CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu chung về bầu ươm cây Trồng cây bằng cây con là phương pháp phổ biến trên thế giới và chủ yếu ở nước ta hiện nay. Sử dụng bầu ươm để ươm cây giống là công tác quan trọng và phức tạp. Chất lượng cây con tốt hay xấu ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và hiệu quả của cây trồng.
Vai trò của bầu ươm cây là trên một đơn vị diện tích, với thời gian ngắn nhất sản xuất được số lượng cây con nhiều nhất, chất lượng tốt nhất, đồng thời giá thành hạ. Muốn đạt được mục tiêu đó phải giải quyết các khâu về đặc tính kỹ thuật của bầu ươm. Bầu gieo ươm có cấu tạo gồm 2 thành phần chính: Túi bầu và ruột bầu. Túi bầu Ngày nay, túi bầu ươm đã thực sự trở nên phổ biến để ươm các loại cây giống khác nhau.
Chúng thường được dùng để ươm cây ăn quả và cây nông, lâm nghiệp [1]. Túi bầu được định nghĩa là khuôn giữ cho ruột bầu định hình và ổn định [2]. Một số yêu cầu chung đối với túi bầu trong sản xuất cây giống như sau [3]: - Túi bầu không gây cản trở sự trao đổi nước và không khí với môi trường xung quanh. - Không làm độc hại và mang sâu bệnh cho cây con.
- Khi bứng và vận chuyển cây con không gây vỡ bầu. - Sau khi trồng túi bầu có khả năng tự hủy tốt trong đất. - Nguyên liệu chế tạo túi bầu rẻ tiền, tiện lợi và giúp cây giống trong bầu sinh trưởng phát triển tốt. Túi bầu ươm cây có nhiều cỡ khác nhau, được sử dụng tùy thuộc tốc độ sinh trưởng của loài cây, thời gian nuôi cây ở vườn ươm.
Túi bầu ươm cây thường được sử dụng hiện nay bao gồm: Bầu không có túi, bầu độc lập có vỏ cứng, bầu độc lập có túi mềm (polyetylen hoặc sợi xốp). Gần đây, một vài cơ sở ở Quảng Ninh đã sử dụng loại bầu vỏ cứng trong 3 luan an khay bằng chất dẻo tổng hợp nhập từ Trung Quốc để sản xuất giống hoa, rau quả. Loại này đã được thử nghiệm ươm cây giống lâm nghiệp, song rất hạn chế vì giá cao và không thuận tiện khi vận chuyển lên đồi cao để trồng rừng [4]. Ở Trung Bộ, Nam Bộ và Tây Nguyên đang sử dụng loại bầu khay cứng bằng các tấm xốp có độ chặt cao được đúc thành khối với nhiều hốc hình nón cụt.
Hỗn hợp ruột bầu được nạp đầy vào các hốc và nén bằng máy. Khay bầu được sử dụng gieo ươm cây giống rau quả. Loại túi bầu cứng độc lập từ chất dẻo tổng hợp với đường kính lớn cũng đã được đóng bầu bằng máy để ươm trồng hoa và rau quả. Loại bầu khay này chưa áp dụng được cho cây giống vì khó vận chuyển lên đồi cao và dốc, dễ đổ vỡ bầu.
Trong lâm nghiệp, hiện sử dụng loại túi bầu mềm độc lập từ màng PE khó phân hủy được làm thành dạng túi [5]. Loại túi bầu này rất dễ sản xuất tại các xưởng chế biến nhựa bao bì quy mô nhỏ. Đây là loại túi bầu hiện nay đang được sử dụng rất phổ biến ở nhiều cơ sở sản xuất cây con trong cả nước bởi vì tính ưu việt của nó là: Bền, định hình được ruột bầu tốt, gọn, dễ vận chuyển [2]. Tuy nhiên, túi bầu PE này thường khó gỡ tách khỏi khối hỗn hợp ruột bầu, khó phân hủy trong đất, khó thu hồi và gây ô nhiễm môi trường đất.
Khi trồng rừng, túi bầu thường bị chôn vùi vào trong đất, làm cản trở rễ cây phát triển, tăng tỷ lệ cây chết, làm giảm năng suất cây trồng và cản trở thấm nước vào trong đất [6]. Theo những nghiên cứu mới đây chỉ ra rằng khi sử dụng những túi bầu PE không tự phân hủy, cây giống được ươm trong túi bầu này có rễ cây phát triển theo xu hướng hình xoắn ốc sẽ hạn chế khả năng tăng trưởng của cây sau khi gieo trồng thậm chí là làm cho cây giống chết sớm. Bên cạnh đó, việc sử dụng túi bầu không có khả năng phân hủy sinh học đang phát sinh các vấn đề môi trường nghiêm trọng trên toàn thế giới [7]. Do đó, chế tạo túi bầu PE có khả năng tự hủy và nghiên cứu các môi trường nhân giống khác nhau để sản xuất các loại cây trồng hiện nay là rất cần thiết.
Ruột bầu ươm Ruột bầu là môi trường trực tiếp nuôi cây [8]. Nó là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng cây con trong vườn ươm. 4 luan an Hỗn hợp ruột bầu tốt phải đảm bảo những điều kiện lý tính và hóa tính giúp cây sinh trưởng khoẻ mạnh và nhanh. Một hỗn hợp ruột bầu nhẹ, thoáng khí, khả năng giữ nước cao sẽ giúp cây phát triển tốt.
Ngược lại, một hỗn hợp ruột bầu có cấu trúc đất nặng, khó thấm nước và thoát nước cũng ảnh hưởng xấu đến cây con [9]. Thành phần ruột bầu thường gồm đất và phân bón. Đất làm ruột bầu thường sử dụng loại đất có thành phần cơ giới nhẹ hoặc trung bình, phân bón là phân hữu cơ đã ủ hoài (phân chuồng, phân xanh), phân vi sinh và phân vô cơ. Nguyên liệu làm ruột bầu ươm gồm nhiều loại, mỗi loại có đặc điểm và tính chất khác nhau.
Một số loại nguyên liệu thường được sử dụng trong chế tạo ruột bầu ươm cây như: phế thải nguyên liệu nhà máy giấy, mùn xơ dừa và đất mặt. Trong đó đất mặt là nguyên liệu chủ yếu để chế tạo ruột bầu ươm hiện nay. Ngày nay, công nghệ sản xuất bầu ươm cây đã đạt đến trình độ cao. Những yêu cầu của ruột bầu giâm hạt và giâm cành như sau: - Ruột bầu ươm phải có tính chất cơ lý đủ chắc, đặc để cành giâm và hạt phát triển, thể tích không được giảm đi nhiều sau khi làm khô vì sẽ không thích hợp cho cây.
- Dễ dàng thấm nước, có khả năng giữ ẩm tốt. - Hàm lượng tổng muối vô cơ hòa tan không quá cao (không mặn). - Không chứa tác nhân gây hại cây (cỏ dại, tuyến trùng, vi sinh vật có hại). - Phải có khả năng cung cấp đủ dinh dưỡng cần thiết cho cây.
Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp và Hợp tác quốc tế của Pháp [10] khẳng định: Thành công trong một vườn ươm cây phụ thuộc rất nhiều vào việc lựa chọn môi trường ra rễ. Do đó, ruột bầu ươm cần thoả mãn các yêu cầu sau đây: (i) Tính chất vật lý và hoá học phải phù hợp với yêu cầu của từng loài cây trồng; (ii) Khối lượng và thể tích của bầu vừa phải giúp thao tác và vận chuyển dễ dàng mà vẫn đảm bảo cây phát triển tốt; (iii) Không có tuyến trùng và các tác nhân gây bệnh rễ khác; (iv) Nguồn nguyên liệu ổn định; (v) Giá cả nguyên liệu và thành phẩm hợp lý. Tính chất vật lý: Có 2 chỉ tiêu thiết yếu liên quan tới tính chất vật lý của bầu ươm là độ xốp và khả năng giữ nước (sức chứa ẩm). Nguyên tắc chế tạo ruột bầu ươm là phải đảm bảo đủ lượng dinh dưỡng cho 5 luan an cây trong suốt thời kỳ vườn ươm.
Tuy nhiên, với một số loài cây trồng có thờỉ gian lưu trong vườn ươm dài thì phải bổ sung dinh dưỡng (bón thúc). Môi trường pH của ruột bầu ươm phải phù hợp với yêu cầu của cây, pH gần trung tính hay hơi chua là thích hợp. Đất có pH thấp có thể được trung hoà bằng vôi hoặc đôlômit, đất có pH cao có thể rửa bằng nước hoặc axit hoá nhờ bón phân sinh lý chua như amoni sunphat. Ở nước ta, theo định hướng phát triển cây ăn quả của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, đến năm 2020 [11] tích trồng cây ăn quả cả nước sẽ lên đến 1.
Trên diện tích đó nhu cầu về cây giống mỗi năm, ước tính khoảng 20 triệu cây. Trong sản xuất cây giống lâm nghiệp, theo Nguyễn Dương Tài [5], nhu cầu giống lâm nghiệp hàng năm cho trồng rừng giai đoạn 2006–2016 là 586 triệu cây con giống. Tuy nhiên, chúng ta mới đảm bảo cung ứng được 30% cây giống có chất lượng tốt cho sản xuất, số còn lại sử dụng giống không rõ lai lịch. Để góp phần nâng cao chất lượng cây giống, việc tạo ra các loại ruột bầu ươm có vai trò rất quan trọng bởi vì: giảm được chi phí chuyên chở nhờ sử dụng bầu ươm nhẹ và rút ngắn được các chu kỳ sản xuất nhờ tưới nước và bón phân cân đối, hợp lý.
Tuy nhiên, theo kết quả điều tra ở phía Bắc [12] phần lớn ruột bầu ươm cây chưa đạt yêu cầu vì có những tồn tại sau: (i) Nặng và chưa có độ kết dính nhất định; (ii) Khả năng giữ nước kém, chưa được tiệt trùng; (iii) Thiếu dinh dưỡng cho cây trong thời gian dài; (iv) Nguồn nguyên liệu cung cấp chưa ổn định; (v) Quy cách áp dụng cho từng loại cây chưa đạt tiêu chuẩn. Túi bầu PE tự hủy chế tạo trên cơ sở polyetylen tái sinh và phụ gia xúc tiến oxy hóa. Sản xuất, tiêu thụ và vấn đề ô nhiễm môi trường từ nhựa PE Chất dẻo được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại sản phẩm và thay thế nhiều vật liệu như gỗ, kim loại và thủy tinh. Ngành công nghiệp chất dẻo phát triển song song với nhu cầu tiêu thụ không ngừng tăng theo dân số cũng như những ý tưởng công nghệ mới tạo ra vật liệu có hiệu quả sử dụng tối đa.
6 luan an Sản lượng chất dẻo toàn cầu năm 2016 là 335 triệu tấn, trong đó 60 triệu tấn được sản xuất từ châu Âu. Trung Quốc là một trong những nhà sản xuất chất dẻo lớn nhất trên thế giới và dự kiến sẽ đạt 334,83 triệu tấn vào năm 2020, tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng hàng năm (CAGR) là 5,3% từ 2014 đến 2020 [13]. Ở Trung và Nam Mỹ dự kiến sẽ là thị trường nhựa phát triển nhanh nhất trong khu vực, với tốc độ tăng trưởng hàng năm (CAGR) ước tính là 6,3% từ 2014 đến 2020. Nhu cầu nhựa ở Bắc Mỹ dự kiến sẽ tăng với tốc độ tăng trưởng hàng năm CAGR ước tính là 4,3% từ 2014 đến 2020 [13].
Năm 2018, Theo công ty IHS Markit, nhu cầu toàn cầu về PE, loại nhựa được sử dụng nhiều nhất trên thế giới, đã tăng gần gấp đôi trong suốt 20 năm qua. Nhu cầu PE toàn cầu năm 2018 đã vượt quá 100 triệu tấn (MMT) [14].1: Cơ cấu sử dụng nhựa PE theo loại trên toàn cầu năm 2018 [14] Phế thải, rác thải từ nhựa là mối đe dọa nguy hiểm và là thách thức toàn cầu đối với toàn bộ hệ sinh thái.