Sản xuất và tiêu thụ rau quả trên thế giới và tại Việt Nam không chỉ quan trọng về mặt kinh tế mà còn là vấn đề sức khỏe và chất lượng cuộc sống của người tiêu dùng. Đặc biệt những loại rau ăn quả mang lại giá trị kinh tế to lớn và thúc đẩy các hướng nghiên cứu mà dưa lưới là một trong số đó. 

                           Một số giống dưa lưới phổ biến tại Việt Nam 

Công nghệ trồng dưa lưới của Khu Nông nghiệp Công nghệ cao TP.HCM

Dựa trên những kết quả nghiên cứu của thế giới về chế độ dinh dưỡng, kỹ thuật bấm ngọn, chế độ tưới, mật độ trồng, v.v… Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển nông nghiệp Công nghệ cao (thuộc AHTP – Khu Nông nghiệp Công nghệ cao TP.HCM) đã có những nghiên cứu đưa ra quy trình canh tác, đồng thời áp dụng quy trình VietGAP để sản xuất dưa lưới sạch, năng suất gấp 3 thông thường và được các hệ thống siêu thị ưa chuộng. Quy trình trồng dưa lưới tại AHTP nghiên cứu trong nhà màng trên giá thể, áp dụng phương pháp tưới nhỏ giọt đạt hiệu quả cao và sẵn sàng chuyển giao với các khâu căn bản là giống, cây con, giá thể, trồng và chăm sóc.

Chuẩn bị cây con và giá thể

Sử dụng khay ươm cây thường bằng vật liệu xốp (50 lỗ/khay) để gieo hạt. Giá thể gieo hạt là mụn xơ dừa đã được xử lý chất chát (tanin), phân hữu cơ (trùn quế hoặc phân chuồng) đã được xử lý bằng tricoderma và tro trấu phối trộn theo tỷ lệ tương ứng là 70% + 20% + 10%, rồi cho vào đầy lỗ mặt khay và tiến hành gieo 1 hạt/lỗ. Sau đó tưới nước giữ ẩm hằng ngày, khay ươm được đặt trong nhà ươm có che mưa và lưới chắn côn trùng. Khi cây xuất hiện lá thật thứ nhất thì phun phân bón lá Growmore 30-10-10, nồng độ 1 g/lít nước.

              

 Cách vào giá thể trong khay xốp gieo hạt.                         Hạt dưa lưới sau gieo 5 ngày.

              

                                                Mụn xơ dừa và hồ chứa để xử lý.

              

Trồng và chăm sóc

Nên trồng vào buổi chiều mát, đặt cây nhẹ nhàng để tránh tổn thương cây con, không nén quá chặt, trồng xong phải tưới nước ngay. Mật độ và khoảng cách trồng vào mùa khô là hàng kép kiểu nanh sấu, đạt 2.500-2.700 cây/1.000 m2; mùa mưa trồng hàng kép đạt 2.200 – 2.500 cây/1000 m2.

          

Dạng trồng bằng túi nilon trắng                                   Dạng trồng luống có kích thước cao 30 cm,

kích thước 40 cm x 40 cm, đục lỗ ở đáy túi.                rộng 30 cm và dài 20 – 30 m.

Tưới nước: sử dụng giếng khoan hay nước sông suối, pH từ 6 -7, không mặn, không phèn.

Phân bón như KNO3, MgSO4, K2SO4, (NH4)2SO4, Ure, KH2PO4, Ca(NO3)2 thường được hòa vào nước thành dung dịch dinh dưỡng tưới cây, đảm bảo đủ các nguyên tố cần thiết cho sinh trưởng và phát triển là K, N, P, S, Ca, Mg. Dung dịch dinh dưỡng và nước tưới được cung cấp đồng thời qua hệ thống tưới nhỏ giọt có nồng độ phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng theo từng giai đoạn sinh trưởng của cây.

Khi trồng được 7 – 10 ngày, bắt đầu treo dây cố định cây, đến giai đoạn ra hoa tiến hành thụ phấn bằng ong hoặc thủ công. Mỗi cây để lại từ 1 – 4 quả, sau đó tỉa hết cành nách tạo thông thoáng và hạn chế tiêu hao dinh dưỡng. Khi quả có đường kính từ 2 – 4 cm (khoảng 40 ngày sau trồng) thì hãm ngọn để tập trung dinh dưỡng nuôi quả.

         

                           Sử dụng ong mật thụ phấn cho dưa lưới trồng trong nhà màng.

             

Bấm ngọn chính khi cây được 23 – 25 lá.                       Bấm ngọn bên, bấm chừa lại 2 lá.

Loại sâu hại dưa lưới trồng trong nhà màng chủ yếu là bọ trĩ (Thrips palmi Karny) và bọ phấn (Bemisia tabaci). Bọ trĩ phát triển mạnh trong điều kiện thời tiết nóng và khô, gây hại nặng giai đoạn cây con đến ra hoa, đậu trái. Bọ phấn hoạt động vào sáng sớm và chiều mát, hút nhựa làm cây có thể bị héo, ngã vàng và chết; truyền các bệnh virus. Để phòng, trừ có thể dùng bẫy dính; thiên địch nhện nhỏ (Amblyseius cucumber), bọ xít (Orius sauteri và Orius strigicolly), phun thuốc bảo vệ thực vật; vệ sinh vườn trồng, v.v…

              

Thành trĩ (Thrips palmi Karny).                                      Thành trùng Bọ phấn (Bemisia tabaci).

Một số bệnh phổ biến gây hại dưa lưới như bệnh phấn trắng do nấm Erysiphe cichoracearum De Candolle hại lá, thân, cành ngay từ thời kỳ cây con; bệnh sương mai giả do nấm Pseudoperonospora cubensis, gây hại trên tất cả các bộ phận nhưng phổ biến nhất là lá; bệnh nứt thân chảy nhựa do nấm Mycosphaerella melonis, gây hại chủ yếu trên thân, đôi khi trên lá và cuống quả, gây nứt, chảy nhựa, cây có thể bị khô chết. Cách phòng trừ là vệ sinh đồng ruộng, thu dọn sạch tàn dư thân lá bị bệnh, tiêu diệt cỏ dại, mật độ trồng hợp lý, bón phân cân đối N-P-K; phun thuốc kịp thời khi phát hiện bệnh,…

        

Triệu chứng của bệnh phấn trắng                        Triệu chứng của Mycosphaerella melonis.(Erysiphe cichoracearum).

Đánh giá hiệu quả kinh tế

Đánh giá hiệu quả của mô hình trồng dưa lưới trong nhà màng áp dụng công nghệ tưới nhỏ giọt dựa trên kết quả thực tế tính trên 1.000 m2, thời gian của 1 vụ trồng là 70 ngày.

Hai khoản đầu tư quan trọng là cơ sở vật chất:

• Nhà màng: 400.000 đồng/m2 x 1000 m2= 400.000.000 đồng. Khấu hao trong 10 năm.

• Hệ thống tưới nhỏ giọt: 30.000.000 đồng. Khấu hao trong 5 năm.

(Số liệu thời điểm nghiên cứu nên mang tính tham khảo)

Công nghệ xử lý, đóng gói, bảo quản và chế biến sau thu hoạch 

Dưa lưới chịu nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng về cảm quan cũng như dinh dưỡng, tỉ lệ hư hỏng, thời gian bảo quản sau thu hoạch. Các yếu tố bên trong là do dưa sau thu hoạch vẫn tiếp tục một số quá trình sinh lý, sinh hóa như hô hấp, thoát hơi nước, sản sinh khí ethylene, quá trình chín, nấm bệnh,… làm dưa bị héo, giảm khối lượng chất khô, vỏ, thịt quả mềm đi, không còn độ giòn và có thể bị hư hỏng hoàn toàn; giảm thời gian bảo quan; dễ bị tổn thương cơ học khi vận chuyển đi xa,… Những yếu tố bên ngoài cũng tác động không nhỏ đến thời gian bảo quản và tỉ lệ hư hỏng như nhiệt độ, độ ẩm không khí, hàm lượng oxy, khí ethylene, hàm lượng cacbonic, nấm bệnh, vi khuẩn xâm nhiễm bề mặt.

Để khắc phục, một số biện pháp xử lý trên cây ở giai đoạn cận thu hoạch nhằm nâng cao chất lượng dưa sau thu hoạch. Một số kết quả nghiên cứu trên thế giới và trong nước cho thấy xử lý bằng peroxide hydrogen (H2O2) có tác dụng làm tăng độ ngọt của dưa lưới nhờ kích thích cơ chế phản hồi tự bảo vệ của cây và tăng nồng độ các chất thẩm thấu trong đó có glycinebetaine, tăng hoạt tính các enzyme chịu hạn và tăng hàm lượng đường. Mặt khác, chất điều hòa sinh trưởng aminoethoxyvinylglycine (AVG) cũng được nghiên cứu và ứng dụng để làm chậm quá trình chín và tăng cường độ chắc của quả. Hiện Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển nông nghiệp Công nghệ cao cũng xử lý bằng H2O2 ở nồng độ 1-5 ppm khi dưa bắt đầu tạo lưới.

Dưa nên được thu hoạch đúng thời điểm dựa trên chỉ số chín (dựa vào các yếu tố như thời gian từ lúc trồng, độ tạo lưới, độ nứt của cuống) để quả đạt chất lượng tốt nhất khi đến tay người dùng, kéo dài thời gian tồn trữ.

          

Thời điểm nứt cuống – 58 ngày.                               Thời điểm đứt cuống – 65 ngày.

Trái dưa lưới sau khi thu hoạch thường chứa các loại nấm bệnh như Fusarium, Geotrichum, Rhizopus hoặc các vi khuẩn gây bệnh như Salmonella spp, E. Coli nên phải được xử lý trước khi đóng gói, bảo quản hoặc đưa ra thị trường. Một số kết quả nghiên cứu trên thế giới tập trung vào xử lý bằng dung dịch H2O2 nồng độ từ 10 – 50 ppm, chlorine nồng độ 100 ppm, nhúng quả bằng nước nóng và các hóa chất như sulphat đồng, chlorine, borat natri. Hoặc sử dụng màng bao sinh học, kiểm soát thành phần không khí, khí ethylene, v.v… Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển nông nghiệp Công nghệ cao hiện xử lý bằng chlorine ở nồng độ 50 – 100 ppm.

Ở Nhật Bản, trước ngày thu hoạch, dưa được dán nhãn đã đánh số và thu hoạch trong khoảng 14 ngày; bảo quản ở 2oC trong 2 tuần và trước khi xuất bán, nâng nhiệt độ lên 20oC trong 1 tuần rồi để ở nhiệt độ phòng trong 3 giờ nhằm hạn chế sốc nhiệt.

Việt Nam có rất ít nghiên cứu công nghệ bảo quản dưa lưới sau thu hoạch. Thực tế là dưa được tiêu thụ trong thời gian ngắn, thường bảo quản ở nhiệt độ thường nên thời gian bảo quản ngắn, chất lượng giảm nhanh, không vận chuyển và tiêu thụ được ở thị trường xa.

Nghiên cứu dưa lưới qua thông tin sáng chế

Theo cơ sở dữ liệu sáng chế (SC) Wipsglobal, đăng ký SC liên quan đến dưa lưới đầu tiên vào năm 1935, đến năm 2013 có 332 SC liên quan đến kỹ thuật trồng trọt – thu hoạch – bảo quản dưa lưới, tập trung nhiều nhất là từ năm 2000 đến nay với 270 SC, chiếm 81% tổng lượng SC (BĐ1). Các nước có nhiều đăng ký SC liên quan đến dưa lưới là ba nước châu Á gồm Trung Quốc (CN) – chiếm tới 56% tổng lượng SC, kế đến là Hàn Quốc (KR), Nhật Bản (JP), rồi đến Mỹ (US) và Nga (RU) (BĐ2). Các SC liên quan đến kỹ thuật trồng, chăm sóc dưa lưới chiếm 69% và liên quan đến thu hoạch và bảo quản chiếm 31% trên tổng lượng SC (BĐ3). Các SC liên quan đến kỹ thuật trồng, chăm sóc dưa lưới tăng mạnh theo thời gian thể hiện sức hút của dưa lưới đối với các nhà nghiên cứu và người tiêu dùng. SC về các phương pháp thu hoạch, bảo quản có tăng giảm qua các thời kỳ, tuy nhiên, trong 5 năm vừa qua, lượng SC thuộc lĩnh vực này tăng đột biến (BĐ4) cho thấy tầm quan trọng của công nghệ sau thu hoạch dưa lưới để đáp ứng nhu cầu bảo quản, phân phối trên thị trường.

Theo các diễn giả trong buổi “Báo cáo phân tích xu hướng công nghệ” tháng 07/2014 tại Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ TP. HCM (CESTI) với chuyên đề “Sản xuất rau quả ứng dụng công nghệ cao – Mô hình nhà kính nhà lưới (nhà màng)” cho biết thị trường dưa lưới thế giới cũng như trong nước cầu lớn hơn hẵn cung. Hiện chỉ có vài công ty ở phía Nam sản xuất dưa lưới nhưng quy mô nhỏ và tiêu chuẩn sản xuất chưa cao nên chưa thể đáp ứng cho các thị trường như Nhật Bản (giá gấp đôi trong nước) mà chỉ có thể cung cấp một phần nhu cầu trong nước, tiêu thụ chủ yếu tại các siêu thị.

BĐ 1: Tình hình đăng ký bảo hộ SC liên quan dưa lưới từ năm 2000-2013

BĐ 2: Các nước có nhiều đăng ký bảo hộ SC liên quan đến dưa lưới

BĐ 3: Đăng ký bảo hộ SC               BĐ 4: Phát triển đăng ký bảo hộ SC liên quan đến dưa 

liên quan đến dưa lưới                                        lưới theo lĩnh vực

theo lĩnh vực 

    

* Nguồn: ANH THY – CESTI, theo STINFO.

Điện toán đám mây, máy bay không người lái hay đeo thẻ điện tử cho gia súc là những công nghệ hiện đại đang được nhiều nước ứng dụng trong nông nghiệp công nghệ cao. 

Ứng dụng tưới tiêu trên Smartphone

Một trong những công việc quan trọng của người nông dân là đảm bảo lượng nước phù hợp cho cây trồng, đặc biệt trong điều kiện không có mưa. Loạt ứng dụng trên điện thoại di động tên là ‘tưới tiêu thông minh’ đã giúp họ giải quyết được vấn đề này.

Ứng dụng này sử dụng công nghệ định vị GPS, dự đoán lượng nước cây cần, phân tích dữ liệu trên cơ sở tính toán điều kiện thời tiết, lượng mưa của địa phương và lập trình để đưa ra công thức lượng nước phù hợp nhất theo từng thời điểm trong mỗi ngày cho cây trồng.

Điện toán đám mây

Công nghệ điện toán đám mây được ứng dụng và phát triển ở nhiều ngành, nhiều khu vực khác nhau, và cũng rất phổ biến trong nông nghiệp. Theo thống kê, hiện trên 30% nông trại khu vực Châu Âu và Châu Mỹ đã sử dụng công nghệ này, bao gồm những lưu trữ dữ liệu tồn kho, lịch trình sử dụng thiết bị, mô hình thời tiết và năng suất cây trồng…

Các thông tin được lưu giữ trên máy chủ và người sử dụng có thể đồng bộ hóa dữ liệu của họ trên các máy tính hay các loại máy móc khác nhau, tận dụng những phần mềm tùy chỉnh để có những nhận định chính xác về những gì đang diễn ra trong các nông trại của họ.

Máy bay không người lái

Máy bay không người lái trong Nông nghiệp CNC thường được thiết kế hình dạng như trực thăng hay đĩa bay loại nhỏ và có thể được kích hoạt tự động qua GPS.

Trên máy bay có gắn các cảm ứng và máy ảnh được đặt chế độ chụp tự động, ngẫu nhiên, cho phép quan sát, theo dõi các điều kiện của đất, nước, cây trồng ở góc độ mắt thường không nhìn thấy được và đưa ra những cảnh báo khi cần thiết.

Các loại cảm ứng, bao gồm cảm ứng đo nồng độ Nitơ

Nitơ là một thành phần quan trọng trong phân bón, cung cấp các dưỡng chất cần thiết cho cây trồng. Khi hấp thụ Nitơ từ phân bón, cây trồng sẽ xử lý và chuyển khí Nitơ ra ngoài không khí.

Tuy nhiên lượng Nitơ trong phân bón không được cây hấp thụ hết sẽ không thể tự bay đi mà đọng trong nước ngầm, không chỉ gây ra hậu quả xấu như biến đổi khí hậu mà còn có nguy cơ làm chết cá và các động thực vật thủy sinh khác. Hơn thế quá nhiều Nitơ cũng khiến cây trồng yếu đi.

Vì thế người ta đã sáng chế ra nhiều loại cảm ứng Nitơ được gắn các cảm biến quang học đo sức khỏe của cây, giúp nhà nông sử dụng lượng phân bón phù hợp.

Bộ cảm biến sẽ bắn các tia hồng ngoại và ánh sáng đỏ ra cánh đồng và đo lượng ánh sáng cây trồng phản chiếu lại. Ánh sáng phản chiếu càng mạnh nghĩa là cây càng khỏe và ngược lại, ánh sáng yếu tức là cây cần thêm phân bón.

Ngoài ra là hàng loạt cảm ứng được sử dụng trong thời gian gầy đây giúp việc đánh giá, quản lý cây trồng và gia súc dễ dàng hơn rất nhiều, chẳng hạn cảm ứng đo độ ẩm, không khí, hướng gió, thành phần đất…

Thẻ điện tử

Ngày nay ở nhiều trang trại, người ta thường cấy lên người gia súc các thẻ điện tử để quản lý gia súc. Các thẻ này có chip nhận dạng tần số vô tuyến, kết nối với các ăng-ten đặt trên các khay thức ăn giúp người nông dân nắm được chi tiết mỗi gia súc đã ăn được bao nhiêu và ăn lúc nào.

Thông thường khi gia súc thay đổi chế độ ăn chính là dấu hiệu sức khỏe của chúng có gì đó không ổn. Tương tự như vậy, người ta lắp máy đếm bước vào mắt cá chân của bò để biết được chúng đã đi dạo hay đứng yên bao lâu, đây là dấu hiệu khá quan trọng cho thấy bò đang nóng và cũng có thể chỉ ra các vấn đề về sức khỏe của bò.

Việc nắm được tình trạng sức khỏe bò, đặc biệt phát hiện ra ngay khi bò bị những bệnh như lở mồm long móng, bò điên, bệnh lây nhiễm… có ý nghĩ rất lớn, giúp người nông dân có thể cách ly và xử lý kịp thời, không gây ảnh hưởng tới cả đàn gia súc.

Bột chịu hạn 

Loại bột này có cơ chế giống như tã (bỉm) của em bé, hiện được sử dụng khá rộng rãi ở những khu vực thường gặp hạn hán hay quá khô như Mexico, các nước Nam Mỹ, các nước vùng sa mạc.

Một cục bột có thể hấp thụ và giữ một lượng nước lớn gấp 500 lần thể tích của nó. Cụ thể, 10 g bột từ loại nhựa polymer có thể hút cạn 1 lít nước. Khi ngậm đủ nước, các hạt nhựa này chuyển thành dạng keo đục, giữ nước bên trong và nước không hề bị bốc hơi hay ngấm xuống đất mà chỉ giảm đi khi có rễ cây cắm vào tiêu thụ.

Sau khi hết hạn sử dụng, hạt tinh thể này tan ra và không hề ảnh hưởng xấu đến đất trồng. Sử dụng loại bột này cũng giúp tăng lượng cây trồng trên cùng một diện tích đất lên đến 300%.

Công nghệ nhà kính

Đây là một trong những loại công nghệ được áp dụng phổ biến nhất trong nông nghiệp, bạn có thể dễ dàng gặp nhà kính ở các nông tại từ châu Á đến Âu, Mỹ, Phi, Úc.

Nhà kính thường có các cạnh và mái được làm bằng nilon, nhựa hoặc kính, có khả năng tự nóng lên do bức xạ nhìn thấy được của mặt trời (tia cực tím, tia tử ngoại, tia UV) khi đi qua lớp kính trong suốt bị hấp thụ bởi thực vật, đất đai và những vật thể khác bên trong nhà kính, nhiệt từ những bề mặt nóng bên trong được giữ lại bởi tường kính và làm không khí bên trong ấm lên.

Hơn thế, cây cối và cấu trúc bên trong nhà kính sau khi được làm ấm lại bức xạ một lần nữa nhiệt năng của chúng trong dải quang phổ hồng ngoại, và tác động lên nhiệt độ, môi trường bên trong nhà kính.

Nuôi trồng trong nhà kính có thể cho năng suất cao gấp 50 lần so với nuôi trồng trong môi trường truyền thống ngoài trời.Dễ thấy nhà kính có rất nhiều ưu điểm, như tránh được điều kiện khí hậu bất lợi, đảm bảo luôn giữ được môi trường ổn định cho cây trồng vật nuôi, chống côn trùng, bệnh tật lây lan…

Đặc biệt chỉ cần kết hợp với một số ứng dụng công nghệ khác như công nghệ gene, nhân giống, quang học, cảm biến…

Công nghệ đèn LED

Bên cạnh nhà kính, đèn LED cũng là một trong những công nghệ được sử dụng ngày càng nhiều trong nền NNCNC.

Chúng ta đã biết, ánh sáng có nhiều tác động đến tốc độ sinh trưởng của cây trồng và vật nuôi.

Do đó, người ta sử dụng công nghệ đèn LED để điều chỉnh ánh sáng phù hợp cho cây trồng, vật nuôi tùy theo thời điểm nhất định, nhằm kích thích tăng trưởng, tăng giá trị dinh dưỡng, giảm nồng độ Nitrat trong rau quả, hay để ươm giống cây, thu hút côn trùng gây hại mùa màng, chiếu sáng dẫn dụ trong đánh bắt hải sản, thay đổi nhịp sinh học nhằm kích thích sinh trưởng đối với vật nuôi…

Các ứng dụng công nghệ sinh học

Ngành nông nghiệp là một trong những ngành tận dụng được nhiều hiệu quả của công nghệ sinh học. Có thể nói Nông nghiệp CNC bao gồm một phần ứng dụng công nghệ sinh học trong nông nghiệp, với mục đích tạo ra các giống cây trồng, vật nuôi có năng suất và chất lượng cao hơn.

Chẳng hạn công nghệ vi nhân giống cho phép lựa chọn và thuần hóa thực vật, công nghệ chuyển gene thực vật để phát triển trong môi trường cụ thể với sự hiện diện hay không hiện diện của hóa chất, hay kỹ thuật chuyển gen kháng sâu bệnh vào thực vật, do đó không cần phải sử dụng quá nhiều chất bảo vệ thực vật …

Có hàng triệu ứng dụng công nghệ sinh học lên các đối tượng gia súc và cây trồng đã được sử dụng trong nền Nông nghiệp CNC hiện nay.

* Nguồn: Đ.K. Hà