cho đất ẩm hơn, tạo môi trường phát triển các tập đoàn sinh vật hoạt
động ngang tầm bộ rễ và từ đó tạo ra dưỡng chất tự nhiên cho các cây trồng. Mục đích
5


cuối cùng là cải tạo nền đất bạc màu, gia tăng sản lượng, và giảm bớt chi phí cũng như
sự lệ thuộc vào phân bón hóa học cùng thuốc trừ sâu.
 Ứng dụng biochar từ vỏ trấu trong cải tạo độ phì nhiêu đất
Tại Việt Nam, gần đây Báo Nông nghiệp (21/12/2010) cũng đã có bài viết đề cập
đến việc sản xuất Biochar từ vỏ trấu để cải tạo đất, bởi Đồng bằng sông Cửu Long nổi
tiếng với những dòng sông trấu trôi ra từ các nhà máy xay xát tập trung, việc sản xuất
Biochar nên được thực hiện để một mặt lấy nhiệt sản xuất điện năng, mặt khác thu hồi
Biochar thương phẩm để bán trong nước hay đem xuất khẩu
Theo kết quả phân tích của Dương Minh Long (2011), biochar từ vỏ trấu chứa đầy
đủ các dưỡng chất cần thiết cho sự phát triển của cây trồng: pH (1: 2.5): 8,58; EC: 0,97
mS/cm; hàm lượng chất hữu cơ: 6,08 %C; N tổng số: 0,35 %N; lân tổng số: 0,2 %; lân
dễ tiêu: 328,44 mg/kg; đạm hữu dung: 9,69 mg/kg; Canxi trao đổi (Ca2+): 2,35
meq/100g; Magiê trao đổi (Mg2+): 1,33 meq/100g; Kali trao đổi (K+): 7,50 meq/100g;
Đồng trao đổi (Cu2+): 0,029 mg/kg; Kẽm trao đổi (Zn2+): 0,046 mg/kg .
Kết quả đo đạc mới nhất được tờ TreeHugger tường thuật hôm 13/5 cho thấy sản
lượng cây trồng ở các vùng đất bón biochar ở Canada tăng lên từ 6 đến 17% so với đối
chứng tại chỗ, thân cây cứng hơn và bộ rễ phát triển nhiều hơn đến 68%. Hao hụt
dưỡng chất phân bón do bị rửa trôi giảm đi rõ rệt, trong đó hiện tượng mất lân giảm
đến 44%. Trên thực tế, lợi ích của việc bón biochar đã được quan trắc, kiểm nghiệm
nhiều nơi ở Úc, Philippines, Congo… và nhiều nước đã có chế độ khuyến khích hay

tưởng thưởng cho các nông gia.
Người ta chú ý đến việc sản xuất biochar từ vỏ trấu vì phế phẩm này luôn sẵn nơi
xứ lúa gạo. Kỹ thuật đốt than tồn tính không khó, trong khi hạt than rất mịn nhưng có
thể tích lỗ hổng rất lớn. Mặt khác bụi than tương đối nặng do giàu silic nhờ đó có thể
rải vãi bằng tay hay bằng cơ giới. Nước ta đã có thói quen lấy tro lò đốt đem ra bón
ruộng, nhưng tỉ lệ biochar trong đó thường thấp lẫn với tro đen. Trong loại tro xám này
có đến trên dưới 40% tro trắng vốn có hoạt tính rất mạnh và thường có hại hơn là làm
lợi cho cây, cho đất.
Nhu cầu sử dụng biochar vỏ trấu trên ruộng vào khoảng 16 tấn mỗi hecta, tương
đương với khoảng tỷ lệ 1,4% trong lớp đất mặt từ 0 đến 0,1 mét. Việc rải bón có thể
6


thực hiện nhiều lần, nhiều vụ. Nhưng không quản ngại mật độ quá cao vì biochar có
tính trung hòa chứ không acid như thứ tro xám. Người ta tính toán kinh tế bằng cách
lấy giá trị tăng thêm sản lượng và giảm bớt phân bón trong các năm sau bù vào đầu tư
sản xuất hay tiền mua biochar. Việc cân đối này luôn có lợi và lợi lớn cho các nông
gia. (Theo Hoàng Xuân Phương - 1/6/2009).
Tiến sĩ Boun Suy Tân, người Campuchia đã thực hiện một nghiên cứu về các lợi
ích của than sinh học từ vỏ trấu và compost dùng để bón ruộng lúa. Ông tiến hành thí
nghiệm với 4 điểm trình diển.
Điểm 1 = không sử dụng than sinh học và compost
Điểm 2 = 5 tấn compost/ha
Điểm 3 = 5 tấn compost/ha + 20 tấn than sinh học/ha
Điểm 4 = 5 tấn compost/ha + 50 tấn than sinh học/ha
Sản lượng (kg/ha) đạt được như sau
Điểm 1 = 1252
Điểm 2 = 1504 (tăng 20%)
Điểm 3 = 1817 (tăng 45%)
Điểm 4 = 3756 (tăng 200%)

Kết nghiên cứu của Preston - Báo cáo trong hội thảo trong hội thảo sử dụng phân
bón hiệu quả ở ĐHCT, hợp tác giữa IFDC và Khoa Nông Nghiệp & SHƯD Trường
ĐHCT, cho thấy hiệu hiệu quả của biochar làm gia tăng năng suất lúa.

7


Năng suất lúa
(tấn/ha)

Hình 1.5 Ảnh hưởng của biochar từ vỏ trấu đến năng suất lúa ở Campuchia
(preston, 2010).

1.2
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÂY RAU MUỐNG
1.2.1 Nguồn gốc
Cây rau muống có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới châu Á, khu vực Nam và Đông Nan
Á, vùng nhiệt đới châu Phi, Trung Á và Nam Mỹ, châu Đại Dương.
1.2.2 Giá trị dinh dưỡng và sử dụng
Rau muống là món ăn quen thuộc hằng ngày của nhân dân ta. Có thể chế biến
thành món ăn như rau muống bào dùng để trộn các thứ gỏi, làm dưa chua, rau muống
luộc và rau muống xào. Có khi người ta còn dùng ngọn rau muống non để nhúng vào
lẩu nóng để ăn như một loại rau cải (Võ Văn Chi, 2005).
Rau muống có giá trị dinh dưỡng cao. Trong 100gr rau ăn được cho ta 23Kcal,
3,2g protid, 2,5g glucid, 1,0g cellulose, 100mg calcium, 37mg phosphor, 1,4mg sắt,
37mg natrum, 331mg kalium, 2280mg  - caroten, 0,10mg B1, và 23mg vitamin C.
trong rau muống còn nhiều loại acid amin khác như Lizin, Metioni, Triptophan…Về
mặt y học, rau muống cũng là một loại cây dùng để làm thuốc. Rau muống có vị ngọt

8

và dịu, tính mát, có tác dụng chống độc, chống viêm, lợi tiểu, cầm máu (Võ Văn Chi,
2005; Đường Hồng Dật, 2003).
1.2.3 Đặc tính thực vật
 Rễ
Rau muống là loại cây trồng thuộc nhóm rễ chùm, có khả năng ra rễ ở các thân
đốt. Rễ còn non có màu trắng xám, khi già chuyển sang màu sậm hơn (Nguyễn Mạnh
Chinh: Phạm Anh Cường, 2007 và Đường Hồng Dật, 2003).
 Thân
Thân dây hình trụ to bằng chiếc đũa, có mắt, dạng ống rỗng, bò trên mặt đất hay
mặt nước, dài tới 2-3 m, màu xanh nhạt hay đỏ tía. Thân chia thành nhiều đốt, trên các
đốt có thể sinh rễ, phân cành mạnh (Võ Văn Chi, 2005; Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm
Anh Cường, 2007).
 Lá
Theo Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường (2007), lá của rau muống có hình
tam giác hoặc bầu dục, đầu nhọn như mũi mác, dài 10-20 cm, màu nâu xanh, có cuống
lá dài. Mép lá mọc thẳng hoặc có răng cưa.
 Hoa và quả
Phát hoa mọc ở nách lá, mang một hoặc nhiều hoa. Hoa hình phểu, màu trắng hoặc
hồng tía, cuống hoa dài.
Quả tròn, vỏ mỏng, dường kính 7-10 mm, trong chứa 3-5 hạt. Hạt hình cầu, màu
đen, vỏ dày, đường kính 2-3 mm.
1.2.4 Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh
 Nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, quang hợp và
các tiến trình sinh lý khác trong quá trình sinh trưởng của cây trồng. Theo Edwards et
al (1983), nhiệt độ tối hảo ở vào khoảng 20-300C, phản ứng của cây bị hạn hẹp ở nhiệt
độ thấp và gia tăng ở nhiệt độ cao hơn. Rau muống được xếp vào nhóm rau có khả
năng chịu nóng, thích nghi cao với khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm, nhưng nhiệt độ thích

hợp nhất khoảng 25-300C, nhiệt độ dưới 200C rau muống phát triển kém và cho năng
suất thấp (Đường Hồng Dật, 2003).
9


 Ánh sáng
Từng loại rau khác nhau thì yêu cầu về cường độ ánh sáng cũng khác nhau. Ở
phần lớn các loại rau, cường độ ánh sáng tối hảo vào khoảng 20.000 – 30.000 lux.
Điểm bù ánh sáng của nhiều loại rau là 1.080 lux, quá trình quang hợp của cây
rau ngừng ở cường độ ánh sáng 4,31 lux (Tạ Thu Cúc, 2005). Theo Trần Khắc Thi và
Trần Ngọc Hùng (2005). Rau muống là cây ưa sáng. Trong điều kiện nhiệt độ cao và
đây đủ ánh sáng, cây sinh trưởng tốt và cho năng suất cao.
 Ẩm độ
Về cơ bản ẩm độ có vai trò trong phân chia tế bào, duy trì và phát triển tế bào cũng
như tác động lên các giai đoạn sinh trưởng của cây trồng. Rau muống, ẩm độ để cho
năng suất cao là 90% (Đường Hồng Dật, 2003: Nguyễn Văn Thắng và Trần Khắc Thi,
1999).
 Đất và dinh dưỡng
Rau muống thích hợp với các loại đất có ẩm độ cao và phát triển tốt nhất ở đất có
hàm lượng chất hữu cơ cao (Đường Hồng Dật, 2003), pH thích hợp cho rau muống
phát triển là 5,3 – 6,0 (Trần Khắc Thi và Trần Ngọc Hùng, 2005). Cũng theo tác giả
này, trồng rau muống cạn nên chọn đất thịt nhẹ hay thịt trung bình, giàu chất hữu cơ,
gần nguồn nước tưới.
1.2.5 Kỹ thuật trồng
 Thời vụ
Theo Nguyễn Thị Hường (2004), mùa vụ trồng rau muống tốt nhất là từ tháng 3 –
7 dương lịch và thu hoạch liên tục từ tháng 4 – 9. Đầu tháng 10 rau ra hoa đồng loạt,
nếu trời ấm và chăm sóc tốt vẫn có thể thu hoạch đến hết tháng 10, 11.
 Làm đất, gieo trồng
Đất phải được cày, bừa kỹ, nhặt sạch cỏ trước khi gieo trồng. Rạch hàng lên

luông: mặt luống rộng 1,2m, rảnh luống 0,3m, cao 15 cm (Trần Khắc Thi-Trần Ngọc
Hùng, 2005). Một số tác giả khác lại cho rằng chiều cao luống nên từ 20-30 cm là thích
hợp (Trần Thị Dung và Nguyễn Huy Điềm, 2007).
Khi gieo hạt thì rạch ngang trên luống, cách nhau 20cm. Gieo hạt hạt xong lấp đất
kín hạt. Tưới đủ ẩm. Lượng hạt cần 5-10g/m2. Nếu tỷ lệ nẩy mầm của hạt
10


thấp, có thể tăng lượng hạt lên 10-12g/m2 (Đường Hồng Dật, 2003).
 Bón Phân, chăm sóc
Nguyên tắc bón phân là phải cân đối giữa phân hửu cơ, vô cơ và các yếu tố N, P,
K một cách hợp lý. Tuyệt đối không được dùng phân chuồng tươi, phân bắc tươi và
nước phân tươi để bón hoặc tưới. Các loại rau ăn lá cần nhiều đạm, nó chính là yếu tố
quyết định năng suất rau ăn lá (Tạ Thu Cúc, 2005). Theo Trần Khắc Thi-Trần Ngọc
Hùng (2005), lượng phân bón NPK cho cây rau muống kg (nguyên chất)/ha từ 150160 kg N, 60-80 kg P, 40-50 kg K. Có thể dùng các dạng phân hỗn hợp, phức hợp NPK
để bón với liều lượng nguyên chất tương ứng, cần cung cấp thêm 15-20 tân/ha, cũng có
thể là phân hữu cơ sinh học,hoặc phân rác chế biến thay thế phân chuồng với lượng
bằng 1/3 lượng phân chuồng để bổ sung dinh dưỡng cho cây và cải tạo đất. Cách bón
phân gym bón lót và bón thúc.
- Bón thúc: toàn bộ phân chuồng + phân lân + kali. Trộn đều phân, rải trên mặt
luống, lấp đất trước khi gieo hoặc rạch hàng bón phân theo hàng trước khi gieo trồng.
- Bón thúc: Lượng đạm urê dùng để bón thúc sau mỗi đợt thu hái, chủ yếu hòa
nước tưới. Tưới hoặc bón trước khi thu hái ít nhất 15 ngày.
Khi gieo hạt mọc lên, cao 2-3 cm thì dùng đất nhỏ vun phủ gốc để giữ cho cây con
khỏi bị đổ và ra rễ ở đốt trên, cho cây bám chắc vào đất, hút được nhiều chất dinh
dưỡng (Đường Hồng Dật, 2003).
 Nước tưới
Nước là hạn chế lớn nhất đối với năng suất và chất lượng rau ăn lá ( Tạ Thu Cúc,
2005).Theo Trần Khắc Thi và Trần Ngọc Hùng (2005), rau muống cạn cần phải giử ẩm
thường xuyên, độ ẩm thích hợp cho rau muống cạn là 90% mới cho năng suất cao và

chất lượng tốt.
 Quản lý dịch hại
Theo Trần Khắc Thi và Trần Ngọc Hùng (2005)và Nguyễn Mạnh Chinh (2005),
hai loại sâu hại chủ yếu trên ruộng rau muống là sâu ba ba xanh (Taiwania circumdata)
và sâu khoang (Spodoptera litura). Bệnh gỉ trắng (do nấm Albugo ipomoea Schweinitz )
là đối tượng ảnh hưởng nặng nhất đến chất lượng rau muống. Ngoài ra còn có bệnh
11