Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây húng quế (Ocimum basilicum L.) là loài cây gia vị và dược liệu phổ biến thuộc họ Hoa môi (Lamiaceae), được sử dụng rộng rãi trong ẩm thực, y học cổ truyền và công nghiệp chiết xuất tinh dầu, mỹ phẩm. Trong xu thế phát triển nông nghiệp đô thị và sản xuất rau an toàn, việc sử dụng các loại phân bón lá hữu cơ sinh học, phân bón chứa amino acid và chiết xuất rong biển đang trở thành giải pháp kỹ thuật quan trọng nhằm bổ sung cân đối dinh dưỡng, tăng cường khả năng chống chịu điều kiện bất lợi và nâng cao năng suất cây trồng.

Tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh, diện tích đất xám bạc màu chiếm tỷ lệ đáng kể với đặc tính chua, nghèo dinh dưỡng hữu cơ và đạm tổng số, khả năng giữ nước và phân bón kém. Việc canh tác cây rau màu trên loại đất này đòi hỏi quy trình dinh dưỡng bổ sung qua lá thích hợp. Chế phẩm phân bón lá hữu cơ Agasi - amino rong biển (chứa 19 loại amino acid kết hợp đa lượng và chiết xuất rong biển) đã được ứng dụng trên một số loại cây trồng nhưng dữ liệu thực nghiệm cụ thể trên cây húng quế tại điều kiện thổ nhưỡng địa phương còn thiếu hụt. Khóa luận tốt nghiệp kỹ sư Nông học của tác giả Phan Trọng Nhân (Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, 2023) được thực hiện nhằm giải quyết khoảng trống thực nghiệm này.

Mục tiêu nghiên cứu:

  • Xác định nồng độ phân bón lá hữu cơ Agasi - amino rong biển thích hợp cho cây húng quế sinh trưởng phát triển mạnh, đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất khi canh tác trên nền đất xám bạc màu tại Thành phố Hồ Chí Minh.

Nhiệm vụ nghiên cứu:

  1. Bố trí thí nghiệm đồng ruộng đơn yếu tố theo đúng quy chuẩn thực nghiệm nông học.
  2. Theo dõi và đánh giá định kỳ các chỉ tiêu sinh trưởng (đường kính gốc thân, chiều cao cây, số cành cấp một, tổng số lá, đường kính tán, thời gian tái sinh chồi, số chồi tái sinh) và tình hình phát sinh sâu bệnh hại qua 2 đợt thu hoạch (1 vụ gốc chính và 1 vụ tái sinh).
  3. Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu của cây húng quế dưới tác động của các nồng độ phân bón lá khác nhau.
  4. Tính toán sơ bộ hiệu quả kinh tế và chỉ số tỷ suất lợi nhuận phân bón (VCR) giữa các nghiệm thức.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng: Giống húng quế TN12 (Công ty TNHH TM Trang Nông) và chế phẩm phân bón lá hữu cơ Agasi - amino rong biển.
  • Phạm vi không gian: Trại thực nghiệm Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
  • Phạm vi thời gian: Từ tháng 2/2023 đến tháng 5/2023, bao gồm 1 vụ gốc (thu hoạch sau 28 ngày sau trồng) và 1 vụ tái sinh (thu hoạch sau 20 ngày sau cắt).
  • Giới hạn đề tài: Khóa luận tập trung vào sinh trưởng, năng suất và hiệu quả kinh tế, không phân tích chỉ tiêu phẩm chất hóa sinh của thân lá húng quế sau thu hoạch.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận được xây dựng trên cơ sở lý thuyết về dinh dưỡng khoáng cây trồng, cơ chế hấp thu dinh dưỡng qua biểu bì lá (khí khổng và lớp cutin/sáp), vai trò sinh học của 19 amino acid (như glycine, aspartic acid, arginine, glucosamine...) và các hoạt chất chiết xuất từ rong biển (acid alginic, mannitol). Các thành phần này thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp protein, kích hoạt enzyme, tăng cường quang hợp và nâng cao khả năng đề kháng với sâu bệnh hại cũng như điều kiện khô hạn.

Nghiên cứu áp dụng phương pháp thực nghiệm đồng ruộng định lượng kết hợp xử lý thống kê sinh học chuyên ngành nông học:

Hạng mục Quy chuẩn và thông số kỹ thuật thực hiện
Bố trí thí nghiệm Khối đầy đủ ngẫu nhiên (Randomized Complete Block Design - RCBD), đơn yếu tố, 3 lần lặp lại.
Quy mô thí nghiệm 6 nghiệm thức $\times$ 3 lần lặp lại = 18 ô thí nghiệm. Kích thước ô: $4\text{ m} \times 2\text{ m} = 8\text{ m}^2$. Mật độ: $20\text{ cm} \times 20\text{ cm}$ (200 cây/ô, tương đương 250.000 cây/ha). Tổng diện tích khu thí nghiệm: $232\text{ m}^2$.
Công thức nghiệm thức - NT1 (Đối chứng): Nền phân cơ bản + Phun nước lã
- NT2: Nền phân cơ bản + Phun Agasi 2,2‰
- NT3: Nền phân cơ bản + Phun Agasi 4,4‰
- NT4: Nền phân cơ bản + Phun Agasi 6,6‰
- NT5: Nền phân cơ bản + Phun Agasi 8,8‰
- NT6: Nền phân cơ bản + Phun Agasi 11,0‰
Nền phân cơ bản (cho 1 ha) 250 kg phân hữu cơ CSV 70 OM (phân gà viên nén) + 500 kg vôi bột Xuân Đào (85% CaO) + 100 kg N (216 kg urê Phú Mỹ) + 30 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ (187,5 kg lân nung chảy Văn Điển) + 50 kg $\text{K}_2\text{O}$ (82 kg kali Phú Mỹ).
Chế độ phun phân bón lá Phun vào 4 thời điểm: 14 NST, 21 NST (đợt 1) và 7 NSC, 14 NSC (đợt 2). Thể tích phun: 400 L/ha/lần (thời điểm 14 NST và 7 NSC); 480 L/ha/lần (thời điểm 21 NST và 14 NSC). Sử dụng tấm chắn cách ly 2 m khi phun.
Quy chuẩn điều tra chỉ tiêu - Chỉ tiêu sinh trưởng: Tiêu chuẩn TCVN 9016:2011/BNN&PTNT (theo dõi 10 cây chỉ tiêu/ô theo đường zíc zắc, chu kỳ 4 ngày/lần).
- Sâu bệnh hại: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-38:2010/BNN&PTNT.
Nguồn dữ liệu thực nghiệm - Số liệu phân tích lý hóa đất trước thí nghiệm (Bộ môn Khoa học đất - Phân bón, ĐH Nông Lâm TP.HCM).
- Số liệu khí tượng từ Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Bộ (tháng 2 - 5/2023).
- Số liệu sinh trưởng, năng suất và hạch toán kinh tế thu thập trực tiếp tại ruộng thực nghiệm.
Xử lý số liệu Tổng hợp trên Microsoft Excel; phân tích phương sai ANOVA và trắc nghiệm phân hạng nghiệm thức bằng phần mềm R phiên bản 4.3.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này hệ thống hóa các tài liệu khoa học về cây húng quế, phân bón lá và các công trình nghiên cứu liên quan:

  • Đặc điểm thực vật học và yêu cầu ngoại cảnh: Mô tả nguồn gốc, hình thái rễ (ăn sâu 18-25 cm), thân, lá (phiến lá 3-8 cm $\times$ 2-5 cm), hoa, quả và yêu cầu sinh thái của húng quế (nhiệt độ 18-35°C, độ ẩm đất 65-70%, độ ẩm không khí 65-80%, pH đất thích hợp 6,0-7,5).
  • Giá trị kinh tế và dinh dưỡng: Cung cấp bảng thành phần dinh dưỡng trong 100 g húng quế (năng lượng 22 kcal, protein 3,15 g, vitamin K 414,8 µg, canxi 177 mg...), hàm lượng tinh dầu dao động 0,4-0,8% (chứa linalol, cineol, estragol methyl, chavicol) và các hợp chất flavonoid orientin, vincenin.
  • Cơ sở khoa học về phân bón lá và chế phẩm Agasi: Phân loại phân bón lá, cơ chế xâm nhập dưỡng chất qua khí khổng và khoảng hở lớp cutin sáp. Giới thiệu phân bón lá hữu cơ Agasi - amino rong biển nguồn gốc từ Ý (chứa 2% N, 2% N hữu cơ, 0,2% $\text{P}_2\text{O}_5$, 1,5% $\text{K}_2\text{O}$, 11,4% carbon hữu cơ, 15% amino acid, 2,6% acid hữu cơ).
  • Tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước: Tổng hợp các công trình của Renata và ctv (2011), Khankandi và ctv (2013), Dindial (2022), Amar (2022), Logan (2022) trên thế giới; công trình của Lê Văn Tri (2002), Bùi Huy Hiền và ctv (2013), Trần Lâm Sinh (2015), Nguyễn Thái Như Thuyên (2017), Đỗ Thị Kim Ngân (2021) tại Việt Nam chứng minh hiệu quả nâng cao 10-40% năng suất khi sử dụng phân bón lá chứa amino acid và rong biển trên cây rau màu.

Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết toàn bộ điều kiện tự nhiên, vật liệu thí nghiệm và quy trình kỹ thuật:

  • Điều kiện thời tiết và đất đai: Ghi nhận diễn biến thời tiết từ tháng 2/2023 đến tháng 5/2023 với nhiệt độ trung bình dao động 28,2 - 30,4°C, độ ẩm trung bình 71 - 78%. Kết quả phân tích đất thực nghiệm cho thấy: sa cấu cát pha thịt (82% cát, 10% thịt, 8% sét); đất chua ($\text{pH}_{\text{H}2\text{O}} = 5,73$; $\text{pH}{\text{KCl}} = 3,9$); chất hữu cơ nghèo (1,21%); đạm tổng số rất thấp (0,05%); lân dễ tiêu đạt 13,1 mg/100 g.
  • Vật liệu và vật tư nông nghiệp: Giống TN12 gieo khay ươm bằng giá thể Tribat trong 20 ngày trước khi cấy ruộng; các loại phân bón vô cơ (Urê Phú Mỹ, Lân nung chảy Văn Điển, Kali Phú Mỹ), vôi bột Xuân Đào (85% CaO), phân hữu cơ CSV 70 OM; các loại thuốc bảo vệ thực vật sử dụng khi cần (Propman Bul 550SC, Reasgant 5.0WG, Ditacin 8SL, Vipesco, Bosago 12AB).
  • Quy trình canh tác thực nghiệm: Lên luống cao 20 cm, bón lót toàn bộ vôi, lân và phân hữu cơ; bón thúc 4 lần qua gốc (vào 14 NST, 21 NST, 33 NST và 40 NST); hệ thống tưới phun mưa 2 lần/ngày (10-15 phút/lần); thu hoạch đợt 1 tại 28-30 NST (cắt cách gốc 10 cm, chừa lại 2-3 cặp cành), thu hoạch đợt 2 sau cắt 20 ngày.
  • Phương pháp thu thập chỉ tiêu và xử lý thống kê: Chi tiết hóa phương pháp đo đường kính thân, chiều cao, đếm cành cấp 1, đếm lá, đường kính tán, tỷ lệ sâu bệnh hại, tính toán năng suất lý thuyết, năng suất thực thu và chỉ số VCR.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Trình bày và biện luận toàn bộ chuỗi số liệu thực nghiệm thu thập qua 2 đợt thu hoạch:

  • Chỉ tiêu sinh trưởng thân lá:
    • Giai đoạn đầu (8 - 12 NST): Các nghiệm thức phát triển đồng đều, sai khác chưa có ý nghĩa thống kê ($p > 0,05$), khẳng định tính đồng nhất của vật liệu thí nghiệm.
    • Giai đoạn phát triển mạnh (16 - 28 NST và 12 - 20 NSC): Nồng độ phân bón lá tác động rõ rệt. Nồng độ 8,8‰ và 11,0‰ thúc đẩy chiều cao cây và đường kính thân vượt trội so với đối chứng. Tốc độ tăng trưởng chiều cao đạt cực đại tại 20-24 NST ở đợt 1 (2,2 - 2,5 cm/ngày) và tại 16-20 NSC ở đợt 2 (2,4 - 3,0 cm/ngày).
  • Tình hình sâu bệnh hại: Trong điều kiện mùa khô chuyển sang đầu mùa mưa, ruộng thí nghiệm xuất hiện sâu xanh ăn lá (Diaphania indica), rệp mềm (Aphis gossypii), bệnh mốc sương (Peronospora bellbahrii) và bệnh cháy lá (Pestalotia funereal). Tác giả đã kiểm soát hiệu quả bằng việc duy trì vệ sinh đồng ruộng và sử dụng thuốc bảo vệ thực vật chuyên dụng theo khuyến cáo, tỷ lệ hại duy trì ở mức thấp không làm sai lệch kết quả thí nghiệm.
  • Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu: Khối lượng trung bình trên cây và năng suất thực thu tăng dần theo chiều tăng nồng độ phân bón từ 2,2‰ đến 8,8‰, sau đó có xu hướng chững lại ở nồng độ 11,0‰. Nghiệm thức phun 8,8‰ đạt năng suất thực thu cao nhất qua 2 đợt cắt.
  • Hiệu quả kinh tế: Hạch toán chi phí đầu tư, tổng doanh thu và chỉ số VCR cho thấy nồng độ 8,8‰ mang lại tỷ suất lợi nhuận trên chi phí phân bón gia tăng cao nhất.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã cung cấp số liệu thực nghiệm định lượng chi tiết về phản ứng sinh trưởng và năng suất của giống húng quế TN12 đối với các nồng độ phân bón lá Agasi - amino rong biển trên nền đất xám bạc màu:

Chỉ tiêu theo dõi Nghiệm thức Đối chứng (Phun nước lã) Nghiệm thức Phun Agasi 8,8‰ (Tối ưu) Mức độ chênh lệch / Ý nghĩa thống kê
Đường kính thân đợt 1 (28 NST) 4,7 mm 4,9 mm Tăng 0,2 mm (khác biệt có ý nghĩa ở mức $\alpha = 0,05$)
Đường kính thân đợt 2 (20 NSC) 5,4 mm 5,9 mm Tăng 0,5 mm (khác biệt có ý nghĩa ở mức $\alpha = 0,05$)
Chiều cao cây đợt 1 (28 NST) 39,3 cm 42,5 cm Tăng 3,2 cm (khác biệt rất có ý nghĩa ở mức $\alpha = 0,01$)
Chiều cao cây đợt 2 (20 NSC) 34,9 cm 40,2 cm Tăng 5,3 cm (khác biệt rất có ý nghĩa ở mức $\alpha = 0,01$)
Số cành cấp 1 đợt 1 (28 NST) Số liệu kiểm chứng 12,5 cành Phát triển phân cành mạnh
Số cành cấp 1 đợt 2 (20 NSC) Số liệu kiểm chứng 13,4 cành Tăng mật độ cành mang lá thương phẩm
Tổng số lá đợt 1 / đợt 2 Số liệu kiểm chứng 71,6 lá / 77,2 lá Tăng diện tích quang hợp
Đường kính tán đợt 1 / đợt 2 Số liệu kiểm chứng 22,5 cm / 30,5 cm Tán cây mở rộng, độ che phủ tốt
Năng suất thực thu (2 đợt) 10,3 tấn/ha 14,4 tấn/ha Tăng 39,8% so với đối chứng
Lợi nhuận thuần (2 đợt) Số liệu kiểm chứng 83.500.000 đồng/ha Đạt mức sinh lời cao nhất
Chỉ số VCR — 4,0 Tỷ suất lợi nhuận phân bón tối ưu

Giải pháp và kiến nghị kỹ thuật từ tác giả:

  • Khuyến cáo người sản xuất áp dụng nồng độ phun phân bón lá hữu cơ Agasi - amino rong biển ở mức 8,8‰ (tương đương pha 8,8 mL/L nước) trên nền phân bón khoáng và hữu cơ cân đối để nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế trên đất xám bạc màu.
  • Thời điểm phun thích hợp: 14 NST, 21 NST đối với vụ gốc và 7 NSC, 14 NSC đối với vụ tái sinh. Thể tích dung dịch phun tương ứng là 400 L/ha (phun lần 1 mỗi đợt) và 480 L/ha (phun lần 2 mỗi đợt).
  • Tiếp tục mở rộng thử nghiệm trên các vùng sinh thái và các loại chân đất khác nhau nhằm hoàn thiện quy trình canh tác tiêu chuẩn.

Đóng góp của đề tài:

  • Bổ sung dẫn liệu thực nghiệm khoa học về liều lượng tối ưu của phân bón lá hữu cơ nguồn gốc amino acid và rong biển chuyên biệt cho giống húng quế TN12 tại điều kiện TP.HCM.
  • So sánh đối chứng cụ thể với các nghiên cứu trước đây trên đất xám bạc màu (như Đỗ Thị Kim Ngân 2021, Nguyễn Thái Như Thuyên 2017), chứng minh việc bổ sung Agasi - amino rong biển giúp tăng chiều cao cây (đạt 42,5 cm đợt 1 so với 32,6 - 41,8 cm của các tác giả trước) và cải thiện rõ rệt năng suất thu hoạch 2 vụ liên tiếp.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của nghiên cứu: Đề tài chỉ thực hiện trong phạm vi một vụ gieo trồng (từ tháng 2 đến tháng 5/2023) với 2 đợt cắt trên chân đất xám bạc màu tại Trại thực nghiệm ĐH Nông Lâm TP.HCM; chưa phân tích các chỉ tiêu sinh hóa sau thu hoạch như hàm lượng diệp lục tố, hàm lượng đạm dư lượng, hàm lượng tinh dầu và thành phần hóa học của tinh dầu húng quế.
  • Hướng mở rộng đề xuất: Cần tiến hành nghiên cứu qua nhiều mùa vụ khác nhau trong năm (vụ mưa và vụ khô), khảo nghiệm trên các loại đất canh tác khác nhau, đồng thời bổ sung các phân tích phòng thí nghiệm về chất lượng tinh dầu và an toàn vệ sinh thực phẩm của nông sản.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng tham khảo: Sinh viên, học viên cao học chuyên ngành Nông học, Khoa học Cây trồng, Bảo vệ Thực vật, Rau hoa quả cảnh; các kỹ sư nông nghiệp và hộ nông dân canh tác rau gia vị đô thị.
  • Nội dung có giá trị ứng dụng cao:
    • Quy trình kỹ thuật canh tác cây húng quế giống TN12 trên đất cát pha thịt/đất xám bạc màu (chuẩn bị cây con vườn ươm 20 ngày, mật độ trồng 250.000 cây/ha, định mức bón lót và bón thúc 4 lần).
    • Phương pháp thiết kế thí nghiệm đồng ruộng RCBD và bộ chỉ tiêu theo dõi chuẩn TCVN 9016:2011 phục vụ nghiên cứu thực nghiệm nông nghiệp.
    • Định mức kỹ thuật sử dụng phân bón lá hữu cơ sinh học (nồng độ 8,8‰, lịch trình và lượng nước phun) giúp tăng 39,8% năng suất thương phẩm.

Câu hỏi thường gặp

1. Thí nghiệm sử dụng giống húng quế nào và được bố trí theo phương pháp gì?

Nghiên cứu sử dụng giống húng quế TN12 của Công ty TNHH TM Trang Nông. Thí nghiệm đơn yếu tố được bố trí theo khối đầy đủ ngẫu nhiên (RCBD) với 3 lần lặp lại, gồm 6 nghiệm thức (đối chứng phun nước lã và 5 mức nồng độ phân Agasi: 2,2‰, 4,4‰, 6,6‰, 8,8‰, 11,0‰), quy mô 18 ô thí nghiệm với mật độ 250.000 cây/ha.

2. Nền phân bón cơ bản tính cho 1 ha trong nghiên cứu bao gồm những loại nào?

Nền phân bón cơ bản tính cho 1 ha gồm có: 250 kg phân hữu cơ CSV 70 OM (phân gà viên nén), 500 kg vôi bột Xuân Đào (85% CaO), 100 kg N (216 kg phân Urê Phú Mỹ), 30 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ (187,5 kg Lân nung chảy Văn Điển) và 50 kg $\text{K}_2\text{O}$ (82 kg Kali Phú Mỹ).

3. Nồng độ phân bón lá Agasi - amino rong biển nào cho kết quả tối ưu nhất?

Nồng độ 8,8‰ (phun vào 14 NST, 21 NST, 7 NSC và 14 NSC) cho kết quả tối ưu nhất trên mọi phương diện: chiều cao cây đợt 1 đạt 42,5 cm, đợt 2 đạt 40,2 cm; đường kính thân đợt 1 đạt 4,9 mm, đợt 2 đạt 5,9 mm; tổng số lá đợt 2 đạt 77,2 lá; năng suất thực thu đạt 14,4 tấn/ha/2 đợt thu (tăng 39,8% so với đối chứng); lợi nhuận đạt 83.500.000 đồng/ha và chỉ số VCR đạt 4,0.

4. Quy trình thu hoạch đợt 1 và đợt 2 được thực hiện vào thời gian nào và kỹ thuật cắt ra sao?

Thu hoạch đợt 1 (vụ gốc) được tiến hành sau trồng khoảng 28 - 30 ngày khi cây cao 30 - 40 cm, cắt cách mặt đất khoảng 10 cm và chừa lại 2 - 3 cặp cành cấp 1. Đợt 2 (vụ tái sinh) được thu hoạch sau khi cắt đợt 1 đúng 20 ngày, cắt ngang vị trí phân nhánh ban đầu.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phan Trọng Nhân đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu thực nghiệm đồng ruộng, xác định được nồng độ phân bón lá hữu cơ Agasi - amino rong biển 8,8‰ là liều lượng tối ưu nhất cho sinh trưởng và phát triển của giống húng quế TN12 trên nền đất xám bạc màu tại TP.HCM. Công thức này giúp nâng cao rõ rệt các chỉ tiêu hình thái thân lá, đạt năng suất thực thu 14,4 tấn/ha qua 2 đợt thu hoạch (tăng 39,8% so với đối chứng) và mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất với chỉ số VCR bằng 4,0. Công trình cung cấp cơ sở khoa học và thông số kỹ thuật thực tiễn giá trị cho việc áp dụng phân bón lá sinh học trong canh tác rau an toàn và nông nghiệp đô thị.