Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu thế phát triển nông nghiệp hiện đại, việc ứng dụng nông nghiệp công nghệ cao và cơ giới hóa đồng bộ các khâu canh tác, thu hoạch, sơ chế đóng vai trò quyết định trong việc nâng cao năng suất, chất lượng nông sản và đảm bảo tính bền vững của môi trường. Nhật Bản là quốc gia tiêu biểu trong việc ứng dụng khoa học kỹ thuật và tiêu chuẩn nghiêm ngặt vào sản xuất nông nghiệp. Trong đó, làng Kawakami (thuộc huyện Minamisaku, tỉnh Nagano) là vùng chuyên canh rau ôn đới nổi tiếng cả nước với các sản phẩm như xà lách, cải thảo, súp lơ và bắp cải. Mặc dù có điều kiện tự nhiên khắc nghiệt với địa hình núi cao và mùa đông kéo dài, địa phương này đã xây dựng được mô hình canh tác xà lách thương phẩm cho giá trị kinh tế cao. Cây xà lách (Lactuca sativa L.) có thời gian sinh trưởng ngắn (khoảng 55 - 60 ngày), khả năng thích nghi và chịu lạnh tốt, là đối tượng cây trồng tiềm năng có thể nghiên cứu để áp dụng vào sản xuất vụ thu đông tại Việt Nam.

Khóa luận được thực hiện nhằm mục đích: Thực hiện các bước kỹ thuật trong quy trình sản xuất xà lách an toàn tại trang trại Hiroyasu Hayashi (làng Kawakami, tỉnh Nagano, Nhật Bản), qua đó rút ra các bài học kinh nghiệm nhằm nâng cao hiệu quả cho sinh viên khi tham gia thực tập tốt nghiệp tại các doanh nghiệp và trang trại nông nghiệp ở nước ngoài.

Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài bao gồm 4 nội dung cụ thể:

  1. Điều tra sơ lược điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của làng Kawakami, tỉnh Nagano, Nhật Bản.
  2. Đánh giá hiện trạng sản xuất và hoạt động kinh doanh của trang trại Hiroyasu Hayashi.
  3. Tìm hiểu chi tiết quy trình sản xuất rau xà lách an toàn tại trang trại Hiroyasu Hayashi.
  4. Xác định những thuận lợi, khó khăn và định hướng phát triển sản xuất rau xà lách của trang trại.
  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình kỹ thuật sản xuất rau xà lách an toàn.
  • Phạm vi không gian: Trang trại Hiroyasu Hayashi 146, làng Kawakami, huyện Minamisaku, tỉnh Nagano, Nhật Bản.
  • Phạm vi thời gian: Quá trình điều tra và thực nghiệm diễn ra từ ngày 07/06/2019 đến ngày 13/11/2019.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các đặc điểm thực vật học và yêu cầu sinh thái của cây rau xà lách:

  • Hệ rễ và thân lá: Cây có bộ rễ cọc ăn nông ở tầng đất mặt (sâu 20 - 30 cm), không chịu được úng ngập, đòi hỏi đất tơi xốp, giàu mùn và thoát nước tốt. Thân cây phân thành dạng thân ngắn (xà lách cuộn) hoặc thân thẳng (rau diếp).
  • Yêu cầu sinh thái: Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng sinh dưỡng từ 15 - 18°C (ban ngày khoảng 20°C, ban đêm khoảng 18°C; nhiệt độ vượt quá 22°C làm mầm hạt kéo dài và giảm chất lượng cuộn bắp). Độ ẩm đất thích hợp đạt 70 - 80%, độ ẩm không khí 65 - 75%, độ pH đất tối ưu từ 6,0 - 6,5.
  • Phân loại thương phẩm: Khóa luận tổng quan 4 nhóm xà lách chính gồm xà lách Mỹ (Iceberg/crisphead), xà lách Romaine, xà lách mỡ (Butterhead) và xà lách lô lô (Loose-leaf).
  • Khung quản lý và kiểm soát an toàn: Quy trình canh tác tuân thủ bộ tiêu chí kỹ thuật riêng do Hiệp hội Nông nghiệp Nhật Bản (JA) và Hợp tác xã làng Kawakami ban hành; kiểm soát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật theo Luật An toàn thực phẩm Nhật Bản thông qua các cơ quan kiểm định độc lập.

Phương pháp nghiên cứu

Tác giả kết hợp các phương pháp thu thập và xử lý thông tin sau:

  • Phương pháp thu thập thông tin sơ cấp: Thu thập dữ liệu thông qua trao đổi, phỏng vấn trực tiếp cán bộ nông nghiệp, cán bộ khuyến nông thuộc Hiệp hội Nông nghiệp làng Kawakami (JA) và chủ trang trại Hiroyasu Hayashi.
  • Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp: Tổng hợp số liệu thống kê, báo cáo chuyên ngành từ Hiệp hội Nông nghiệp làng Kawakami, tài liệu của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), niên giám thống kê của Bộ Nông Lâm Ngư nghiệp Nhật Bản và các tài liệu nghiên cứu về rau an toàn tại Việt Nam.
  • Phương pháp quan sát và thực hành trực tiếp: Sinh viên trực tiếp tham gia tất cả các khâu trong quy trình sản xuất dưới sự hướng dẫn của chủ trang trại; tiến hành ghi chép nhật ký đồng ruộng hàng ngày, ghi nhận thông số kỹ thuật và tư liệu hóa bằng hình ảnh thực tế đối với từng công đoạn: phân tích đất, cải tạo đất, phủ bạt maruchi, ươm giống, chăm sóc, xử lý dịch hại, thu hoạch, phân loại và dọn dẹp đồng ruộng.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của việc áp dụng cơ giới hóa và công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp; giới thiệu bối cảnh sản xuất rau tại làng Kawakami (tỉnh Nagano, Nhật Bản); xác định mục đích nghiên cứu, 4 nhiệm vụ trọng tâm cùng đối tượng và phạm vi thực hiện khóa luận.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Tổng hợp cơ sở lý luận về đặc điểm hình thái học, yêu cầu dinh dưỡng, phân loại xà lách. Phân tích số liệu sản xuất rau toàn cầu giai đoạn 2009 - 2018 (theo FAO, diện tích tăng từ 49,67 lên 57,88 triệu ha, sản lượng tăng từ 902,93 lên 1.088,83 triệu tấn). Đánh giá hiện trạng sản xuất rau an toàn tại Việt Nam (các vùng chuyên canh tại Hà Nội, Hải Dương, Tiền Giang, Lâm Đồng, TP. Hồ Chí Minh). Khái quát đặc điểm nền nông nghiệp Nhật Bản, vai trò hỗ trợ của JA, mô hình nhà máy rau sạch thủy canh của Fujitsu Akisai (sản lượng 3.500 cây xà lách/ngày) và lịch sử phát triển cây xà lách tại làng Kawakami từ năm 1950 đến khi hoàn thiện bộ tiêu chí canh tác riêng vào năm 1980.

Phần 3: Nội dung và phương pháp thực hiện

Xác định địa điểm nghiên cứu tại trang trại Hiroyasu Hayashi 146 và thời gian thực hiện (07/06/2019 - 13/11/2019). Mô tả chi tiết các bước thu thập số liệu sơ cấp, thứ cấp và quy trình các bước thao tác thực nghiệm từ khâu chuẩn bị đất đến khâu vệ sinh đồng ruộng sau thu hoạch.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này tập trung vào 4 nội dung cốt lõi:

  • Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội làng Kawakami: Phân tích vị trí địa lý ở độ cao trung bình 1.185 m (dao động từ 1.110 m đến 2.595 m), nguồn nước sông Chikuma bắt nguồn từ đỉnh núi Kobu Nobugatake (2.160 m); cơ cấu sử dụng đất năm 2016 (đất lâm nghiệp chiếm 56,60%, đất bằng canh tác chiếm 8,99%); thực trạng già hóa dân số (trên 60% lao động trên 63 tuổi) và cơ cấu thu nhập của 556 hộ nông dân trong làng.
  • Hiện trạng trang trại Hiroyasu Hayashi: Quy mô diện tích 4,5 ha; trang bị 4 ô tô tải, 1 máy cày đa năng rơ-moóc lớn, 1 máy trải maruchi, 1 máy thu maruchi, 1 máy đóng hộp.
  • Tình hình sản xuất và hiệu quả kinh tế (2017 - 2019): Tổng hợp diện tích, năng suất, sản lượng, doanh thu và lợi nhuận qua các năm; cơ cấu giống năm 2019 gồm xà lách cuộn (88,8%) và xà lách tím (11,2%).
  • Chi tiết quy trình kỹ thuật sản xuất: Mô tả chuẩn hóa 8 khâu kỹ thuật: (1) Cày xới đất sâu tới 1 m; (2) Phân tích đất bằng máy đo pH (trị giá 300 man) và máy đo dinh dưỡng (700 man) để đặt phân bón theo đơn từ nhà máy; (3) Lên luống và trải bạt nilon maruchi màu trắng (rộng 130 - 135 cm, dày 0,005 mm) theo cụm 30 luống; (4) Ươm cây con trong khay 288 lỗ bằng giá thể 20 kg/30 khay, duy trì nhiệt độ nhà kính 20°C trong 15 - 20 ngày; (5) Trồng cây ra ruộng mật độ 8.800 cây/ha (khoảng cách 45 cm x 25 cm), quản lý lịch sử canh tác bằng máy tính; (6) Chăm sóc và phòng trừ dịch hại theo ngưỡng can thiệp bằng các hoạt chất đặc hiệu, nộp nhật ký cho JA trước thu hoạch 3 ngày; (7) Thu hoạch từ 3h đến 8h sáng, phân loại theo các kích cỡ (L, LL, M, LA, B), bảo quản lạnh chân không và vận chuyển trong ngày; (8) Thu dọn tàn dư vụ mùa, tái chế bạt maruchi và bón phân hữu cơ viên nén phục hồi đất.
  • Đánh giá bản thân và đề xuất: Phân tích điểm mạnh, hạn chế cá nhân và giải pháp nâng cao hiệu quả chương trình thực tập nông nghiệp ở nước ngoài.

Phần 5: Kết luận và đề nghị

Đưa ra kết luận tổng quan về tính khả thi của quy trình sản xuất cơ giới hóa và đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng đào tạo thực tập sinh cũng như khả năng chuyển giao kỹ thuật.


Kết quả và đóng góp

Kết quả sản xuất và kinh doanh tại trang trại Hiroyasu Hayashi

Dữ liệu thực tế giai đoạn 2017 - 2019 tại trang trại cho thấy quy mô canh tác được duy trì ổn định, hiệu quả kinh tế đạt mức cao:

Chỉ tiêu Năm 2017 Năm 2018 Năm 2019
Diện tích canh tác (ha) 4,5 4,5 4,5
Năng suất trung bình (tạ/ha) 440 450 430
Tổng sản lượng (tấn) 198,0 202,5 193,5
Doanh thu (tỷ đồng) 6,1 6,3 5,3
Tổng chi phí (tỷ đồng) 4,2 4,2 4,0
Lãi thuần (tỷ đồng) 1,9 2,1 1,3

Năm 2019, sản lượng và doanh thu sụt giảm do ảnh hưởng của cơn bão Hagibis, áp lực sâu bệnh gia tăng do biến động thời tiết và tình trạng lao động thực tập sinh nhập cảnh chậm so với lịch thời vụ.

Về cơ cấu giống năm 2019:

  • Xà lách cuộn: Diện tích 4,0 ha (chiếm 88,8% tổng diện tích), đạt năng suất 430 tạ/ha.
  • Xà lách tím: Diện tích 0,5 ha (chiếm 11,2% tổng diện tích), đạt năng suất 200 tạ/ha.

Chuẩn hóa phân loại sản phẩm xà lách thương phẩm

Khóa luận ghi nhận tiêu chuẩn phân loại sản phẩm xuất kho tại trang trại:

Kích cỡ (Size) Quy cách đóng thùng Mức giá dao động (VNĐ/thùng) Đặc điểm thương phẩm
Size L 16 cây/thùng 300.000 - 600.000 Đạt chuẩn chất lượng cao nhất, kích thước đồng đều
Size LL 12 cây/thùng 200.000 - 500.000 Cây cuộn kích thước to hơn chuẩn
Size M 18 cây/thùng Tương đương Size LL Cây cuộn kích thước nhỏ hơn chuẩn
Size LA / B 16 - 18 cây (LA) / 24 cây (B) Thấp hơn các size chính Kích thước phân hóa, tỷ lệ xuất hiện ít

Ngưỡng can thiệp và hoạt chất bảo vệ thực vật

Khóa luận ghi nhận chi tiết các hoạt chất phòng trừ sâu bệnh theo ngưỡng mật độ:

  • Dòi đục lá: Mức độ hại cấp 1 - 3 (> 20% lá bị hại) sử dụng Cyromazine, Difenthiuron, Dinotefuran, Emamectin benzoate; mức độ hại cấp 3 - 5 (> 40% lá bị hại) sử dụng Emamectin benzoate, Abamectin, Dinotefuran.
  • Sâu khoang: Mật độ > 3 con/m² sử dụng Lufenuron, Indoxacarb (Ammate 150SC), Permethrin.
  • Bệnh mốc sương và đốm lá: Mức độ bệnh cấp 1 - 3 (> 10% lá bị bệnh) sử dụng Cymoxanil + Mancozeb, Propineb, Difenoconazole, Mancozeb; mức độ cấp 3 - 5 sử dụng Chlorothalonil, Mancozeb + Metalaxyl, Difenoconazole.

Đóng góp thực tiễn và bài học kinh nghiệm

  • Tài liệu hóa toàn diện quy trình kỹ thuật canh tác xà lách an toàn khép kín của Nhật Bản: từ phân tích đất theo toa dinh dưỡng, cơ giới hóa lên luống phủ bạt maruchi trắng phản xạ nhiệt, gieo ươm chính xác đến chuỗi thu hoạch - sơ chế lạnh chân không.
  • Làm rõ mô hình liên kết quản lý chất lượng nông sản chặt chẽ giữa Hợp tác xã (JA) và từng hộ nông dân thông qua hệ thống phần mềm máy tính và sổ ghi chép bảo vệ thực vật.
  • Đúc kết các giải pháp nâng cao hiệu quả cho sinh viên thực tập nông nghiệp ở nước ngoài: tăng cường rèn luyện thể lực, chủ động học tập tiếng Nhật chuyên ngành nông nghiệp, chuẩn bị kỹ năng vận hành máy móc nông nghiệp trước khi xuất cảnh.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi một khóa thực tập mùa vụ (kéo dài hơn 5 tháng, từ tháng 6 đến tháng 11 năm 2019) tại một cơ sở sản xuất duy nhất là trang trại Hiroyasu Hayashi 146. Đề tài chủ yếu tập trung vào quan sát, thực hành và mô tả quy trình công nghệ sẵn có của Nhật Bản, chưa bố trí các ô thí nghiệm đối chứng so sánh ảnh hưởng của các công thức phân bón hay các loại màng phủ khác nhau đến năng suất xà lách.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Thử nghiệm đưa các giống xà lách cuộn chịu lạnh và quy trình canh tác sử dụng màng phủ maruchi, kỹ thuật bón phân dựa trên phân tích mẫu đất vào ứng dụng tại các vùng sản xuất rau vụ thu đông ở miền Bắc hoặc các vùng có khí hậu ôn đới như Sa Pa, Mộc Châu, Đà Lạt tại Việt Nam.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng sử dụng: Sinh viên, học viên, giảng viên ngành Khoa học cây trồng, Nông học, Trồng trọt, Quản trị trang trại; kỹ sư nông nghiệp và các tổ chức, cá nhân đang xây dựng mô hình sản xuất rau an toàn đạt chuẩn VietGAP/GlobalGAP.
  • Nội dung giá trị:
    • Quy trình vận hành và sử dụng bạt nilon maruchi màu trắng trong điều hòa nhiệt độ đất và kiểm soát cỏ dại.
    • Phương pháp phân tích đất bằng thiết bị chuyên dụng và lập đơn đặt hàng phân bón chuyên biệt cho từng thửa ruộng.
    • Bảng tổng hợp ngưỡng gây hại và các hoạt chất thuốc bảo vệ thực vật thế hệ mới trên cây xà lách.
    • Quy trình quản lý thu hoạch sớm (3h - 8h sáng) kết hợp bảo quản hút lạnh chân không và vận chuyển chuỗi lạnh bảo đảm độ tươi của rau ăn lá.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao trang trại Hiroyasu Hayashi lại ưu tiên sử dụng bạt nilon (maruchi) màu trắng thay vì màu đen thông thường?

Trong canh tác xà lách tại trang trại, bạt nilon màu trắng được ưu tiên sử dụng chủ yếu vì hiện tượng ấm lên toàn cầu làm nhiệt độ ngoài trời tăng cao trong vụ hè thu. Bạt màu trắng giúp phản xạ bức xạ ánh sáng mặt trời tốt hơn, ngăn ngừa hiện tượng tích tụ nhiệt quá mức làm nóng đất, đồng thời vẫn đảm bảo khả năng giữ ẩm, ngăn ngừa cỏ dại, chống rửa trôi phân bón và cách ly nông sản tiếp xúc trực tiếp với đất.

2. Chi phí trang bị các thiết bị phân tích đất tại hiện trường của trang trại là bao nhiêu và nhằm mục đích gì?

Trang trại sử dụng hai loại máy phân tích đất: máy đo độ pH có giá trị 300 man (tương đương 600 triệu đồng) và máy phân tích hàm lượng dinh dưỡng trong đất có giá trị 700 man (tương đương 1,4 tỷ đồng). Mục đích nhằm xác định chính xác độ chua (hướng tới pH tối ưu 6,0 - 6,5) và sự thừa/thiếu của các nguyên tố dinh dưỡng, làm căn cứ gửi số liệu cho nhà máy sản xuất phân bón phối trộn riêng cho từng thửa ruộng, giúp tối ưu chi phí và tránh dư thừa hóa chất.

3. Quy định về khung giờ thu hoạch xà lách tại làng Kawakami được thực hiện như thế nào và vì sao?

Xà lách bắt buộc phải thu hoạch vào khung giờ từ 3h đến 8h sáng (tại làng Kawakami, rau hái sau 8h sáng không được hệ thống thu mua chấp nhận). Việc thu hoạch sớm trước khi mặt trời lên cao giúp cây rau giữ được độ mọng nước, không bị héo do mất nước cục bộ, bảo đảm chất lượng và trạng thái tươi ngon nhất trước khi đưa vào hệ thống hút lạnh chân không.

4. Quy trình kiểm soát việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật tại trang trại được tổ chức ra sao?

Mọi hoạt động phun thuốc bảo vệ thực vật đều phải được ghi chép hàng ngày vào sổ theo dõi phòng chống dịch hại (về loại thuốc, nồng độ, ngày phun) và nhập vào cơ sở dữ liệu chung. Trước ngày thu hoạch 3 ngày, hộ nông dân phải nộp lại sổ ghi chú cho Hợp tác xã (JA) kiểm tra. Nghiêm cấm phun thuốc sát ngày thu hoạch để bảo đảm đủ thời gian cách ly, đồng thời các mẫu rau được cơ quan kiểm định độc lập lấy ngẫu nhiên để kiểm tra dư lượng hóa chất.

5. Khâu xử lý đồng ruộng sau khi kết thúc vụ thu hoạch vào tháng 10 được tiến hành như thế nào?

Vào cuối tháng 10, toàn bộ bạt maruchi được thu hồi bằng máy chuyên dụng; các túi ống nước được tháo, phơi khô và lưu kho cho vụ sau. Bạt nilon thu gom được chuyển giao làm chất đốt cho các nhà máy thép hoặc tái chế thành khay nhựa. Đất ruộng sau đó được máy kéo cày san phẳng, bón bổ sung phân hữu cơ vi sinh (như phân gà dạng viên nén) để phục hồi độ phì nhiêu trước khi bước vào mùa đông tuyết phủ.


Kết luận

Khóa luận của tác giả Nguyễn Xuân Linh đã hệ thống hóa chi tiết quy trình kỹ thuật sản xuất rau xà lách an toàn khép kín tại trang trại Hiroyasu Hayashi, làng Kawakami, tỉnh Nagano, Nhật Bản. Đề tài phản ánh sinh động hiệu quả của việc ứng dụng cơ giới hóa đồng bộ, phân tích thổ nhưỡng định lượng và kỷ luật nghiêm ngặt trong quản lý an toàn thực phẩm của nền nông nghiệp Nhật Bản. Công trình cung cấp nguồn tư liệu thực tiễn có giá trị cho sinh viên ngành trồng trọt và gợi mở những kinh nghiệm hữu ích trong việc nâng cao kỹ năng thực tập chuyên môn tại nước ngoài.