Bên cạnh đó, chuyển đổi cây trồng trên nền đất lúa thích ứng biến đổi khí hậu ở Đồng bằng sông Cửu Long đang được quan tâm phát triển, trong đó, trồng cây rau muống và cây bắp mang lại hiệu quả cao trong việc làm đa dạng hóa sản phẩm, tăng hiệu quả kinh tế và tăng thu nhập trên đơn vị diện tích đất, góp phần nâng cao đời sống của người dân. Mặt khác, canh tác an toàn đóng vai trò quan trọng trong định hướng phát triển nền nông nghiệp. Tuy nhiên, để đạt được năng suất và lợi nhuận, trong canh tác nông nghiệp, người nông dân sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học, thuốc kích thích sinh trưởng cây trồng với liều lượng và tần suất cao hơn khuyến cáo; do đó, dẫn đến nông sản mang dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, phân bón và các chất độc hại khác, gây ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sức khoẻ người nông dân và người tiêu. Bên cạnh đó, việc lạm dụng hóa chất nông nghiệp trong canh tác cây trồng cũng làm cho đất trồng ngày càng suy thoái, nghèo dinh dưỡng, các chất độc hại tích lũy vào đất ngày càng nhiều.

Vì vậy, vấn đề giảm sử dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật trong canh tác cây trồng và thay vào đó là gia tăng sử dụng phân bón hữu cơ là việc làm hết sức cần thiết nhằm bảo vệ sức khỏe con người và môi trường. Do đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục tiêu đánh giá hiệu quả của 4 dạng phân hữu cơ sản xuất từ các nguồn phụ phế phẩm nông nghiệp gồm bèo hoa dâu, bã cà phê, xỉ than tổ ong, lông vũ, vỏ trứng và phân bò lên sinh trưởng cây rau muống và bắp ở điều kiện nhà lưới, trên cơ sở đó, nghiên cứu tập trung vào việc sản xuất phân hữu cơ có nguồn gốc từ bèo hoa dâu, bã cà phê, vỏ trứng, xỉ than tổ ong, phân bò và lông vũ nhằm tận dụng nguồn rác thải hữu cơ nông hộ, hạn chế ô nhiễm môi trường, đồng thời, gia tăng sinh trưởng cây rau muống và cây bắp, hướng tới sản xuất nông nghiệp bền vững.

1. Nguyên liệu

Nguồn vật liệu được sử dụng trong nghiên cứu gồm bèo hoa dâu, bã cà phê, vỏ trứng, xỉ than, phân bò và lông vũ.

Tất cả các nguồn vật liệu hữu cơ được phân tích thành phần hóa học gồm độ ẩm, pH, EC, chất hữu cơ tổng số, carbon hữu cơ tổng số, đạm, lân, kali tổng số, CaO, MgO, Na2O. Ngoài ra, xỉ than được phân tích hàm lượng kim loại nặng như Pb, Cd, Cu và Zn.

2. Tạo nguồn phân hữu cơ

Sáu nguồn vật liệu hữu cơ để tạo các dạng phân hữu cơ thử nghiệm gồm bèo hoa dâu, bã cà phê, vỏ trứng, xỉ than, phân bò và lông vũ được phối trộn để tạo hỗn hợp phân hữu cơ ban đầu được sử dụng cho 4 nghiệm thức thí nghiệm. Sau đó, hỗn hợp này được xử lý theo các phương pháp sản xuất phân hữu cơ khác nhau. Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức và 3 lặp lại cho mỗi nghiệm thức.

3. Chỉ tiêu theo dõi và phân tích số liệu

Tất cả các dạng phân hữu cơ thành phẩm được phân tích các chỉ tiêu bao gồm (1) Đặc tính hóa học: pH, EC, carbon hữu cơ tổng số, đạm tổng số, lân tổng số (P₂O₅), kali tổng số (K₂O), CaO, MgO, Cu, Zn, Pb, và Cd; và (2) Đặc tính sinh học của phân hữu cơ: mật số vi khuẩn tổng, nấm tổng, vi khuẩn cố định đạm được đánh giá dựa vào khuẩn lạc lần lượt trên môi trường Tryptone Soya Broth Agar (TSA), Potato Dextrose Agar (PDA) và Burk Agar; vi khuẩn có hại gồm E. coli, Coliform, Samonella, Shigella. E. coli và Coliform được xác định theo phương pháp MPN. Salmonella và Shigella được xác định dựa vào khuẩn lạc xuất hiện trên môi trường Salmonella Shigella Agar (SS Agar).

4. Đánh giá hiệu quả các dạng phân hữu cơ lên sinh trưởng cây rau muống và cây bắp

Thí nghiệm được bố trí trong chậu (chiều cao x đường kính = 7,8 cm x 10,5 cm), theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với 11 nghiệm thức và 3 lặp lại cho mỗi nghiệm thức tương ứng với 3 chậu thí nghiệm. Thí nghiệm được thực hiện trên 2 loại cây (cây rau muống và cây bắp) và kéo dài trong 15 ngày. Mỗi chậu chứa 150 g phân hữu cơ hoặc đất. Đối với nghiệm thức phối trộn phân hữu cơ và đất được thực hiện theo tỉ lệ phối trộn 1:1 (w/w). Đất phù sa thu từ vườn quả ở khuôn viên Trường Nông nghiệp, Trường Đại học Cần Thơ và phân trùn quế thương mại được sử dụng cho thí nghiệm như đối chứng dương. Phân bón hữu cơ và đất dùng trong thí nghiệm được đưa về ẩm độ 40%, sau đó được cho vào chậu theo tỷ lệ cho từng nghiệm thức thí nghiệm vào thời điểm gieo hạt giống (0 ngày). Hạt giống rau muống Trang Nông và hạt giống bắp nếp nù TN 177 được mua từ cửa hàng vật tư nông nghiệp, thành phố Cần Thơ. Hạt giống được ủ cho hạt nảy mầm trong khăn vải trong 16 giờ và cuối cùng chọn những hạt nảy mầm tốt nhất gieo 5 hạt/chậu thí nghiệm. Cây được tưới nước 2 lần/ngày vào buổi sáng và chiều.

Các chỉ tiêu theo dõi gồm: (i) Chiều cao cây (cm) được đo từ mặt đất đến chóp ngọn lá cao nhất; (ii) Chiều dài rễ (cm) được đo từ gốc thân đến chóp rễ dài nhất; (iii) Sinh khối thân (g/cây) được xác định như sau: cây thu hoạch được đem rửa sạch đất, để ráo, sau đó cân khối lượng thân (thân, lá) tại thời điểm thu hoạch; và (iv) Sinh khối rễ (g/cây) được xác định như sau: cây thu hoạch được đem rửa sạch đất, để ráo, sau đó cân khối lượng rễ tại thời điểm thu hoạch.

5. Phân tích số liệu

Số liệu được xử lý với Microsoft Office Excel 2013 và phân tích thống kê bằng phần mềm SPSS 22.0.

6. Kết luận

Các vật liệu dùng để tạo phân hữu cơ gồm bèo hoa dâu, bã cà phê, vỏ trứng, xỉ than, phân bò và lông vũ có các đặc tính hóa học phù hợp cho sản xuất phân hữu cơ bao gồm pH 6-8, EC < 4 mS/cm, tỷ lệ C/N < 30, hàm lượng carbon hữu cơ tổng số dao động từ 1,52% đến 45,08% và hàm lượng các yếu tố đa vi lượng cao.

Tất cả các dạng phân hữu cơ thành phẩm có giá trị dinh dưỡng cao bao gồm hàm lượng N, P2O5, K2O, giàu chất hữu cơ cùng với tỷ lệ C/N phù hợp cho sinh trưởng của cây trồng. Ngoài ra, các dạng phân hữu cơ này có mật số vi khuẩn cố định đạm lớn. Các vi khuẩn có hại như Salmonella spp. và Shigella spp. không phát hiện được trong các dạng phân hữu cơ thành phẩm. Mật số vi khuẩn E. coli và coliform thấp hơn ngưỡng cho phép.

Phân trùn quế tạo ra từ bèo hoa dâu, bã cà phê, vỏ trứng, xỉ than, phân bò và lông vũ bón với lượng 100% hoặc kết hợp trộn với đất là giá thể phân hữu cơ tốt nhất giúp chiều cao cây, chiều dài rễ, sinh khối thân và sinh khối rễ cây rau muống và cây bắp tương đương và thậm chí cao hơn so với nghiệm thức phân trùn quế trên thị trường và có triển vọng cao trong ứng dụng vào sản xuất nông nghiệp theo hướng hữu cơ và bền vững.