Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng cà chua tại gia lâm hà nội

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

TRẦN ĐỨC NHÀN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ
TỪ VẬT LIỆU SAU NUÔI GIUN QUẾ ĐẾN SINH
TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CÀ
CHUA TẠI GIA LÂM - HÀ NỘI

Ngành:
Mã số:
Người hướng dẫn khoa học:

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày… tháng… năm 2018
Tác giả luận văn

Trần Đức Nhàn

i


LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn, tơi đã nhận
được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cơ giáo, sự giúp đỡ, động viên của
bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi được bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn
sâu sắc TS Nguyễn Thu Hà và TS Chu Anh Tiệp đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng
sức, thời gian và tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình học tập và thực hiện đề tài.

Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo,
Bộ môn Canh tác học, Khoa Nông học, Học viện Nơng nghiệp Việt Nam đã tận tình
giúp đỡ tơi trong q trình học tập, thực hiện đề tài và hồn thành luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức bộ môn Nơng hóa,
Khoa Quản lý đất đai, Học viện Nơng nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ và tạo điều kiện
cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./.

Hà Nội, ngày… tháng… năm 2018
Tác giả luận văn

Trần Đức Nhàn

ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan............................................................................................................................... i
Lời cảm ơn.................................................................................................................................. ii
Mục lục....................................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt.............................................................................................................. vi
Danh mục bảng........................................................................................................................ vii

Danh mục hình........................................................................................................................ viii
Trích yếu luận văn.................................................................................................................... ix
Thesis abstract........................................................................................................................... xi
Phần 1. Mở đầu........................................................................................................................ 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................. 1

1.2.

Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................... 1

1.3.

Phạm vi nghiên cứu.................................................................................................... 2

1.4.

Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn ........................................... 2

Phần 2. Tổng quan tài liệu..................................................................................................... 3
2.1.

Tình hình sản xuất rau và cà chua............................................................................ 3

2.2.

Đặc điểm sinh lý dinh dưỡng của cây cà chua....................................................... 6

2.2.1.

Đặc điểm sinh trưởng phát triển............................................................................... 6

2.2.2.

Đặc điểm hệ rễ cây cà chua....................................................................................... 6

2.2.3.

Nhu cầu dinh dưỡng cây cà chua.............................................................................. 6

2.3.

Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp .....8

2.3.1.

Một số nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp ..........8

2.3.2.

Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân giun quế trong sản xuất nơng
nghiệp........................................................................................................................... 9

2.4.

Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân bón cho cây cà chua............................ 15

2.4.1.

Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân bón vơ cơ cho cây cà chua ..................15

2.4.2.

Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ cho cây cà chua ....................... 17

2.4.3.

Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ giun quế cho cây cà chua ......19

Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu................................................................ 21
3.1.

Địa điểm nghiên cứu................................................................................................. 21

3.2.

Thời gian nghiên cứu................................................................................................ 21

iii


3.3.

Đối tượng nghiên cứu............................................................................................... 21

3.4.

Nội dung nghiên cứu................................................................................................ 21

3.4.1.

Xác định lượng phân hữu cơ giun quế hợp lý cho cây cà chua trên đất
phù sa sông Hồng...................................................................................................... 21

3.4.2.

Xác định mức bón phân bón thích hợp khi tăng lượng bón phân hữu cơ
giun quế ở các mức bón Đạm vơ cơ khác nhau cho cây cà chua trên đất
phù sa sông Hồng..................................................................................................... 21

3.5.

Phương pháp nghiên cứu......................................................................................... 22

3.5.1.

Phương pháp ủ phân hữu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế phục vụ cho thí

nghiệm đồng ruộng................................................................................................... 22
3.5.2.

Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng..................................................................... 23

3.5.2.

Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi................................................................... 27

3.5.3.

Phương pháp và chỉ tiêu hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón ............................. 28

3.5.4.

Phương pháp xử lý số liệu....................................................................................... 29

Phần 4. Kết quả và thảo luận.............................................................................................. 30
4.1.

Một số tính chất đất trước thí nghiệm.................................................................... 30

4.1.1.

Một số chỉ tiêu nơng hóa trong đất trước thí nghiệm .......................................... 30

4.2.

Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến sinh trưởng, phát

triển và năng suất cà chua........................................................................................ 31
4.2.1.

Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến thời gian sinh
trưởng của cây cà chua............................................................................................. 31

4.2.2.

Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến chiều cao cây cà chua
33

4.2.3.

Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến năng suất và các

yếu tố cấu thành năng suất...................................................................................... 35
4.2.4.

Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến một số chỉ tiêu
chất lượng quả........................................................................................................... 39

4.2.5.

Hiệu suất sử dụng phân bón và hiệu quả kinh tế của các mức bón phân
hữu cơ giun quế cho cây cà chua........................................................................... 41

4.3.

Ảnh hưởng của các mức thay thế phân đạm hóa học bằng phân hữu cơ
giun quế đến cây cà chua......................................................................................... 42

4.3.1.

Một số chỉ tiêu nơng hóa trong đất trước thí nghiệm .......................................... 42

4.3.2.

Ảnh hưởng của các mức thay thế phân đạm hóa học bằng phân hữu cơ
giun quế đến thời gian sinh trưởng của cây cà chua ........................................... 44

iv

4.3.3.

Ảnh hưởng của các mức thay thế phân đạm hóa học bằng phân hữu cơ
giun quế đến chiều cao của cây cà chua

4.3.4.

Ảnh hưởng của các mức thay thế phân đạm hóa học bằng phân hữu cơ
giun quế đến năng suất của cây cà chua

4.3.5.

46
48

Ảnh hưởng của các mức thay thế phân đạm hóa học bằng phân hữu cơ
giun quế đến chất lượng quả của cây cà chua 54

4.3.6.

Hiệu quả kinh tế khi sử dụng phân hữu cơ giun quế thay thế một phần
phân đạm vơ cơ bón cho cây cà chua trên đất phù sa sông Hồng

56

Phần 5. Kết luận và kiến nghị............................................................................................. 58
5.1.

Kết luận....................................................................................................................... 58

5.2.

Kiến nghị.................................................................................................................... 59

Danh mục các cơng trình cơng bố......................................................................................... 60
Tài liệu tham khảo................................................................................................................... 70
Phụ lục....................................................................................................................................... 76

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

ĐVT

Đơn vị tính

CTTN

Cơng thức thí nghiệm

CT

Cơng thức

NL

Nhắc lại

HSSDPB

Hiệu suất sử dụng phân bón

SLQ

Số lượng quả

KHQ

Khối lượng quả

NSLT

Năng suất lý thuyết

NSTT

Năng suất thực thu

HCVS

Hữu cơ vi sinh

HCSH

Hữu cơ sinh học

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Diện tích, năng suất, sản lượng rau các loại và cà chua ở Việt Nam
qua các năm............................................................................................................ 3
Bảng 2.2. Diện tích, năng suất, sản lượng rau các loại và cà chua tại các vùng
miền ở Việt Nam trong năm 2015....................................................................... 4
Bảng 2.3. Nhu cầu dinh dưỡng của cây cà chua (kg/ha) .................................................... 6
Bảng 2.4. Sự khác nhau về hàm lượng dinh dưỡng tổng số khi ủ phân gia súc với
các tác nhân sinh học khác nhau....................................................................... 10
Bảng 2.5. Các thông số của phân giun được sản xuất từ phân cừu ................................. 11
Bảng 2.6. Lượng phân bón cho cà chua.............................................................................. 16
Bảng 3.3. Nội dung cơng thức thí nghiệm 2....................................................................... 26
Bảng 3.4. Phương pháp bón phân cho cây cà chua trong thí nghiệm ............................. 26
Bảng 3.5. Các chỉ tiêu chất lượng phân bón và cây trồng................................................ 28
Bảng 4.1. Các chỉ tiêu nơng hóa của đất trước thí nghiệm.............................................. 30
Bảng 4.2. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của cây cà chua .............................. 32
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến năng suất và
các yếu tố cấu thành năng suất.......................................................................... 36
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến chỉ tiêu chất
lượng quả.............................................................................................................. 39
Bảng 4.5. Hiệu suất sử dụng phân bón và hiệu quả kinh tế của các mức bón phân
hữu cơ giun quế trên cây cà chua...................................................................... 41
Bảng 4.6. Các chỉ tiêu nơng hóa của đất trước thí nghiệm.............................................. 42
Bảng 4.7. Thời gian sinh trưởng của cây cà chua ở các giai đoạn theo dõi ................... 44
Bảng 4.8. Chiều cao của cây cà chua qua các giai đoạn theo dõi ................................... 47
Bảng 4.9. Ảnh hưởng của các mức bón phân đạm vơ cơ đến năng suất cây cà chua . 49

Bảng 4.10. Ảnh hưởng của các mức bón phân hữu cơ giun quế đến năng suất của
cây cà chua............................................................................................................ 50
Bảng 4.11. Tác động cộng hưởng của các mức phân đạm hóa học và các mức
phân hữu cơ giun quế đến năng suất của cây cà chua.................................... 51
Bảng 4.12. Một số chỉ tiêu chất lượng quả cà chua............................................................ 55
Bảng 4.14. Hiệu quả kinh tế của các mức bón phân đạm vơ cơ và phân hữu cơ
giun quế trên cây cà chua................................................................................... 56

vii


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1.

Tỷ lệ diện tích các loại rau của Việt Nam năm 2016..................................... 5

Hình 3.1.

Diễn biến nhiệt độ trong quá trình ủ phân giun........................................... 22

Hình 4.1.

Diễn biến chiều cao cây cà chua theo thời gian........................................... 34

Hình 4.2.

Tốc độ tăng trưởng của chiều cao cây theo giai đoạn................................. 35

Hình 4.3.

Cây cà chua giai đoạn ra hoa trong điều kiện bón lượng phân hữu cơ

giun quế khác nhau

38

Hình 4.4

Quả cà chua khi thu hoạch............................................................................... 40

Hình 4.5.

Cây cà chua qua một số giai đoạn sinh trưởng............................................. 46

Hình 4.6.

Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây cà chua qua các giai đoạn theo dõi ....48

Hình 4.7.

Quả cà chua khi thu hoạch............................................................................... 55

viii


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Trần Đức Nhàn
Tên Luận văn: “Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế
đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng cà chua tại Gia Lâm - Hà Nội”.
Ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 8620110

Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nơng Nghiệp Việt
Nam Mục đích nghiên cứu
- Xác định liều lượng phân hữu cơ giun quế thích hợp bón cho cây cà chua đạt
năng suất cao, chất lượng tốt và hiệu quả kinh tế cao.
- Xác định mức bón phân bón thích hợp khi tăng lượng bón phân hữu cơ giun
quế ở các mức bón Đạm vơ cơ khác nhau.
- Xác định khả năng sử dụng phân hữu cơ giun quế thay thế một phần phân

đạm hóa học khi giảm lượng Đạm hóa học đồng thời tăng lượng phân giun quế tương
ứng trong canh tác cây cà chua.
Phương pháp nghiên cứu đã sử dụng
- Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng: Bố trí 02 thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên
2

đầy đủ (RCB). Diện tích mỗi ơ thí nghiệm 20m , lặp lại 03 lần. Thí nghiệm được bố trí
ở vụ Xuân năm 2017 và vụ Xuân năm 2018.
- Đánh giá một số chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây cà chua, (thời gian

sinh trưởng, chiều cao cây, năng suất lý thuyết, năng suất thực thu) theo QCVN 0163:2011/BNNPTNT của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn về khảo nghiệm giá
trị canh tác và sử dụng của giống cà chua. Phân tích một số chỉ tiêu chất lượng quả
theo các phương pháp thơng dụng. Tính tốn hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón: Tổng
thu, tổng chi, lợi nhuận, VCRphc.
- Kết quả thí nghiệm đồng ruộng được xử lý thống kê bằng Excel, phần mềm

IRRISTAT 5.0 theo hướng dẫn trong “Giáo trình thiết kế và xử lý kết quả thí nghiệm
bằng phần mềm Irristat” của Phạm Tiến Dũng và Nguyễn Đình Hiền (2010).
Kết quả chính và kết luận

1. Các mức bón 5, 10 và 15 tấn phân hữu cơ giun quế giúp chiều cao cây và một
số chỉ tiêu chất lượng quả cà chua cao hơn so với công thức đối chứng không sử dụng.
Trên nền 160 kgN, 100 kgP2O5, 135 kgK2O, bón 10 tấn phân hữu cơ giun quế giúp cây cà
chua đạt năng suất thực thu cao 35,42 tấn/ha; hiệu suất sử dụng phân bón cao (1,20 kg
quả/kg phân); thu nhập thuần do sử dụng phân bón đạt 215,895 triệu/ha và tỷ lệ lãi

ix


trên chi phí mua phân bón là 2,56 lần, cao hơn các mức bón phân khác.
2. Năng suất lý thuyết của 2 cơng thức bón 160 kgN với 10,95 tấn và 11,90 tấn

phân hữu cơ giun quế/ha/vụ đạt giá trị lần lượt là 46,06 tấn/ha và 47,11 tấn/ha là
không khác nhau nhưng cao hơn các cơng thức khác trong thí nghiệm. Tuy nhiên, mức
bón 160 kgN và 11,9 tấn phân hữu cơ giun quế /ha/vụ giúp cây cà chua đạt năng suất
thực thu cao nhất (38,77 tấn/ha). Mức bón phân đạm vơ cơ thấp hơn (120 kgN/ha/vụ)
với mức bón 10,0 tấn và 10,95 tấn phân hữu cơ giun quế/ha/vụ có năng suất thực thu
đạt giá trị lần lượt là 18,49 tấn/ha và 22,07 tấn/ha thấp hơn các công thức khác trong
cùng điều kiện thí nghiệm.
3. Các cơng thức bón phân đạm vô cơ và phân hữu cơ giun quế CT1 (160

kgN/ha + 10 tấn/ha), CT5 (140 kgN/ha + 10,95 tấn/ha) (thay thế 20 kgN bằng lượng
phân giun quế tương ứng) và CT9 (120 kgN/ha + 11,90 tấn/ha) (thay thế 40kgN bằng
lượng phân giun quế tương ứng) không tạo ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về các
yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của cây cà chua. Lợi nhuận và chỉ số
VCRphc của công thức CT5 (thay thế 20kgN) đạt lần lượt 104,5 triêu/ha và 2,69 lần,
cao hơn nhiều so với CT9 (thay thế 40 kgN) (94,7 triệu và 2,28 lần), đồng thời không
giảm đáng kể so với việc bón tồn bộ phân N vô cơ (CT1) (107 triệu và 2,97 lần).
Như vậy, trên nền 100 P2O5, 135 K2O, với lượng bón khuyến cáo 160 N và 10 tấn
phân hữu cơ giun quế, trong điều kiện cho phép có thế thực hiện thay thế 20 kgN/ha bằng

lượng phân hữu cơ giun quế tương ứng mà không gây ra sự sai khác về năng suất thực thu
và vẫn đảm bảo tỷ suất lợi nhuận trong sử dụng phân bón cao người trồng trọt.

x


THESIS ABSTRACT
Master candidate: TRAN DUC NHAN
Title of the thesis: “Research on effects of organic fertilizer derived from worm
raising material on growth, yield and quality of tomato in Gia Lam, Hanoi.”
Major: Crop Science

Code: 8620110

Education organization: Vietnam National University of
Agriculture Research Objectives
- The objective of the study is to determine the amount of earthworm fertilizer
that is suitable for tomato plant (VT3 variety) on the Red River alluvial soil, to

achieve high productivity, good quality and high economic efficiency.
- Determine the suitable amount of fertilizer application when increasing the
amount of earthworm fertilizer at different levels of inorganic fertilizer.
- At the same time, the research aim to assess possibility of using earthworm

organic fertilizer replacing part of chemical fertilizer N, which helps the farmers to
maintain good yields, fruit quality, and economic efficiency.
Materials and Methods
- Field experiments: Two experiments were conducted as random completed
2

blocks (RCB). Area of each plot is 20m with 03 times repeatation. The experiments
were caried out in the spring crop season of 2017 and 2018.
- Evaluation of some growth indicators of tomato plants (growth time, tree

height, theoretical yield, actual yield) according to QCVN 01-63: 2011 / BNNPTNT of
the Ministry of Agriculture and Rural Development. Analysis of some fruit quality
indicators according to popular methods in labratory. Calculating the economic
efficiency: total input, total output, net profit, VCR phc.
- The data of field experiments were processed by Excel, IRISTAT 5.0
software as instructed in the "Syllabus for designing and processing experimental

results using Iristat software" by Pham Tien Dung and Nguyen Dinh Hien (2010).
The main results and conclusions
1. Amounts of 5, 10 and 15 tons of earthworm organic fertilizer help the tree
height and some quality indicators of tomatoes higher than those of the control formula
that not used. On the basis of 160 kgN, 100 kgP 2O5, 135 kgK2O, application of 10 tons of
earthworm organic fertilizer helps actual yield of tomato reaching of 35.42 tons/ha;

xi


high effeciency of fertilizer use (1.20 kg fruit/kg fertilizer); Net profit from fertilizers
was VND 215.895 million / ha and VCRphc was 2.56 times.
2. The theoretical yields of tomato at two plots of 160 kgN fertilizer with 10.95
tons and 11.90 tons were 46.06 tons / ha and 47.11 tons / ha, respectively, are not different
but higher than those at other plots. However, the amount of 160 kg N and 11.9 tons of
earthworm organic fertilizer caused the highest yield of tomato (38.77 tons
/ ha). The lower amount of inorganic nitrogen fertilizer application (120 kgN / ha / season
crop) combined with the amounts of 10.0 tons and 10.95 tons of earthworm organic
fertilizer per hectare caused the actual yields of tomato 18, 49 tons / ha and 22.07 tons /

ha, lower than those at other plots under the same experimental conditions.
3. The experiment plots of inorganic nitrogen fertilizer and earthworm organic
fertilizer, including CT1 (160 kgN / ha + 10 tons / ha), CT5 (140 kgN / ha + 10.95 tons /
ha) (replaced 20kgN with equivalent earthworm organic fertilizer) and CT9 (120 kgN / ha
+ 11.90 tons / ha) (replaced 40kgN with equivalent earthworm organic fertilizer) did not
make a statistically significant difference in composition productivity and actual yield of
tomato. The net profit and VCR phc of the CT5 plot (replaced 20kgN) were 104.5 million/
ha and 2.69 times respectively, higher than those of CT9 plot (replaced 40kgN) (94.7
million/ha and 2, 28 times respectively), and had no significant reduction in comparison to
those of the CT1 plot (107 million/ha and 2.97 times, respectively).

Thus, on the basis of 100 P2O5, 135 K2O, with the recommended amount of
160 N and 10 tons of earthworm organic fertilizer, under stuitable conditions, it is
possible to replace 20 kgN by equivalent earthworm organic fertilizer that will not
make any difference in actual yield and the net profit as well as economic effeciency
of fertilizer use were maitained.

xii


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong một vài năm gần đây, ngành chăn nuôi ở nước ta phát triển với tốc độ
rất cao và đi kèm theo đó là lượng chất thải rắn khổng lồ có xu hướng tăng dần
77,3 triệu tấn (2014); 84,8 triệu tấn (2015); 88,1 triệu tấn (2016) (Tổng cục thống
kê, 2016; Nguyễn Thế Hinh, 2017). Bên cạnh đó, số hộ chăn ni áp dụng các biện
pháp xử lý chất thải chiếm 53%; còn khoảng 47% số hộ chưa áp dụng trong tổng
số trong tổng số 3,5 triệu hộ có chuồng trại chăn nuôi. Lượng phân gia súc gia cầm
thải ra rất cao, khối lượng phân thải ra khoảng từ 6-8% khối lượng cơ thể và mỗi
năm ngành chăn nuôi thải ra khoảng 75-85 triệu tấn chất thải. Có nhiều phương

pháp xử lý chất thải nơng nghiệp thành phân bón đang được áp dụng, trong đó có
việc sử dụng giun quế là một mảng nghiên cứu đã được thực hiện ở nhiều quốc gia
trên thế giới và Việt Nam. Sử dụng giun quế sẽ góp phần đẩy nhanh q trình phân
giải chuyển hóa các hợp chất khó phân hủy trong tàn dư thực vật và chất thải chăn
nuôi so với việc ủ phân lợi dụng hệ vi sinh vật tự nhiên hay sử dụng chế phẩm vi
sinh vật. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sử dụng phân trùn quế đem lại nhiều lợi
ích, nó có tác dụng cung cấp chất dinh dưỡng dễ tiêu cho cây, cải tạo đất một cách
hiệu quả (Nguyễn Lân Hùng, 2011).
Nghiên cứu của Kashem et al. (2015) cho thấy hiệu quả của phân giun quế
tới năng suất và một số chỉ tiêu chất lượng quả cà chua là tốt hơn so với phân
NPK. Bên cạnh đó Xin-Xin et al. (2017) khẳng định việc sử dụng phân giun thay
thế phân vô cơ giúp thúc đẩy tăng trưởng của cây cà chua, tăng tỷ lệ đường/axit,
-

giảm nồng độ NO3 trong quả, tăng hàm lượng Vitamin C và lượng đường hòa tan.
Do vậy, khi sử dụng phân hữu cơ giun quế khơng chỉ kích thích tăng trưởng giúp
cây trồng đạt năng suất cao, nâng cao chất lượng quả cà chua mà cịn duy trì khả
năng canh tác cà chua bền vững của đất trồng (Mukta et al., 2015).
Để cây cà chua sinh trưởng tốt, đạt năng suất cao, nâng cao chất lượng quả,
bền vững với hệ sinh thái thì những nghiên cứu sử dụng phân hữu cơ giun quế và
phân vô cơ hợp lý là mục tiêu mà tôi hướng tới khi tiến hành đề tài:
“Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế đến
sinh trưởng, năng suất và chất lượng cà chua tại Gia Lâm - Hà Nội”.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Xác định liều lượng phân hữu cơ giun quế thích hợp bón cho cây cà chua

đạt năng suất cao, chất lượng tốt và hiệu quả kinh tế cao.

1

- Xác định mức bón phân bón thích hợp khi tăng lượng bón phân hữu cơ

giun quế ở các mức bón Đạm vơ cơ khác nhau.
- Xác định khả năng sử dụng phân hữu cơ giun quế thay thế một phần phân

đạm hóa học khi giảm lượng Đạm hóa học đồng thời tăng lượng phân giun quế
tương ứng trong canh tác cây cà chua.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Đối tượng
+ Phân hữu cơ từ vật liệu sau nuôi giun quế (phân hữu cơ giun quế).
+ Giống cà chua VT3.

- Phạm vi không gian
Đề tài được tiến hành trên đất phù sa sông Hồng không được bồi hàng năm,
tại huyện Gia Lâm - Hà Nội.
- Phạm vi thời gian
Đề tài được thực hiện từ 11/2016 - 10/2018.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Ý nghĩa khoa học: Kết quả của đề tài góp phần bổ sung cơ sở khoa học

cho việc sử dụng phân hữu cơ giun quế trong sản xuất nông nghiệp bền vững (đặc
biệt là sản xuất rau), đảm bảo hiệu quả cao và bền vững về kinh tế, môi trường và
chất lượng sản phẩm.
Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài góp phần hồn thiện quy trình bón phân cho cây

cà chua, đồng thời mở ra định hướng đưa phân hữu cơ giun quế vào sử dụng rộng
rãi trong canh tác rau theo hướng an toàn (đặc biệt là cây cà chua) trên đất phù sa
hệ thống sơng Hồng.
Đóng góp mới của đề tài: Đánh giá được khả năng sử dụng lượng phân từ

phân hữu cơ giun quế thích hợp và khả năng sử dụng phân hữu cơgiun quế để thay
thế một phần phân đạm vô cơ trong sản xuất cà chua theo hướng an toàn trên đất
phù sa hệ thống sông Hồng tại huyện Gia Lâm, Hà Nội.

2


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tình hình sản xuất rau và cà chua
Theo báo cáo của trung tâm rau thế giới, những ghi nhận đầu tiên cho thấy,
cà chua có mặt ở Bắc Mỹ vào những năm 1710, nhưng với quan niệm cà chua là
cây độc, có hại cho sức khỏe nên chưa được chấp nhận. Mãi đến năm 1830, cà
chua mới được coi là cây thực phẩm cần thiết như ngày nay (AVRDC, 2008).
Cà chua được đưa tới Châu Á vào thế kỷ 18, đầu tiên là Phillippin, đông
Java (Inđônêxia) và Malaysia từ châu Âu qua các nhà buôn và thực dân Tây Ban
Nha, Bồ Đào Nha và Hà Lan. Từ đây cà chua được phổ biến đến các vùng khác
của châu Á. Tuy có lịch sử trồng trọt lâu đời nhưng đến nửa đầu thế kỷ 20, cà chua
mới thực sự trở thành cây trồng phổ biến trên thế giới (Kuo et al., 1998) .
Cà chua là một loại rau ăn quả mọng, có thành phần dinh dưỡng phong phú
cân đối, năng suất cao, khả năng thích ứng rộng với nhiều điều kiện sinh thái, đặc
tính di truyền ổn định. Có tác dụng lớn về mặt dinh dưỡng, y học cũng như kinh tế.
So với cây trồng khác, cà chua có lịch sử phát triển tương đối muộn, song ngày
nay nó rất được ưa chuộng và đã trở thành một trong những cây trồng chính và
chiếm vị trí số một trong ngành sản xuất rau trên thế giới nói chung và tại Việt
Nam nói riêng.
Theo Tổng cục Thống kê (2015), diện tích, năng suất và sản lượng các loại
rau nói chung và cây cà chua nói riêng của Việt Nam như sau:
Bảng 2.1. Diện tích, năng suất, sản lượng rau các loại và cà chua
ở Việt Nam qua các năm

Năm

2009
2010
2011
2012
2014
2015


3


Qua bảng số liệu có thể thấy, diện tích rau các loại ở Việt Nam tăng dần (từ
692.089,2 ha lên 890.202,4 ha) qua các năm từ 2009-2015, nhưng năng suất và sản
lượng rau các loại lại giảm. Trong đó, diện tích; sản lượng trồng cà chua năm 2015
có xu hướng giảm lần lượt là 2.316,1 ha và 19.730,5 tấn so với năm 2014. Tuy
nhiên, trái ngược với xu hướng giảm về diện tích và sản lượng thì năng suất cà
chua lại tăng dần (gấp 1,31 tạ/ha so với năm 2009 và 1,07 tạ/ha so với 2014). Như
vậy, mặc dù có sự sụt giảm về diện tích và sản lượng nhưng năng suất cây cà chua
vẫn tăng. Bởi sự hoàn thiện về kỹ thuật trồng trọt, đầu tư trong thâm canh sản xuất
đã tạo tiền đề cho việc nâng cao năng suất.
Bảng 2.2. Diện tích, năng suất, sản lượng rau các loại và cà chua
tại các vùng miền ở Việt Nam trong năm 2015

Khu vực

ĐB sơng Hồng
Trung du và MN
phía Bắc

Bắc Trung Bộ
Tây Nguyên
Đông Nam Bộ
ĐB sông Cửu
Long
Nguồn: Tổng cục Thống kê (2015)

Nhìn chung trong năm 2015, diện tích, năng suất, sản lượng của các loại rau
nói chung và cà chua nói riêng ở khu vực đồng bằng sơng Hồng và đồng bằng
sông Cửu Long cao hơn các khu vực khác. Ở đồng bằng sơng Hồng có diện tích
trồng các loại rau (187.584,5 ha) đứng sau đồng bằng sông Cửu Long (256.431,5
ha). Tuy nhiên xét cụ thể trên cây cà chua thì diện tích của đồng bằng sơng Hồng
cao gấp 2,7 lần so với đồng bằng sơng Cửu Long. Cịn ở các khu vực khác của
nước ta: Diện tích, năng suất, sản lượng của đồng bằng sông Hồng về các loại rau
và cụ thể trên cây cà chua giao động ở ngưỡng trung bình.
Tính đến năm 2009, diện tích trồng cà chua của nước ta đạt 19.659 ha là
một trong những loại rau chủ lực, có diện tích lớn của Việt Nam. Đứng đầu danh


4


sách các loại rau có diện tích trồng lớn nhất là rau muống (77.777 ha), sau đó là cải
các loại (53.867 ha), bí xanh (39.913 ha). Các loại rau khác khơng được xếp hạng
có diện tích trồng là 346.826 ha.
Năm 2012 diện tích cây cà chua tăng lên 23.918 ha cao hơn 4.259 ha so với
năm 2009. Diện tích tăng cao là do nhu cầu thị trường tăng lên, người trồng cà
chua sản xuất có hiệu quả cao hơn so với các loại cây trồng khác.
Diện tích trồng cà chua năm 2015 là 23.341 ha giảm so với 2012 khoảng
576 ha, có thể do sự suy giảm về nhu cầu sản phẩm quả cà chua của thị trường làm

cho giá thành hạ thấp.
Diện tích rau và cà chua ở Việt Nam năm 2016 theo Tổng cục thống kê
(2016) được thể trong hình 2.1.

Hình 2.1. Tỷ lệ diện tích các loại rau của Việt Nam năm 2016
Nguồn: Tổng cục thống kê (2016)

Với tình hình thực tế năm 2016, diện tích trồng khoảng 23.800 ha về cơ cấu
chủng loại khơng có sự khác biệt nhiều so với năm 2009, với các chủng loại có
diện tích trồng nhiều là: cải các loại, bí xanh, dưa hấu, dưa chuột, bắp cải, ớt ngọt,
súp lơ.
Như vậy qua các năm từ 2009-2016 diện tích trồng cà chua trên cả nước
khá ổn định, dao động khoảng từ 23.300-23.900 ha. Điều này chứng tỏ sản lượng
cà chua về cơ bản đáp ứng đủ nhu cầu của thị trường tiêu thụ trong cả nước.

5


2.2. ĐẶC ĐİỂM SİNH LÝ DİNH DƯỠNG CỦA CÂY CÀ CHUA
2.2.1. Đặc điểm sinh trưởng phát triển
Đặc điểm sinh trưởng và phát triển cây chia thành 3 thời kỳ rõ rệt và là căn
cứ để bón phân hợp lý cân đối theo đúng giai đoạn phát triển cây cà chua đảm bảo
đạt năng suất cao và chất lượng nông sản tốt. Các giống khác nhau được trồng với
những phương pháp khác nhau có thời gian sinh trưởng khác nhau.
Theo Trần Khắc Thi (2011), trong quá trình sinh trưởng và phát triển cây cà
chua trải qua các thời kỳ sinh trưởng phát triển chính sau:
Thời kỳ trước ra hoa (35 - 45 ngày sau trồng): Cây bén rễ; phát triển thân,
lá, cành; nhu cầu dinh dưỡng chưa cao.
Thời kỳ phát triển quả (15 - 20 ngày tiếp theo): Cây ra hoa mạnh, thụ phấn,
hình thành quả; than, cành tiếp tục phát triển nên có nhu cầu dinh dưỡng rất cao,

đặc biệt là N và K.
Thời kỳ quả chín (60 - 100 ngày sau trồng): Các lứa quả kế tiếp nhau phát
triển và chín, cây tích lũy chất khơ mạnh nên vẫn có nhu cầu dinh dưỡng rất cao.
2.2.2. Đặc điểm hệ rễ cây cà chua
Hệ rễ chùm, phát triển mạnh ăn sâu và rộng. Rễ bên và lông hút phân bố
dày đặc ở tầng đất 0 - 30 cm. Rễ cà chua có khả năng tái sinh mạnh, có khả năng
chịu hạn, chịu mặn trung bình.
Trong giáo trình cây rau, Tạ Thu Cúc (2007) cho rằng, nhiệt độ và độ ẩm đất
có ản hưởng rất rõ tới sự phát triển của hệ rễ cà chua. Rễ cây phát triển tốt ở nhiệt độ
18 - 20°C, ở nhiệt độ 14 - 16°C sự phát triển của hệ rễ bị chậm lại 15 - 20 ngày, nhiệt
độ >39°C hệ rễ sinh trưởng kém. Độ ẩm đất 70 - 80% hệ rễ sinh trưởng tốt.

2.2.3. Nhu cầu dinh dưỡng cây cà chua
Để có thể dáp ứng đầy đủ và đúng lúc cho cây cà chua, chúng ta cần phải
hiểu rõ nhu cầu dinh dưỡng của cây và khả năng cung cấp dinh dưỡng của đất định
trồng cà chua. Có như vậy năng suất cà chua mới cao và được ổn định.
Bảng 2.3. Nhu cầu dinh dưỡng của cây cà chua (kg/ha)
Sản lượng
(tấn/ha)

Nguồn: Nguyễn Như Hà (2006)


6


2.2.3.1. Nhu cầu đạm của cây cà chua
Đạm thúc đẩy sinh trưởng và phát triển thân lá, phân hóa hoa, làm tăng số
lượng và kích thước hoa, tăng số lượng và chất lượng quả nên làm tăng mạnh năng
suất trên đơn vị diện tích.

Đạm có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng
quả của cây cà chua. Thiếu đạm làm cây cà chua sinh trưởng chậm, nhỏ bé, rụng nụ,
rụng hoa, năng suất và chất lượng đều giảm. Thừa đạm làm cây sinh trưởng thân lá
quá mạnh ra hoa và quả chậm, chất lượng quả giảm khó bảo quản và vận chuyển.
Thừa đạm do bón quá nhu cầu hay mất cân đối với các yếu tố dinh dưỡng khác có thể
làm cây bị bệnh gây hại thân lá hoa, quả, đặc biệt là bệnh mốc sương.

Trong quá trình sinh trưởng vào tháng đầu tiên sau trồng cây cà chua hút
đạm rất ít, sau đó cây hút N ngày một tăng nhanh, đặc biệt là sau khi hình thành
quả đầu tiên. Cà chua có nhu cầu đạm cao nhất trong thời kỳ phát triển quả. Sau đó
nhu cầu đạm của cây cà chua giảm dần đến lúc cây tàn.
2.2.3.2. Nhu cầu lân của cây cà chua
Lân có tác dụng kích thích hệ rễ cà chua phát triển thúc đẩy cây phân hóa
hoa, hình thành chùm hoa và nở hoa sớm, làm tăng sức sống của hạt phấn nên đậu
quả nhiều. Lân còn làm tăng chất lượng quả và hạt, rút ngắn thời gian sinh trưởng
thúc đẩy nhanh q trình chín cho cây cà chua. Cà chua mới trồng thiếu lân dễ tiêu
thì cây con sẽ bén rễ chậm và chín muộn, làm chậm thời gian thu hoạch quả ảnh
hưởng đến giá bán. Ở những ruộng sản xuất hạt giống cần đặc biệt quan tâm cung
cấp đủ lân, đặc biệt ở thời kỳ phân hóa mầm hoa nhằm đảm bảo tỷ lệ nảy mầm cao
cho hạt giống và tạo điều kiện để thế hệ sau cây tăng trưởng nhanh, ra hoa sớm,
tăng tỷ lệ đậu quả, tăng chất lượng quả.
Trong quá trình sinh trưởng của cây cà chua, lân rất cần thiết cho giai đoạn
cây con và thời kỳ đang cho quả. Giai đoạn đầu cây rất mẫn cảm với việc thiếu lân
dù nhu cầu không nhiều, cây cần lân ở dạng dễ tiêu để xúc tiến việc ra rễ tăng khả
năng hút nước và dinh dưỡng, đồng thời để chín sớm. Khi trồng nếu khơng bón
phân lân dễ tiêu thì cây con bén rễ chậm làm cây chín muộn khoảng 2 tuần.
2.2.3.3. Nhu cầu kali của cây cà chua
Kali có tác dụng làm tăng quá trình quang hợp và tổng hợp các chất gluxit,
tăng cường quá trình vận chuyển các chất hữu cơ và đường vào quả cà chua. Kali
có ảnh hưởng tốt đến hàm lượng đường, hàm lượng chất khoáng và

7


vitamin C trong quả cà chua. Đặc biệt, kali có tác dụng tốt đối với hình thái quả,
làm quả nhẵn thịt quả chắc, do đó làm tăng khả năng bảo quản và vận chuyển quả
chín khi thu hoạch. Kali cịn làm cho cây cà chua cứng khỏe, tăng khả năng chống
chịu sâu bệnh hại của cà chua, đặc biệt là bệnh xám quả. Có ý kiến cho rằng để
đảm bảo chống bệnh xám quả tốt tỷ lệ này ở cây cà chua khơng nên thấp hơn ½ .
Nhu cầu dinh dưỡng kali của cây cà chua cao gấp 2 lần nhu cầu đạm. Cà
chua hút kali trong suốt thời gian sinh trưởng, cây cần nhiều kali ở thời kỳ ra hoa
và hình thành quả, đặc biệt lượng hút kali mạnh nhất vào thời kỳ có quả.
2.2.3.4. Nhu cầu về các yếu tố dinh dưỡng khác
Canxi là yếu tố dinh dưỡng trung lượng mà cây cà chua có nhu cầu rất cao.
Thiếu Ca có thể làm thối đầu hoa và héo ngọn cà chua ảnh hưởng xấu tới năng suất
và chất lượng quả.
Magiê cũng là yếu tố dinh dưỡng trung lượng mà cây cà chua có nhu cầu
khá cao. Nên bón phân có chứa Mg cho cà chua trồng trên đất chua, rửa trơi mạnh.
Cà chua có phản ứng tốt với các nguyên tố vi lượng B, Mn, Zn, Cu… Trên
đất chua cũng cần bón Mo cho cà chua.
2.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG PHÂN HỮU CƠ TRONG
SẢN XUẤT NÔNG NGHİỆP
2.3.1. Một số nghiên cứu và sử dụng phân hữu cơ trong sản xuất nơng nghiệp
Để duy trì hàm lượng mùn trong đất làm nguồn dinh dưỡng dự trữ lâu dài,
giải pháp tối ưu là phải bón phân hữu cơ mà cụ thể là phân ủ, vì một trong những
chức năng của chất hữu cơ là cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, chất dinh dưỡng
dễ tiêu giải phóng ra phụ thuộc vào tỷ lệ phân giải được quyết định bởi nhiệt độ,
ẩm độ và số lượng, chất lượng chất hữu cơ đưa vào đất (Trần Văn Chính, 2006).
Vai trị của chất hữu cơ với sản xuất nơng nghiệp đã được đề cập và chứng
minh bởi nhiều tác giả. Các cơng trình nghiên cứu đã nhận định: chất hữu cơ đóng

vai trị trong chu trình cacbon, là kho dự trữ và điều hòa dinh dưỡng. Nhiều nhân
tố ảnh hưởng đến sự hình thành chất hữu cơ trong đất trong đó có các nhân tố
chính là chất hữu cơ đưa vào đất, cấu trúc đất, phần khống trong đất, xói mịn đất,
vi sinh vật đất và khí hậu (Phạm Thế Hoàng, 1995).
Theo nghiên cứu của Vũ Hữu Yêm (1995) cho thấy, phân hữu cơ có tác
dụng chuyển hóa các hợp chất khó tan thành dễ tan, giải phóng nhiều chất dinh

8


dưỡng trong đất cho cây trồng, cơ chế của hiện tượng này là do tác động của các
axit hữu cơ được phân giải ra tác động tích cực với Fe trong các phốt phát khó tan
làm cho mối liên kết của sắt với gốc phot phát trở thành kém bền vững hơn và
chúng chuyển thành dạng photphat có hóa trị thấp hơn.
Trong nghiên cứu của Phạm Thế Hoàng (1995) cho thấy, trên đất bạc màu
nếu khơng bón phân hữu cơ (phân chuồng) không thể cho năng suất cao cho dù có
bón lượng phân khống cao, tăng lượng phân chuồng bón cũng có thể tiết kiệm
được phân khống. Bón lượng phân chuồng đủ lớn có thể cung cấp đủ lượng kali
cho cây lúa phát triển nên chỉ cần bón bổ sung một lượng nhỏ phân kali, bón nhiều
kali khơng cho hiệu quả kinh tế. Trên cơ sở nền phân bón của nơng dân, bón bổ
sung phân ủ sẽ làm tăng năng suất lúa từ 7 - 15% và là nguồn bổ sung chất hữu cơ
cho đất.
Nghiên cứu của Nguyễn Văn Luật và Phạm Sĩ Tần (1995) cho thấy khi bón
1 tấn phân chuồng (gồm phân lợn và rơm rạ được ủ 3 tháng trước khi sử dụng) cho
lúa tại Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long vụ Đông Xuân làm tăng năng suất 250
- 300 kg thóc/ha và vụ Hè Thu năng suất gia tăng 220 - 270 kg thóc/ha.
Theo Đào Châu Thu (2006), nông nghiệp sinh thái bao gồm các hệ thống
sản suất nơng nghiệp theo hướng có lợi cho mơi trường tự nhiên, xã hội, đảm bảo
tính an tồn của nông sản cũng như hiệu quả kinh tế của sản xuất. Việc sử dụng
phân bón hữu cơ nói riêng và các sản phẩm khác có nguồn gốc hữu cơ trong canh

tác nông nghiệp là yêu cầu tất yếu để xây dựng một hệ sinh thái nơng nghiệp an
tồn, bền vững với mơi trường.
2.3.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng phân giun quế trong sản xuất nông
nghiệp
Pablo et al. (2002) nghiên cứu về sản xuất phân hữu cơ từ giun Eisenia
fetida với các nguyên liệu như phân cừu, phân ngựa, phân bò tại bang Ohio (Mỹ),
đã bước đầu cho những kết quả đáng khích lệ. Lượng phân giun hữu cơ được sản
xuất với số lượng tương đối lớn phục vụ nhu cầu sản xuất nơng nghiệp an tồn, các
phế thải chăn ni được thu gom xử lý, tình trạng ô nhiễm môi trường phần nào đã
được khắc phục.
Vũ Hoàng Thúy Quỳnh (2006) cho rằng, thức ăn của giun quế khá đa dạng
nên việc lựa chọn các nguyên liệu sử dụng làm chất nền tương đối đơn giản, trừ
một số các tàn dư thực vật có tính cay khơng thích hợp ra còn các chất

9