Đặt vấn đề Rau xanh là loại thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn hằng ngày của mỗi gia đình từ nông thôn cho đến thành thị. Tuy lượng Protid và Lipid trong rau không đáng kể, nhưng chúng cung cấp cho cơ thể nhiều muối khoáng có tính kiềm, các vitamin, axit hữu cơ, chất xơ…có vai trò vô cùng quan trọng đối với sự phát triển của cơ thể con người. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại rau được canh tác bằng các phương pháp khác nhau, dẫn đến nhiều sản phẩm không an toàn do quá lạm dụng hóa chất nông nghiệp gây ảnh hưởng đến sức khoẻ của người sử dụng. Đã có nhiều dự án nghiên cứu về kỹ thuật sản xuất, ứng dụng khoa học và công nghệ vào trồng rau để nâng cao năng suất và chất lượng nông sản.
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về thực phẩm và thực phẩm về số lượng và chất lượng, việc áp dụng công nghệ vào sản xuất rau thủy canh đang được nhà nước quan tâm, đặc biệt là việc sử dụng các giải pháp hữu cơ trong sản xuất rau. Hiện nay, sản xuất rau bằng phương pháp thủy canh cũng dần được áp dụng, với nhiều ưu điểm như bảo tồn nước, cho phép sản xuất quanh năm, tăng năng suất và giảm sử dụng thuốc trừ sâu. Tuy nhiên, khi sử dụng hệ thống thủy canh có một số nhược điểm cần phải khắc phục như: Phải điều chỉnh độ pH, nhiệt độ dung dịch phải phù hợp với sự sinh trưởng phát triển của từ loại cây (Cometti & cs. Vì vậy, để khắc phục nhược điểm khi sản xuất rau bằng hệ thống thuỷ canh động thì việc sử dụng giá thể vừa có tác dụng giữ dinh dưỡng, vừa có tác dụng điều chỉnh pH và ổn định nhiệt độ của dung dịch.
Một số giá thể được sử dụng trong hệ thống cá – rau (Rakocy & Hargreaves, 1993) và giá thể hỗ trợ sinh trưởng cho cây trồng như vỏ hạt cọ, xơ dừa (Oladimeji & cs. Tại Việt Nam, sản xuất rau thuỷ canh chủ yếu sử dụng dung dịch dinh dưỡng vô cơ nên chất lượng sản phẩm được đánh giá là không cao, nhạt, nhanh 1 héo (Nguyễn Thị Ngọc Dinh & cs., 2015a) và người tiêu dùng không thích sử dụng. Vì vậy, một trong những hướng nghiên cứu mới hiện nay là sử dụng dung dịch dinh dưỡng hữu cơ để sản xuất thuỷ canh. Sử dụng dung dịch dinh dưỡng hữu cơ tự chiết xuất từ động, thực vật để sản xuất thuỷ canh tĩnh cho rau muống vừa đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm (Nguyễn Thị Ngọc Dinh & cs., 2015a) vừa đươc sử dụng như một loại phân bón hữu cơ qua lá trong sản xuất lúa hữu cơ (Nguyễn Thị Ngọc Dinh & cs., 2015b) và rau hữu cơ (Phạm Tiến Dũng & Nguyễn Thị Nga, 2013).
Sử dụng dung dịch dinh dưỡng hữu cơ trong sản xuất thủy canh làm giảm lượng NO3- gấp 6 lần và tăng độ ngọt (Brix) của rau so với dung dịch dinh dưỡng hữu cơ vô cơ (Nguyễn Thị Ngọc Dinh & cs., 2015a) đồng thời có nhiều nguyên tố vi lượng, vi sinh vật có lợi (Edwards & cs., 2010), và đã có các chất kích thích tăng trưởng cần thiết cho các loại cây như HUMID và FLUVIC acid (Arancon & cs. Trên thị trường Việt Nam hiện nay đã có một số loại dung dịch dinh dưỡng hữu cơ sử dụng cho sản xuất rau thuỷ canh. Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là sử dụng loại dung dịch dinh dưỡng hữu cơ nào cho phù hợp cho từng loại rau, từng vùng và từ vụ mùa khác nhau. Vì thế, để đánh giá được khả năng sử dụng dung dịch dinh dưỡng hữu cơ cho sản xuất thủy canh động với giá thể trơ tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng hữu cơ đến sinh trưởng, sinh lý, năng suất và chất lượng rau cải mơ và rau muống sử dụng công nghệ thuỷ canh động với giá thể trơ”.
Mục đích và yêu cầu của đề tài 1. Mục đích Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại dung dịch dinh dưỡng hữu cơ đối với sinh trưởng, sinh lý, năng suất và chất lượng của rau cải mơ và rau muống sử dụng công nghệ thuỷ canh động với giá thể trơ, từ đó đưa ra được loại dung dịch phù hợp để ứng dụng đối với mỗi loại rau ăn lá. Yêu cầu Đánh giá ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng hữu cơ đến sinh trưởng, sinh lý, năng suất và chất lượng của rau cải mơ và rau muống sử dụng công nghệ thuỷ canh động với giá thể trơ. Đánh giá ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng hữu cơ đến hiệu quả kinh tế của rau cải mơ và rau muống sử dụng công nghệ thuỷ canh động với giá thể trơ.
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU 2. Khái quát về nông nghiệp hữu cơ 2. Khái niệm nông nghiệp hữu cơ Theo Liên đoàn quốc tế các phong trào NNHC (International Federation of Organic Agriculture Movements - IFOAM) định nghĩa nông nghiệp hữu cơ như sau “Nông nghiệp hữu cơ là hệ thống sản xuất nhằm duy trì sức khoẻ của đất, hệ sinh thái và con người. Nó dựa trên các chu trình sinh học, đa dạng sinh học và các chu trình thích ứng với điều kiện địa phương hơn là sử dụng vật tư đầu vào với những ảnh hưởng bất lợi.
Nông nghiệp hữu cơ bao gồm truyền thống, sự đổi mới và khoa học có lợi cho môi trường và thúc đẩy mối quan hệ công bằng và chất lượng cuộc sống tốt”. IFOAM cũng quy định, sản xuất thực phẩm hữu cơ không được sử dụng bất kỳ một loại phân hóa học nào, không được sử dụng bất kỳ loại thuốc sâu hóa học nào, đồng thời môi trường đất, nước và không khí cho sản xuất phải đảm bảo sạch. Liên Hợp quốc cũng có định nghĩa: Nông nghiệp hữu cơ là hệ thống canh tác và chăn nuôi tự nhiên, không sử dụng hóa chất làm phân bón và thuốc trừ sâu, giúp giảm thiểu ô nhiễm, bảo đảm sức khỏe cho con người và vật nuôi. Các nông dân canh tác theo hình thức nông nghiệp hữu cơ dựa tối đa vào việc quay vòng mùa vụ, các phần thừa sau thu hoạch, phân động vật và việc canh tác cơ giới để duy trì năng suất đất nhằm cung cấp các chất dinh dưỡng cho cây trồng và kiểm soát cỏ, côn trùng cũng như các loại sâu bệnh khác.
Trong nông nghiệp hữu cơ, nông dân không sử dụng phân bón hóa học và các chất kích thích tăng trưởng, không sử dụng các hóa chất bảo vệ thực vật hoặc các chất diệt cỏ.Nông nghiệp hữu cơ cũng từ chối sử dụng các chế phẩm biến đổi gen (Phạm Tiến Dũng & cs. Nguyên tắc nông nghiệp hữu cơ Nguyên tắc của Nông nghiệp hữu cơ nhằm thúc đẩy sự phát triển của nông nghiệp hữu cơ trong sự đa dạng của chúng. Chúng hướng dẫn sự phát triển của IFOAM dưới góc độ vai trò, chương trình và tiêu chuẩn. Hơn nữa, chúng thể hiện những quan điểm được chấp nhận rộng rãi trên toàn cầu.
Những nguyên tắc này là gốc rễ cho nông nghiệp hữu cơ hoàn thành và phát triển, thể hiện sự đóng góp của nông nghiệp hữu cơ đối với sự phát triển ngành nông nghiệp hữu cơ trên toàn thế giới (Phạm Tiến Dũng & cs., 2016) Theo IFOAM 2002 (2012), nông nghiệp hữu cơ dựa vào 4 nguyên tắc sau: - Nguyên tắc về sức khoẻ (The principle of health): Các đối tượng cần được quan tâm trong nhóm sức khỏe đó chính là: đất, cây trồng, gia súc, con người. Nếu không quan tâm và chăm sóc đất, cây trồng, gia súc tốt, sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, làm giảm giá trị dinh dưỡng, ẩn chứa mầm bệnh. Từ sản phẩm không đạt chất lượng khi con người sủ dụng chế biến những sảm phẩm đó nó sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Cho nên, nguyên tắc cơ bản chỉ ra rằng sức khỏe của cá nhân và cộng đồng không thể tách rời khỏi sức khỏe của hệ sinh thái, đất tốt giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển thuận lợi, an toàn cho động vật và con người.
Do đó, sức khỏe chính là nguyên tắc đầu tiên phải tuân thủ khi canh tác nông nghiệp hữu cơ. - Nguyên tắc về sinh thái (The principle of ecology): Chính là đảm bảo sự cân bằng hệ sinh thái bằng cách thiết kế hệ tự nhiên mô phỏng và bền vững tại khu vực đất trồng canh tác và sản xuất nông nghiệp. Đây được xem là nguyên tắc mà có thể tận dụng được các thiên địch khắc chế, phòng ngừa sâu bệnh cho cây trồng, bảo tồn tài nguyên sinh vật đa dạng. Còn có thể tiết kiệm được chi phí đầu tư vì tận dụng được nguồn phân bón hữu cơ từ gia súc, vật nuôi, phân xanh tại nhà nhưng vẫn đạt được năng suất ổn định, cũng như nông sản khi được bán ra thị trường luôn có giá thành cao hơn so với các 5 sản phẩm cùng loại kém chất lượng vì sự lạm dụng phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc kích thích… - Nguyên tắc về sự công bằng (The principle of fairness): Công bằng trong sản xuất nông nghiệp hữu cơ chính là thể hiện sự bình đẳng dành cho mọi sinh vật.
Bởi mỗi sinh vật khi chúng xuất hiện ở môi trường tự nhiên đều là có vai trò cũng như đóng góp trong việc cân bằng hệ sinh thái tự nhiên. Nếu trong quán trình sản xuất nông nghiệp chúng ta không cô sự cân bằng, sẽ làm mất cân bằng hệ sinh thái tự nhiên nói chung, và hệ sinh thái tự nhiên mô phỏng nói chung. - Nguyên tắc về sự quan tâm (The principle of care): Chính là thể hiện trách nhiệm, nghĩa vụ và hướng tới xây dựng một thế giới tốt đẹp hơn trong tương lai, với trách nhiệm vì một thế hệ tương lai vững mạnh. Nhưng trong quá trình sản xuất, nếu chúng ta chỉ chăm chăm vào lợi nhuận mà không quan tâm đến việc bảo vệ môi trường, cũng như bảo vệ sức khỏe cho công đồng, khi cung cấp nông sản bẩn, nông sản kém chất lượng sẽ gây ảnh hưởng đến cả một thế hệ trong tương lại.
Hay việc bức tử, sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên lãng phí, khiến chúng cạn kiệt, như vậy, những thế hệ sau này sẽ gặp rất nhiều khó khăn để khắc phục hiện trạng mất cân bằng trong môi trường sống cũng như tìm kiếm nguồn tài nguyên mới để thay thế nguồn tài nguyên đã bị cạn kiệt. Vì vậy, nguyên tắc quan tâm trong sản xuất nông nghiệp hữu cơ chính là thể hiện trách nhiệm, nghĩa vụ và hướng tới xây dựng một thế giới tốt đẹp hơn trong tương lai, với trách nhiệm vì một thế hệ tương lai vững mạnh.