Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và chất lượng của một số loại rau trồng bằng kỹ thuật thủy canh trong điều kiện sinh thái đảo Cù Lao Chàm là góp phần cung cấp giải pháp, mô hình trồng rau an toàn phục vụ cho người dân và du khách trên đảo. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Trang 1
ĐÀM MINH ANH
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHAT TRIEN VA CHAT LUQNG CUA MOT SO LOẠI RAU TRONG BANG KY THUAT THUY CANH TRONG DIEU KIEN SINH THAI DAO CU LAO CHAM
Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60.42.60
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: TS Võ Văn Minh
Đà Nẵng - Năm 2014
Trang 2Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi
Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực,
được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bồ trong
bắt kỳ công trình nghiên cứu nào khác
Tác giả luận văn
Trang 31 Tính cấp thiết của đề tài Hee T
2 Mục tiêu nghiên cứu
3 Đối tượng nghiên cứu 222222222222222EE 2E 2 4 Phương pháp nghiên cứu 5 Bố cục đề tài CHƯƠNG 1: TONG QUAN TAI LIEU 1.1 GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT THỦY CANH 1.1.1 Khái niệm về kỹ thuật thủy canh 1.1.2 Phân loại kỹ thuật thủy canh
1.1.3 Ưu điểm và nhược điểm của kỹ thuật thủy canh [12], [14]
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT TRÒNG
RAU THỦY CANH TRÊN THẺ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.2.1 Sơ lược về lịch sử phát triển của kỹ thuật thủy canh 6
1.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới 8
1.2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tại Việt Nam
1.3 CAC YEU TO ANH HUONG DEN KY THUAT TRONG RAU THỦY CANH se 14 1.3.1 Ảnh hưởng nồng độ CO; -.222222+2222ccrrrrseeerrreee 1.3.2 Ảnh hưởng của độ thoáng khí đến sự hút chất dinh dưỡng 15
1.3.3 Ảnh hưởng của sự ngập úng đối với hệ rễ
Trang 4
1.3.7 Ảnh hưởng của các giá thể nuôi trồng thuỷ canh
1.3.8 Chất lượng môi trường nước cấp
1.4 TRIEN VONG UNG DUNG KY THUAT THUY CANH TRONG RAU
TAI VUNG HAI DAO 1.5 DIEU KIEN TU NHIEN, KINH TE, XA HOI CU LAO CHAM 19 1.5.1 Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên 1.5.2 Hiện trạng kinh tế, xã hội
1.6 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ RAU TẠI ĐẢO CU LAO CHAM 1.6.1 Hiện trạng sản xuất rau xanh tại Củ Lao Chàm 30 1.6.2 Hiện trạng khai thác rau rừng tại Cù Lao Chàm 1.6.3 Nhu cầu tiêu thụ rau xanh tại Cù Lao Chàm
1.6.4 Tình hình cung cấp rau xanh tại Cù Lao Chàm 34 CHƯƠNG 2: ĐÓI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CÚ
P9009 1c c0
2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU -s-sesereeereeree 3
2.2.1 Phương pháp thiết kế thí nghiệm
2.2.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển 41
2.2.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng và độ an toàn của
Trang 5
RAU TRONG BANG KY THUAT THUY CANH TAI DAO CU LAO
S0 — Ôb 44
3.1.1 Khả sinh trưởng và phát triển của một số loại rau ăn lá
3.1.2 Khả năng sinh trưởng và phát triển của rau ăn quả
3.2 NANG SUAT CUA MOT SO LOẠI RAU TRÔNG BẰNG KỸ THUẬT
THỦY CANH 58
3.2.1 Năng suất của rau ăn lá -222222ssseserrrrreeee SB
3.2.2 Năng suất của rau ăn quả
3.3 ĐÁNH GIÁ ĐỘ AN TOÀN VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA MỘT SỐ LOẠI
RAU TRÔNG BẰNG KỸ THUẬT THỦY CANH -. 3
3.3.1 Độ an toàn một số loại rau trồng bằng kỹ thuật thủy canh 63 3.3.2 Chất lượng của một số loại rau trồng bằng kỹ thuật thủy canh 67
3.4 SƠ BỘ ĐÁNH GIA HIEU QUA KINH TE CUA MỘT SÓ LOẠI RAU
TRONG BANG KY THUAT THUY CANH -73
KET LUAN, KIEN NGHE
TÀI LIỆU THAM KHẢO 81
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐÈ TÀI (bản sao)
Trang 6FAO LMPA NFT TB TNHHTM UBND WHO
Trung tim nghiên cứu và phát triển rau châu Á (Asian Vegetable
Research and Development Center)
Tổ chức nông nghiệp và lương thực liên hợp quốc (Food and
Agriculture Organization of the United Nations) Kim loai nang
Khu bảo tồn Biển
Kỹ thuật màng dinh dưỡng (Nutrient Film Technology) Trung bình
Trách Nhiệm Hữu Hạn Thương Mại
Ủy ban nhân dân
Trang 7“Tên bảng Trang bang 1.1 [ Hiện trạng sử dụng đất năm 2011 26 l2 Tình hình sản xuât các loại rau chủ yêu tại Cù Lao 7 Cham + | Thành phần các nguyên tô cơ bản trong dung địch thay | canh
N Chiêu cao của rau cải xanh, xà lách trông băng kỹ thuật 4
thủy canh tại đảo Cù Lao Chàm
32 Chiêu cao của cây rau muông trông băng kỹ thuật thủy 46
canh tại đảo Cù Lao Chàm
33 _| Điện tíehlá và số lá TB/cây của ru ăn lá ông bằng kỳ|
thuật thủy canh tại đảo Cù Lao Chàm
" Chiều đài và số lá TB/cây của mướp đẳng trồng bằng “
kỹ thuật thủy canh nhỏ giọt
Khả năng ra hoa, đậu quả của cây mướp đẳng trồng
38 bằng kỹ thuật thủy canh nhỏ giọt 5
3ø — | NĂg suất của các loại rau ăn lá tông băng kỳ thuật
thủy canh tại đảo Cù Lao Chàm
37 | Nine suit và các yếu tố cầu thành năng suất của cây | „
mướp đắng trồng bằng kỹ thuật thủy canh nhỏ giọt
38 Ham lượng NO; và một số kim loại nặng trong các loại 64
rau trồng bằng kỹ thuật thủy canh
3 — | Chất lượng các loại rau rồng bằng kỹ thuật thủy canh | tại đảo Cù lao Chàm
Trang 9Tên hình vẽ Trang hình vẽ
1.1 | Lượng khách du địch đến Cù Lao Chàm qua các năm 30 2.1 | Sơ đồ các bước thực hiện nghiên cứu 38 2.2 _ |Mô hình bỗ trí thí nghiệm kỹ thuật thủy canh tĩnh 39 2.3 [Mô hình bỗ trí thí nghiệm kỹ thuật thủy canh hỏi lưu 40 2.4 [ Mô hình b trí thí nghiệm kỹ thuật thủy canh nhỏ giọt a 31 _ | Chiều cao của rau xà lách và cải xanh qua các giải đoạn|
nghiên cứu
3.2 | Chiéu cao của rau muỗng qua các giai đoạn nghiên cứu 46 3.3 _ | Chiều cao của rau ăn lá tông bằng kỹ thuật thủy ean |
” | tĩnh và thủy canh hồi lưu
lạ _ | Diễn tích lá và số lá TB/cây của rau cải xanh và rau xà|_ lách
3.5 [ Chiều dai thân chính và số lá TB/cây của mướp đăng s4 3.6 [ Khả năng ra hoa, đậu quả của cây mướp đăng 57 +; _ | Khối lượng TB/cây của các loại rau trồng bằng kỹ thuật |
“| thủy canh
3.8 | Năng suât của các loại rau trông băng kỹ thuật thủy canh 60
Trang 10
3-11 [Hàm lượng Zn trong rau trồng bằng kỹ thuật thủy canh 66
3D Hàm lượng chât khô trong các loại rau trông bằng kỹ 69
thuật thủy canh
3¡ạ_ | Hầm lượng đường khử tong các loại rau trồng bằng kỳ |)
thuật thủy canh
3m Hàm lượng Vitamin C trong rau trồng bằng kỹ thuật thủy canh "
Trang 11Rau xanh là thực phẩm không thẻ thiếu trong đời sống hằng ngày của con người, đây là nguồn cung cấp các loại Vitamin, nguyên tố khoáng và giúp
con người chống chịu bệnh tat [1], [9] Tuy nhiên, thực trạng sản xuất rau
xanh hiện nay đã không đáp ứng đủ nhu cầu hàng ngày cho con người, đặc biệt đối với các vùng hải đảo thì nhu cầu rau xanh cung cấp cho người dân
càng bức thiết hơn
Củ Lao Cham là một cụm đảo thuộc xã đảo Tân Hiệp, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam, nằm cách bờ biển Cửa Đại 15 km va duge UNESCO công nhận là khu dự trữ sinh quyền thế giới Với đặc trưng là vùng hải đảo,
điều kiệu khí hậu, thổ nhưỡng, giao thông cũng như tác động của thiên tai,
biến đổi khí hậu không thuận lợi cho việc sản xuất và cung ứng rau xanh Trong khi đó, nhu cầu rau xanh ngày càng tăng lên không chỉ phục vụ nhu cầu tiêu thụ của người dân sinh sống trên đảo mà còn phục vụ khách du lịch
Chính vì vậy, nhiều kỹ thuật canh tác thích ứng với điều kiện hải đảo đã được
nghiên cứu và ứng dụng, trong đó có kỹ thuật trồng rau thủy canh
“Thủy canh là kỹ thuật trồng cây không cần đắt, cây được trồng trực tiếp
vào dung dịch dinh dưỡng và cây trồng sử dụng dinh dưỡng này cho quá trình
sinh trưởng, phát triển Trong kỹ thuật thuỷ canh, rau trồng cho năng suất,
chất lượng cao do môi trường dinh dưỡng được điều chỉnh thích hợp, tạo điều
Trang 12khác nhau như: kỹ thuật thủy canh tĩnh, kỹ thuật thủy canh hỏi lưu, kỹ thuật
thủy canh nhỏ giọt và kỹ thuật khí canh
Kỹ thuật thủy canh đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trên thế
giới cũng như ở Việt Nam Tuy nhiên, đối với vùng hải đảo ở nước ta chưa có
nghiên cứu đánh giá nào về khả năng sinh trưởng, phát triển cũng như đánh giá năng suất, chất lượng các sản phẩm rau trồng bằng kỹ thuật này
Để có cơ sở khoa học cho việc ứng dụng mô hình trồng rau bằng kỹ
thuật thủy canh rộng rãi và đạt hiệu quả kinh tế cao tại vùng hải đảo, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và chất lượng của
một số loại rau trằng bằng kỹ thuật thủy canh trong điều kiện sinh thái đảo
Củ Lao Chàm, TP Hội An, tỉnh Quảng Nam ” là rất cần thiết 2 Mục tiêu nghiên cứu
2.1 Mục tiêu tỗng quát
Gop phan cung cấp giải pháp, mô hình trồng rau an toàn phục vụ cho
người dân và du khách trên đảo 2.2 Mục tiêu cụ thể
Xác định được khả năng sinh trưởng, phát triển của các loại rau (ăn lá
va ăn quả) trồng bằng các kỹ thuật thủy canh khác nhau (thủy canh tĩnh, thủy
canh hồi lưu và thủy canh nhỏ giọt);
Đánh giá được chất lượng và độ an toàn của các sản phẩm rau trồng
bằng các kỹ thuật thủy canh
3 Đối tượng nghiên cứu
Trang 13muống (/mpomea aquatica)) va rau an qua (muép ding (Momordica
charantia))
~ Dung dịch dinh dưỡng nghiên cứu: đề tài sử dụng dung dịch dinh dưỡng được nghiên cứu và chế tạo bởi nhóm nghiên cứu giảng dạy “Môi trường và
tài nguyên sinh học”, Đại học Đà Nẵng Thành phần của dung dịch dinh dưỡng là thành phần các nguyên tố đa lượng và vi lượng
4 Phương pháp nghiên cứu
Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu sinh lý thực
đồng thời áp dụng các kỹ thuật phân tích hóa sinh, môi trường để đánh giá chất lượng và
độ an toàn của sản phẩm rau trồng
5 Bố cục đề tài
Luận văn gồm 79 trang, bao gồm: Mở đầu (3 trang); Chương 1 Tổng
quan tải liệu (30 trang); chương 2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu (7
trang); chương 3 Kết quả và biện luận (32 trang); Kết luận và kiến nghị (2
Trang 141.1 GIGI THIEU VE KY THUAT THUY CANH
1.1.1 Khái niệm về kỹ thuật thủy canh
Thủy canh (hydroponic) là hình thức canh tác trồng cây không cần đắt,
cây được trồng trực tiếp vào dịch dinh dưỡng Cây trồng sử dụng dinh dưỡng hòa tan trong nước dưới dạng dung dịch và tùy theo từng kỹ thuật mà toàn bộ hoặc một phần bộ rễ cây được ngâm trong dung dịch dinh dưỡng Trồng cây
trong dung dịch đã được đề xuất từ lâu đời bởi các nhà khoa học như Knop,
Kimusa [12], [14] Những năm gần đây phương pháp này tiếp tục được
nghiên cứu hoàn thiện và sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới
1.1.2 Phân loại kỹ thuật thủy canh
Căn cứ vào đặc điểm sử dụng dịch dinh dưỡng có thể chia thành 2 hệ thống thủy canh như sau [14]:
~ Kỹ thuật thủy canh tĩnh: Ở kỹ thuật này, một hoặc toàn bộ rễ cây được ngâm liên tục trong dung dịch dinh dưỡng là hệ thống mà trong quá trình trồng cây, dung dịch dinh dưỡng không chuyển động Kỹ thuật này có ưu
điểm là không phải đầu tư chí phí thiết bị làm chuyền động dung dịch nên giá thành thấp hơn, nhưng hạn chế là thường thiếu oxi trong dung dịch và dễ sinh
ra chua gây ngộ độc cho cây
~ Kỹ thuật thủy canh động: Đây là kỹ thuật mà trong quá trình trồng cây, dung dịch dinh dưỡng có sự chuyển động tuần hoàn nên oxi trong dung
dịch dinh dưỡng được bổ sung thường xuyên, chỉ phí đầu tư ban đầu cao Các
hệ thống thủy canh động hoạt động trên nguyên lý thủy triều, sục khí, nhỏ
Trang 15+ Thủy canh kín là hệ thống thủy canh động mà trong đó dung dịch
dinh dưỡng có sự tuần hoàn trở lại nhờ một hệ thống bơm hút dung dịch dinh
dưỡng từ bể chứa
1.1.3 Ưu điểm và nhược điểm của kỹ thuật thủy canh [12], [14]
a Uu diém
Ứng dụng kỹ thuật thủy canh trồng rau có thẻ chủ động điều chỉnh dinh dưỡng cho cây, các loại dinh dưỡng được cung cấp theo nhu cầu của từng loại rau, đồng thời có thể loại bỏ được các chất có hại cho cây trồng và không có
các chất tồn dư của vụ trước
Tiết kiệm nước do cây sử dụng trực tiếp nước trong các dụng cụ chứa
dung dịch, nước it bị thất thoát do ngắm vào đất và bóc hơi
Giảm chỉ phí nhân công do giảm được một số khâu như: không làm đất, không làm cỏ, vun xới đất và không phải tưới nước
Sản phẩm rau an toàn đối với sức khỏe con người do không sử dụng
thuốc bảo vệ thực vật, không có vi sinh vật gây hại và có thể điều chỉnh được dinh dưỡng
Trồng được rau trái vụ do do chủ động được các yếu tố môi trường tác
động như điều chỉnh dinh dưỡng, nhiệt độ, ánh sáng
Trang 16dễ lắp đặt và dễ vận hành b Nhược điểm
Bên cạnh những yêu điểm nồi bật, kỹ thuật thủy canh còn gặp một số hạn chế như:
Giá thành đầu tư ban đầu lớn dẫn đến giá thành sản phẩm cao là nguyên nhân các nước nghèo chưa có điều kiện để triển khai thực hiện công nghệ này,
đồng thời người tiêu dùng ở những nước này ít có cơ hội sử dụng cũng như
tiếp cận với các sản phẩm nông nghiệp công nghệ cao
Yêu cầu trình độ kỹ thuật cao về công nghệ sản xuất cũng như việc
phải hiểu biết đầy đủ về đặc tính sinh vật, hóa học của cây trồng
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT TRÒNG RAU THUY CANH TREN THE GIOI VA VIET NAM
1.2.1 Sơ lược về lịch sử phát triển của kỹ thuật thủy canh
'Kỹ thuật thủy canh được biết đến khá sớm, từ năm 1627, kỹ thuật này lần đầu tiên được công bố trong cuốn sách Sy/wa Sy/warumcủa Francis Bacon
Sau đó kỹ thuật thủy canh đã thu hút được sự quan tâm nghiên cứu của nhiều
nhà nghiên cứu trên thé giới
Trang 17vật học người Đức Julius von Sachs và Wilhelm Knop Sau đó có rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu các nhu cầu, thành phần dinh dưỡng cho cây trồng và hoàn thiện phương pháp trồng trọt trong dung dịch, đưa ra các công thức môi trường dinh dưỡng khác nhau cho các đối tượng cây trồng như Tollens
(1882), Tottingham (1914), Shive (1915), Hoagland (1919), Deutschmanm (1932), Trelease (1933), Amon (1938) va Robbin (1946) [12], [14] Đến nay,
nhiều công thức vẫn còn được sử dụng để nghiên cứu sinh lý cây trồng trong
các phòng thí nghiệm
Năm 1937 thuật ngữ thủy canh (hydroponics) lần đầu tiên xuất hiện
trong một bài báo của Gerieke W.F trường Đại học California (Science, Feb 178:1), ông đã nghiên cứu thử nghiệm với các kỹ thuật thủy canh vào những
năm 1920, và vào năm 1940 ông đã công bố một cuốn sách về hướng dẫn về
kỹ thuật trồng cây không cần đất [13]
Năm 1938, hai nhà dinh dường thực vật Dennis R Hoagland và
Daniel L Arnon đã nghiên cứu lại các công bố của tiến sĩ Gericke và chỉ ra một số hạn chế của phương pháp thủy canh đồng thời đưa ra các cơng thức dinh dưỡng khống cho cây trồng để khắc phục các han chế đó Đến nay các công thức về dinh dưỡng này vẫn còn được sử dụng [30]
Năm 1978, nhà thủy canh Howard Resh đã xuất bản ấn bản đầu tiên
của cuốn sách “Thuy canh sản xuất thực phẩm”, cuốn sách này trở thành cam
nang của việc làm vườn theo phương pháp thủy canh [33]
Thành công của các nghiên cứu về trồng cây trong dung dịch dinh
Trang 18và nhiều nước khác Trong thập niên 80, nhiều nông trại thủy canh tự động
hóa và điện toán hóa xuất hiện nhiều nơi trên thế giới Thập niên 90, các bộ
kit thay canh chuyên dụng đã trở nên phô biến cho việc sản xuất rau công nghiệp, hàng loạt các vật liệu xốp làm giá thể cũng xuất hiện trong thời kỳ
này và được nhận biết như các môi trường tăng trưởng vô cơ và hữu cơ [13]
Hiện nay, công nghệ trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh đã được phát triển rộng rãi trên thế giới Từ đơn giản cho đến tinh vi, phức tạp Ở các nước phát triển công nghệ này được nghiên cứu, thiết kế điều khiển bằng công nghệ
cao có thể sử dụng nhỏ lẻ những cũng có thẻ sản xuất công nghiệp tạo ra các sản phẩm có độ đồng đều, năng suất cao và đảm bảo an toàn vệ sinh thực
phâm đối với người sử dụng
1.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới
Theo tài liệu của Trung tâm thông tin nông nghiệp và công nghiệp thực
phẩm trồng trọt không dùng đất trong nghề làm vườn (1992), trên thế giới xuất hiện nhiều kết quả nghiên cứu và triển khai các kỹ thuật trồng cây không dùng đất trên các đối tượng rau ăn lá và rau ăn quả Sau khi hệ thống thủy
canh trong nước sâu của Gericke được đề xuất năm 1930, hàng loạt các cơ sở
trồng thương mại đã ra đời như: cở sở trồng cây Hydroponic của Mỹ, ở Nhật trước kia đã sử dụng kỹ thuật trồng cây trên giá thể trơ có dung dịch đĩnh
dưỡng hồi lưu để sản xuất rau xanh [14]
Năm 1958, Bomer đã đưa ra phương pháp trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng có sự thay đổi theo chu kỳ các nguyên tố dinh dưỡng khoáng Hệ
thống gồm một bơm khí, một bộ phận giúp cho sự thông khí và tuần hoàn
Trang 19Năm 1960, nhà thực vật học người Anh, Allan Cooper đã đưa ra khái
niệm “Kỹ thuật thuỷ canh màng dinh dưỡng” được gọi tắt là hệ thống NET
(Nutrient Film Technology) trong các tập san cây trồng của Winsor, Spensley
và công sự [28]
Năm 1986, Lim đã thí nghiệm phương pháp thuỷ canh trên các hệ
thống máng bằng polyetylen, hệ thống trồng cây trong dung dịch tuần
hoànvới đối tượng cà chua, dưa chuột, dưa hấu tại Malaysia áp dụng cho các
vùng ôn đới vào điều kiện nhiệt đới Nhưng hệ thống này không phù hợp
trong điều kiện nhiệt độ cao [13]
Năm 1989, cơ sở Hydro Harvert (Ashby Massachuchet, Hoa Kỳ) sản xuất rau thủy canh với diện tích 3.400 mỂ, trong đó có 69% diện tích trồng rau
diếp, 13% trồng cải xoong, 13% trồng hoa cắt và 25% dùng vào các mục đích
thí nghiệm khác [41] Năm 1994, ở Mỹ có khoảng 220 ha rau trồng trong nhà
kính, trong đó có 75% trồng không dùng đất và trồng trong dung dịch Các
loại rau trồng chủ yếu là cà chua, dưa chuột, rau diếp, ớt [42]
Năm 1997, Lauder mô tả và thiết kế hệ thống màng dinh dưỡng để sản
xuất kinh doanh rau và xà lách ở Anh Hệ thống này được xây dựng trong nhà
kính rộng 4ha, năng suất thu được 8 triệu cây/năm [38]
Đến nay, công nghệ sản xuất thủy canh lớn nhất trên thế giới là Hà lan
(13.000 ha), Tây Ban Nha (4.000 ha), Canada (2.000 ha), Nhật (1.000 ha), New Zeeland (550 ha), Anh (460 ha), My (400 ha) và Ý (400 ha) Trong vòng
20 năm (1980 đến 2010), diện tích trồng thủy canh của thế giới đã tăng gấp 10
Trang 20Hà Lan là nước dẫn đầu về sản xuất rau bằng công nghệ thủy canh trên thế giới với 13.000 ha và thu hút khoảng 40.000 lao động Giá trị sản xuất thủy canh chiếm 50% giá trị sản xuất rau và quả ở quốc gia này với các sản
sản phẩm rau ăn quả như ớt, cà chua, dưa chuột [36]
Ở Canada đã phát triển và mở rộng tổng diện tích sản xuất nông nghiệp
áp dụng công nghệ thủy canh từ 100 ha vào năm 1987 đến 2.000 ha vào năm
2001 với công nghệ thủy canh Roekwool, perlite và NFT cho sản xuất cà
chua, dưa chuột và ớt Hơn 50% của cà chua, ớt và 25% của dưa chuột sản
xuất bằng công nghệ thủy canh và xuất khẩu sang Mỹ Thủy canh là phương,
pháp phô biến trồng rau trong nhà kính ở Canada năm 1958, trồng rau trong
nhà lưới bằng công nghệ thủy canh đã góp 1⁄4 tổng giá trị sản xuất rau của Canada bằng khoảng 1,4 tỷ USD [32]
Tai Nhật Bản, ngoài các hệ thống trồng thuỷ canh cây cà chua, dưa leo,
dâu tây còn sử dụng các hệ thống trồng cây khác như hệ thống khí canh, kỹ thuật trồng cây trên màng mỏng dinh dưỡng NET máng trượt trồng các loại rau ăn lá và rau cao cấp Hệ thống này gieo uơm ở vị trí này nhưng đến khi
thu hoạch ở vị trí khác, hiệu suất sử dụng diện tích mặt bằng trong các nhà
kính nhà lưới rất cao Năm 1983 — 1984 diện tích trồng cây trong dung dịch là
135 ha các loại rau: Cà chua, dưa, rau diếp, xà lách Năm 1997 diện tích thủy
canh của Nhật Bản là 500 ha Năng suất rất cao: cà chua đạt: 130 - 140
tắn/ha, dưa leo đạt 250 tắn/ha/năm [14]
Tại Singapore, ứng dụng kỹ thuật màng sương dinh dưỡng đề trồng rau
diếp, cà chua, su hào và một số loại rau ôn đới cung cấp cho nhu cau trong
nước Rau ôn đới sản xuất ở Singgapore trước đây rất khó khăn, nay với kỹ
thuật mới này được sản xuất rất dễ dàng Có nhiều loại rau ôn đới từ lúc gieo
Trang 21Đài Loan là nước ứng dụng kỹ thuật trồng cây trong dung dịch rộng rãi
và phổ biến để trồng các loại rau và các loại dưa Chủ yếu sử dụng hệ thống trồng cây trong dung dịch không tuần hoàn của AVRDC Theo tác giả Hideo
Imai (1986) [35] cho bi
AVRDC cho quả to và dưa chuột có thé trồng được trong dung dịch mùa hè L ớt ngọt, cà chua khi trồng trong hệ thống của Thang 2 nim 2009, tai trang trai nong nghiép Canterbury New Zealand,
đưa leo và cà chua được sản xuất quanh năm trên diện tích 1,4 ha Tại đây,
David Barton đã nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng và nước tưới trồng cà chua,
dưa leo theo phương pháp màng dinh dưỡng và nhỏ giọt hồi lưu Hiện nay có
khoảng 600 ha nhà kính trồng trồng thuỷ canh rau ăn lá và rau ăn quả tại
Canada và 400 ha tại Mỹ với cây trồng chính là cà chua, dưa chuột, ớt và rau
diếp [40]
Hiện nay, trên thế giới có nhiều nước sử dụng hệ thống trồng cây trong, dung dịch, bằng nhiều kỹ thuật và dung dịch khác nhau Có cả dung dịch vô
cơ và dung dịch hữu cơ đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng cao
Theo thông tin giới thiệu của hãng Grotek Canada, sản phẩm thiết bị cho nông nghiệp của hãng này được sử dụng nhiều bởi các nước thuộc khối phát triển G8 [26]
Nhìn chung, kỹ thuật trồng cây không dùng đất đã được ngiên cứu và
ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới Ở các nước phát t
nghiên cứu, thiết kế điều khiển bằng công nghệ cao, có thể sử dụng trồng nhỏ lẻ nhưng cũng có thể sản xuất công nghiệp tạo ra các sản phẩm có độ đồng đều cao, năng suất cao và sản phẩm tuyệt đối an toàn
1.2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tại Việt Nam
Ở Việt Nam, kỹ thuật này mới được được đưa vào nghiên cứu và ứng
Trang 22Hà Nội với tổ chức R&D Hong kong (Hong Kong Reseach and Development)
đã đề xuất việc nghiên cứu chuyển giao kỹ thuật thủy canh vào nước ta Năm 1995, các thử nghiệm đầu tiên trên một số loại cây trồng bắt đầu được triển
khai, chủ yếu trên các loại rau, loại cây trồng có giá trị kinh tế cao Cơ quan
được chuyển giao tiến hành thử nghiệm là Đại học Nông nghiệp I Hà Nội Từ
đó việc nghiên cứu, ứng dụng kỹ thuật thủy canh được nhiều cơ sở nghiên
cứu và sản xuất tiền hành [ 14]
Khi kỹ thuật bắt đầu được nghiên cứu thì dung dịch dinh dưỡng chủ yếu được nhập từ Đài Loan Để chủ động về dinh dưỡng đã có một số tác giả nghiên cứu về dung dịch dinh dưỡng đề trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh
như: Công ty phân bón sông Gianh đã pha chế dung dịch thủy canh Thăng
Long để trồng các loại rau ăn lá và ăn quả Nguyễn Thi Dan (1998) đã khảo
nghiệm dung dịch này và kết luận dung dịch thủy canh Thăng Long không thua kém gì so với dung dịch thủy canh của Đài Loan [8]
Vũ Quang Sáng và Nguyễn Quang Thạch (1999) đã khẳng định có thể chủ động tự pha chế dung dịch dinh dưỡng đẻ trồng các loại rau mà không phải điều chỉnh pH và bỗ sung dinh dưỡng Trồng cây trong dung dịch tự pha chế cho năng suất và chất lượng tương đương với trồng cây trong dung dịch nhập từ Trung tâm phát triển rau châu Á (AVRDC) Đồng thời, trồng cây
trong dung dịch tự pha chế cho giá thành hạ hơn 57 - 60% so với dung dịch nhập từ AVRDC [23]
Vũ Kim Oanh, Nguyễn Quang Thạch và Cao Thị Thùy (2000) đã nghiên cứu ảnh hưởng của lượng bón, cách bón, mật độ đến sự sinh trưởng,
phát t n và tích lũy nitrate của cây cải ngọt trồng trong dung dịch Kết quả
Trang 23bón khác nhau đều không dùng thuốc bảo vệ thực vaatjm hàm lượng nitrate đều dưới mức cho phép của tổ chức Y tế thế giới FAO/WHO va QCVN [17]
Đến năm 2004, nhóm tác giả Võ Thị Bạch Mai, Đào Phú Quốc, Trần Quốc Phong, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành
phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu để cải tiến và nâng cao hiệu quả phương pháp trồng cây bằng kỹ thuật thuỷ canh hồi lưu trên xà lách soong và rau
muống [12]
Phạm Ngọc Sơn (2006) nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thủy canh và khí
canh trong sản xuất cải xanh, xà lách tại Hải Phòng đã kết luận: cây con gieo
bằng kỹ thuật thủy canh, khí canh cho xuất vườn sớm hơn so với gieo trên nền đất; cây con có khả năng thích ứng nhanh với điều kiện sản xuất và cho năng suất cao hơn [24]
Nam 2006, Phân viện sinh học Đà Lạt cùng trường Đại học Bách Khoa
TP.HCM đã hợp tác thiết kế và ứng dụng thành công trồng cây theo phương
pháp thuỷ canh hoàn toàn tự động trên đối tượng cây rau xà lách và cây khoai
tây Nước và các chất dinh dưỡng được cấp ở dạng dung dịch và tự động hoàn
toàn [16]
Tại Hà Nội, Trung tâm nghiên cứu chuyển giao công nghệ và phân tích
đã thiết kế hệ thống tự động hoá trong sản xuất thuỷ canh Tại trường Đại học
Bách Khoa Hà Nội, Lê Xuân Rao và cộng sự đã nghiên cứu đề tài xây dựng
mô hình thuỷ canh tự động ở dạng tuần hoàn, định lượng thức ăn cho một số
loài cây và điều khiển vi khí hậu như độ âm, nhiệt độ, cường độ bức xạ mặt
trời dé tạo môi trường phát triển tối ưu [18]
Từ tháng tháng 6 năm 2007 đến tháng 8 năm 2008, tại xã Phú An,
Trang 24hình ứng dụng và chuyển giao công nghệ cà chua theo phương pháp thuỷ
canh” do ông Nguyễn Văn Đẹp chủ nhiệm dự án Dự án đã tiến hành tròng thuỷ canh cà chua bằng công nghệ NET thu được năng suất 150 tắn/ha/vụ (250kg/ngày, 30 tắn/2000 mì)
Năm 2011, Trần Thị Thành Trâm và cộng sự đã nghiên cứu về mô hình trồng rau bằng phương pháp thủy canh tại Đà Nẵng và đã có kết lu
rau
trồng bằng kỹ thuật thủy canh hồi lưu có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất cao và phẩm chất tốt [13]
Quan phần tông quan cho ta thấy bức tranh tổng quát về tình hình
nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật thủy canh trong sản xuất các sản phẩm nông
nghiệp, nhất là rau xanh trên thế giới Trong điều kiện ở Việt Nam, trồng rau
bang kỹ thuật thủy canh bước đầu đã có những thành công nhất định, kỹ thuật này sẽ góp phần hỗ trợ cho việc cung cấp một phần rau xanh an toàn, chất
lượng cao Tuy nhiên, những nghiên cứu và ứng dụng trên chỉ tập trung ở đắt
liền, chưa có những đề tài nào nghiên cứu về khả năng ứng dụng kỹ thuật này tại các vùng hải đảo, nơi gặp nhiều khó khăn trong sản xuất rau Để có những
cơ sở về việc lựa chọn các loại rau, các mô hình thủy canh thích hợp cho vùng
hải đảo chúng tôi đã triển khai nghiên cứu đề tài này
13 CAC YEU TO ANH HUONG DEN KY THUAT TRONG RAU
THUY CANH
1.3.1 Ảnh hưởng nồng độ CO;
CO; cùng H;O tham gia tổng hợp chất hữu cơ Khi hàm lượng CO; trong nước tăng lên làm tăng cường độ quang hợp, quá trình phát triển của bộ
phận không ảnh hưởng lớn nhưng khi CO; trong nước tăng thì ảnh hưởng lớn
Trang 251.3.2 Ảnh hưởng của độ thoáng khí đến sự hút chất dinh dưỡng
Trừ nhóm sinh vat ki khí bắt buộc, còn lại các sinh vật khác đều cần
oxy để hô hấp Trong khi đó, trong môi trường đất và nước nồng độ và việc
hap thu O; khó hơn, nó phụ thuộc vào cấu trúc của đất, chế độ canh tác, hệ vi
sinh vật
Nguồn O; trong nước là do O; khuếch tán từ không khí (sự chuyển động của nước), nhưng bằng cách này O› khuếch tán vào nước chậm Hoà tan
ít vào trong nước là thuộc tính của O; Vì vậy, trong kỹ thuật thủy canh luôn
lưu ý đến vấn đề bô sung O; để đảm bảo cho cây trồng có đủ O; cho quá trình
hô hấp
1.3.3 Ảnh hưởng của sự ngập úng đối với hệ rễ
Sự thiếu O› trong vùng rễ xảy ra khi đất thoát nước kém sau cơn mưa
hoặc sau khi tưới làm giảm quá trình sinh trưởng và năng suất ở cây trên cạn
Các tế bào vùng sinh mô ngọn rễ cần phải sống để có sự phát triển tiếp
tục những thay đôi biến dưỡng trong điều kiện thiếu O; giúp di trì sự sống tế bào bằng cách sản sinh ATP trong điều kiện kị khí và giảm tối thiểu axit hoá
tẾ bảo chất
Mặc dù mọi thực vật bậc cao cần có nước tự do, nhưng nếu quá nhiều
nước trong môi trường, rễ cây trên cạn có thể bị tổn hại thậm chí gây chết vì nó ngăn cản sự trao đổi di chuyển của oxy và các khí khác, giữa đất và khí quyển Vì vậy sử ụng giá thể và thiết kế mô hình hợp lý sẽ đảm bảo cây trồng,
không bị ngập úng trong kỹ thuật thủy canh
1.3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hút khoáng
Trang 26Theo wall, 1931 thì nhiệt độ ảnh hưởng đến quang chu kỳ, nếu nhiệt độ tăng
từ 15,5 — 21,1°C thì độ dài của quang chu kỳ cũng tăng lên [45] Nhiệt độ cao thường làm giảm khả năng đậu quả Sử dụng giá thể, vật liệu chứa dinh
dưỡng chống nhiệt và có cán biện pháp che chắn trong sản xuất rau bằng kỹ
thuật thủy canh
1.3.5 Ảnh hưởng của ánh sáng đến sự hút khoáng
Ánh sáng ảnh hưởng mạnh đến sự hút khoáng Ánh sáng ảnh hưởng
mạnh đến khả nang hap thu NH¿, SO,?' tăng mạnh trong khi đó sự hấp thu Ca
và Mg ít thay đổi [1] Nhìn chung tác động của ánh sáng liên quan đến quang
hợp, trao đổi nước và tính thâm thấu của chất nguyên sinh đối với cây trồng 1.3.6 Ảnh hưởng của nắm bệnh trong dung dịch thuỷ canh
Nắm là loại bệnh nghiêm trọng mà chúng ta gặp trong hệ thông này, rất
hiếm khi thấy bệnh, khi tắt cả các phần trong hệ thống được giữ gìn sạch sẽ
Các nhà nghiên cứu bệnh lý học thực vật cho rằng điều kiện vệ sinh như là
một phương thức điều khiển tốt nhất [29]
Nhiều tác giả cũng nhận thấy nếu lượng Mn bị thiếu hụt sẽ làm cây dễ
bị nhiễm nắm, một thí nghiệm ngẫu nhiên đã sử dụng MnCl: thay cho MgCl›
trong dung dịch vi lượng Trong suốt thời gian thí nghiệm có một vài hệ thống nhiễm nắm nhưng các hệ thống tương tự không bao giờ nhiễm khi có đủ Mn Co (cobalt) cũng có khả năng đàn áp sự phát triển của vi khuẩn nhưng nếu tăng lượng Co sẽ gây độc tố cho cây Mn và Zn cũng có khả năng này nhưng, ít gây độc hơn Để giảm thiểu sự phát triển của nắm bệnh cần tăng lượng Mn
Trang 271.3.7 Ảnh hưởng của các giá thể nuôi trồng thuỷ canh
Giá thể trồng cây phải có nhiều tính chất giống đắt, phải có chỗ dựa cho hệ thống rễ, tạo điều kiện cho rễ mọc dai ra dé tim nước và chất dinh dưỡng, cho sự sinh trưởng và phát triển của cây
Có nhiều vật liệu thích hợp có thể sử dụng làm giá thể trong thuỷ canh
'Việc lựa chọn một giá thể nào đó phụ thuộc vào các yếu tố bao gồm giá tiền, hiệu quả, cân nặng, tỉ lệ xóp, tính đồng đều và bền vững, tính vô trùng cao,
bền và có khả năng tái sử dụng được Giá thẻ phải không chứa các vật thẻ gây
độc có thể gây ảnh hưởng tới môi trường dinh dưỡng, và độ pH của môi trường
Khả năng hút nhiệt cũng là một tính quan trọng Giá thể có màu đen bị
nóng nhanh hơn khi phơi ngoài sáng, làm cho nhiệt độ tăng lên ở xung quanh
rễ Giá thê như Perlite, vermiculite và đất sét là những vật liệu cách nhiệt,
tăng và giảm nhiệt độ chậm hơn so với sỏi [ IS]
1.3.8 Chất lượng môi trường nước cấp
Chất lượng nước thích hợp cho con người sử dụng thì sẽ thích hợp cho
việc nuôi trồng thuỷ canh Nước máy hay nước giếng thông thường có chứa một lượng lớn Ca và Mg được gọi là nước cứng, SO,”" và Na" thường làm
tăng tính dẫn điện
Trước khi tiến hành thuỷ canh với một phạm vi rộng lớn, chúng ta phải
biết được thành phần các chất khoáng có trong nước sử dụng Phân tích chỉ ra rằng có một sự thay đôi rất lớn giữa các mùa trong năm Giữa mùa khô và
mùa mưa có một sự khác biệt rat lớn về lượng muối có trong nước
Nước mưa cũng là một nguồn nước có thể sử dụng được Tuy nhiên,
Trang 28mạ kẽm thì không tốt, Zn dần dần được giải phóng ra từ thành của thùng chứa sau một thời gian, nếu quá nhiều Zn gây ra triệu chứng như sự thiếu hụt Fe
1.4 TRIÊN VỌNG ỨNG DỤNG KỸ THUẬT THỦY CANH TRÒNG
RAU TAI VUNG HAI DAO
Đối với vùng hải đảo, việc ứng dụng kỹ thuật thủy canh trong trồng rau
có ý nghĩa thực tiễn rất lớn vì:
Các vùng hải đảo có diện tích đất sản xuất nông nghiệp hạn chế và chủ yếu là vùng đất cằn cỗi, diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp do việc xây dựng cở sở hạ tầng, thiếu nước ngọt cho sản xuất nông nghiệp vi vay với ưu điểm là kỹ thuật trồng cây không cần đất, tiết kiệm được nước cây sử
dụng trực tiếp nước trong các dụng cụ chứa dung dịch, nước không bị thất
thoát do ngắm vào đắt và bốc hơi và thủy canh được xem là giải pháp thích
hợp
Người dân Việt Nam nói chung và vùng hải đảo nói riêng có truyền
thống sản xuất nông nghiệp lâu đời nên có kinh nghiệm trong việc trồng và
sản xuất các loại rau, cần cù, chịu khó, ham học hỏi, giàu tính sáng tạo nên
khả năng nắm bắt và ứng dụng khoa học kỹ thuật nhanh và sáng tạo
Kinh tế ngày càng phát triển, đời sống nhân dân ngày càng được nâng, cao nên nhu cầu sản phẩm rau an toàn nhằm đảm bảo chất lượng cuộc sống
của nhân dân ngày càng lớn
Sản xuất nông nghiệp trong thời gian dài đã sử dụng khối lượng lớn
phân hóa học, thuốc trừ sâu đã làm ô nhiễm môi trường đắt nước, các lồi cơn
trùng có lợi giảm, bệnh lan tràn mạnh, từ đó nhiễm độc trở lại đối với rau gây
Trang 29tuân thủ các qui định nghiêm ngặt về bảo vệ và cải thiện môi trường sinh thái,
góp phần phát triển nông nghiệp bền vững
Trong kỹ thuật thủy canh, có nhiều mô hình với khả năng thiết kế linh
hoạt, dễ vận chuyên nên rất thích hợp cho những vùng có không gian hẹp và
chịu sự tác động mạnh mẽ của mưa bão như vùng hải đảo
Trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh có thẻ chủ động được mùa vụ do
điều chỉnh được các các yếu tố môi trường tác động như điều chỉnh dinh dưỡng, nhiệt độ, ánh sáng vì vậy khả năng thích ứng cao cho vùng đảo trong điều kiện nguồn cung ứng rau trồng từ đắt liền không đảm bảo đặc biệt
là mùa mưa bão, khi đó người dân có thể chủ động sản xuất đáp ứng nhu cầu hằng ngày
Năng suất cây trồng được nâng cao, chất lượng sản phẩm rau tốt và an toàn khi trồng bằng kỹ thuật thủy canh đã tăng giá trị sử dụng khi canh tác trong vùng đất cần cỗi, hạn hẹp
Như vậy, với những ưu điểm nổi bật của kỹ thuật thủy canh cùng với
những điều kiện khó khăn về khí hậu, thổ nhưỡng của vùng hải đảo có thé
nhận thấy rằng kỹ thuật trồng rau thủy canh được xem là giải pháp tối ưu 1.5 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TÉ, XÃ HỌI CÙ LAO CHÀM
1.5.1 Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên
Củ Lao Chàm thuộc xã đảo Tân Hiệp, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam, nằm cách thành phố Hội An khoảng 18 km về phía Đông, có tọa độ địa
lý từ 1552'30” đến 16°00°00” độ vĩ Bắc và từ 108°24°30” đến 108”34°30” độ
Trang 30Lao Chàm là phần kéo dài về Đông Nam của khối đá Granit thuộc phức hệ
Hải Vân được hình thành cách đây khoảng 230 triệu năm Chúng được lộ lên
trên bề mặt trái đất và tạo địa hình núi trên đảo bởi quá trình vận động nâng lên của vỏ trái đất dọc các đứt gãy kiến tạo theo phương Tây Bắc - Đông Nam 71
ic diém 1a ving hai dao vi vay diéu kién tu nhién
vô cùng khắc nghiệt Đặc điểm địa hình của Cù Lao Chàm chủ yếu là đồi núi,
hầu hết các đảo nhỏ có đỉnh hình chóp cụt, cao độ lớn nhất so với mặt biển
đao động từ 70 + 200m Đảo lớn nhất của xã là Hòn Lao có một dãy núi xếp
Cù Lao Chàm với
theo hình cánh cung từ Tây Bắc xuống Đông Nam độ cao biến động từ +167m (Luc Cả) đến +517m (đỉnh Hòn Điền) chia Hòn Lao thành 2 sườn có
địa thế khác nhau: sườn Đông có độ dốc lớn, đá tảng bao quanh chân núi
u bãi
cư, phát triển dịch vụ du lịch, đây là nơi
hiểm trở không có bãi bồi ven biển, sườn Tây dốc thoải ít đá ting, nl
bồi ven biển thuận lợi cho việc địi
tàu thuyền có thê cập bến, trao đơi hàng hố và trú ẩn khi có bão [28] Như
vậy, với địa hình chủ yếu là đồi núi, độ dốc cao, không có các bãi bồi nên
tích đất có thể sử dụng cho nông nghiệp rắt ít và khó khăn cho hoạt động
sản xuất nông nghiệp
Tuy nhiên Cù Lao Chàm không chỉ đơn điệu một loại đá Granit, rải rác
còn bắc gặp các mảnh sót lại dạng thể tù của loại đá biến chất, mặc dù diện
tích không lớn, song các loại đá biến chất này đã tạo nên sự đa dạng của cảnh
quan sinh thái với các cung bờ lõm thoải, với tầng đất vàng - đỏ chiều dày
tương đối, thuận lợi cho sự phát triển thực vật
Trang 31ảnh khá rõ vai trò của hoạt động kiến tạo trong việc tạo nên bình đồ địa hình
tại đây Hiện tượng dịch chuyển đất đá trên sườn dốc: khu vực đảo Cù lao
Chàm thuộc kiểu địa hình đồi núi, nhiều nơi độ phân cắt lớn, tầng phủ dày, thảm thực vật mỏng nên về mùa mưa có thể xảy ra các quá trình dịch chuyển
đất đá trên sườn dốc
Về địa chất thủy văn nước dưới đất tương đối phong phú, độ sâu mực nước ngầm cách mặt đất khoảng 5 - 7 m, được phân bổ trong các đới phong hóa và các tích tụ sông biển ở chân sườn Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa, nước mặt ngắm vào tầng phủ và tích tụ ở các khe nứt của tầng đá và ở
các khe suối
Cù Lao Chàm nằm trong tiêu vùng khí hậu hải Đảo ven biển của Quảng, Nam - Đà Nẵng, nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điền hình, nắng,
nóng và âm Khí hậu có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa kéo dài từ tháng 9 đến tháng
12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, các đợt rét lạnh xuất hiện trong khoảng
thời gian từ cuối tháng 12 đến đầu tháng 3 hằng năm, các đợt nắng hạn, nhiệt
độ cao xuất hiện trong khoản thời gian từ đầu tháng 5 đến đầu tháng 8 Thời gian mưa lớn còn kèm theo các đợt áp thấp nhiệt đới, bão, mùa nắng nóng thường kết hợp với các đợt gió Tây Nam (tuy khi gió đến đảo có mang thêm được ít hơi nước biển song vẫn là những đợt gió khô hanh) Có tổng giờ nắng
(2.191giờ/năm) và tổng lượng bức xạ cao (239 kcal/cm”), thuận lợi cho việc
bố trí nhiều loại cây trồng khác nhau, đa dạng về con vật nuôi [7]
Nhiệt độ tối thấp: 18,2°C; Nhiệt độ tối cao 40,7%C; Nhiệt độ trung bình
25,6°C Lượng mưa trung bình/năm: 2045 mm; Số ngày mưa trung bình năm:
145 ngày; Mùa mưa bắt đầu từ tháng 8 đến tháng 11 chiếm 80% tông lượng mưa của năm Từ tháng 2 đến tháng 7 thường có mưa giông Mùa mưa bão
Trang 32Trong những năm qua, kinh tế xã hội Cù Lao Chàm có những bước
phát triển nhanh kéo theo tốc độ xây dựng cơ sở hạ tầng ngày càng mạnhđã
làm cho diện tích đắt nông nghiệp càng thu hẹp hơn Theo báo cáo của UBND xã Tân Hiệp, diện tích đất dành cho sản xuất nông nghiệp năm 2010 là 7,32
ha, đến năm 201 I thu hẹp lại chỉ còn 5,14 ha Toàn xã hiện có chưa đến 10 hộ chuyên trồng rau xanh (diện tích > 100m?) [27] Ngoài ra, nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa, nước mặt ngắm vào tầng phủ và tích tụ ở các khe nứt của tầng đá và ở các khe suối vì vậy hoạt động sản xuất nông nghiệp bị chỉ
p
phối bởi nguồn nước làm cho năng suất
Với sự biến đổi khí hậu mang tính toàn cầu thì ảnh hưởng của thiên tai cảng nghiêm trọng hơn trong đó, khu vực hải đảo luôn là nơi chịu ảnh hưởng
nặng nề nhất do các cơn bão và áp thấp nhiệt đới gây ra Trong những năm
gần đây, tình hình thiên tai diễn biến ngày càng phức tạp với số lượng lẫn cường độ ngày càng tăng, diễn diễn biến và đường đi phức tạp, khó dự đoán, các cơn bão và áp thấp nhiệt đới xuất hiện sớm hơn quy luật Tính từ năm
2000 đến năm 2013, trung bình có từ 8 - 13 cơn bão số cơn và áp thấp nhiệt
đới tác động đến thành phố Hội An cũng như tác động đến Cù Lao Chàm, cụ
thể năm 2000 có 6 cơn bão trên biển Đông trong đó có 2 con cơn bão ảnh
hướng trực tiếp tới Hội An, Quảng Nam; năm 2003 có 7 cơn bão trên biển
Đông và đến 2008 có 12 con bão trên biển Đông, năm 2009 có 11 con bao
Đặc biệt, cường độ các cơn bão ngày càng mạnh như cơn bão số 6 (2006) đỗ
bộ trực tiếp vào Hội An, sức gió đo được tại Củ lao Chàm mạnh cấp 14, giật
trên cấp 14 Cùng với đó là mưa lớn trên diện rộng, lượng mưa đo được phd biến từ 250 - 300 mm, gây ra lũ trên các sông của tỉnh Quảng Nam Cơn bão
số 9 năm 2009 mạnh cấp 11 giật cấp 12 đã ảnh hưởng trực tiếp và gây ra lũ
lớn đột ngột làm thiệt hại lớn về người và tài sản của tỉnh Quảng Nam nói
Trang 33những cơn bão ký lục đặc biệt là thường xuyên xuất hiện các cơn bão kép, sức
gió thường xuyên được duy trì ở cấp 11, cấp 12, giật cấp 13, cấp 14 gây ra
mưa lớn trên diện rộng, tổng lượng mưa dao động 12 — 19 giờ/ngày [27], [28] Rừng tự nhiên trên đảo khoảng 1549 ha, chiếm hơn 90% diện tích tự
nhiên Rừng Củ Lao Chàm thuộc rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, có
thảm thực vật và hệ động vật đa dạng, phòng phú Những hệ sinh thái rừng
thuộc kiểu thảm thực vật này có nhiều tầng, cao từ 25 - 30 m, tán kín rậm bởi
những loài cây gỗ lớn lá rộng thường xanh
Nghiên cứu ở độ cao 100 m trở xuống, qua thống kê cho thấy hệ thực vật Cù Lao Chàm có 499 loài thuộc 352 chi, 115 họ của 5 ngành thực vật bậc cao có mạch Như vậy hệ thực vật Cù Lao Chàm cũng đã phát hiện 5 trong tổng số 6 ngành thực vật bậc cao của hệ thực vật Việt Nam Nếu so sánh thì ở
Củ Lao Chàm chiếm 1/20 tổng số loài, gần 1/6 tổng số chỉ và gần 1⁄2 tổng số
họ của thực vật Việt Nam
Tài nguyên sinh vật rừng Củ Lao Chàm có tính đa dạng loài tương đối
cao, thực vật có các loại cây gỗ quý như Gð, Lim, Sến, Huỳnh, Giẻ, Bời lời,
Dầu, Mây các loại; các cây dược liệu quý như Sâm nam, Ngũ gia bì gai Hệ
động vật gồm có một số loài như Kỳ đà, Trăn, Tắc kè, đặc biệt có lồi Khi
đi dài được ghi vào sách đỏ Việt Nam, loài chỉm Yến mang lại giá trị kinh
tế rất cao cho địa phương [2]
Hệ thực vật Cù Lao Chàm gồm 342 loài có ích, tức là trên 60% tổng số
loài có thể được sử dụng vào các mục đích khác nhau Nhóm cây làm thuốc
có sự tập trung nhiều nhất, có 116 loài (chiếm 22,8% số loài thống kê được)
Trong nhóm cây làm thuốc, đáng chú ý có Hoàng nan, cỏ Xước, Bách lộ, Lạc
Trang 34nước uống (nước lá rừng) và nhiều loài rau rừng được sử dụng làm thức ăn hằng ngày [2], [7]
Về tài nguyên biển, hiện tại vùng nước Cù Lao Chàm sở hữu một nguồn tài nguyên biển phong phú bao gồm: Tổng cộng 277 lồi san hơ cứng tạo rạn thuộc 40 giống và 17 họ; 76 loài rong biển thuộc 4 ngành rong; 5 loài cỏ biển, trong đó loài Halophila decipiens là loài ưu thế và phổ biến nhất trên tất cả các thảm cư biển; 270 lồi cá rạn thuộc 105 giống và 40 họ cá; 97 loài
thuộc 61 giống và 39 họ thuộc hai lớp chân bụng Gastropoda và hai mảnh
Bivalvia thuộc ngành thân mềm Mollusca sống phụ thuộc vào các rạn san hơ;
11 lồi thuộc 8 giống và 7 họ Da gai kích thước lớn có giá trị sinh thái và thực phẩm; Họ hải sâm Holothuriidae có 3 loài; Tổng cộng 4 lồi tơm Hùm và một loài cua Charybdis feriata được tìm thấy trên các rạn san hô [2], [7]
1.5.2 Hiện trạng kinh tế, xã hội
Xã Tân Hiệp có diện tích tổng cộng là 15,49 km” gồm 4 thôn: thôn
Cấm, thôn Bãi Ơng, thơn Bãi Làng và thôn Bãi Hương Trong đó dân cư chia làm hai cộng đồng lớn sinh sống ở Bãi Làng (bao gồm thơn Cam, thơn Bãi Ơng và thôn Bãi Làng) và Bãi Hương (gồm thôn Bãi Hương) trên Hòn Lao.Tổng dân số của Cù Lao Chàm là 2469 người, gồm 635 hộ Tỷ lệ gia tăng,
tự nhiên là 1,7 Tỷ lệ nữ - nam là 1305 - 1164 (tức 1,21) Số người trong độ tuổi lao động là 1174 người (chiếm 47,54% dân số) Toàn bộ dân cư sinh sống trên đảo là dân tộc Kinh [7]
a Ngư nghiệp
Ngư nghiệp là ngành kinh tế chính của xã đảo Tân Hiệp, hơn 50% số
hộ tham gia vào các hoạt động khai thác, đánh bắt và nuôi trồng thủy sản
Trang 35Hiện tại, khai thác hải sản vẫn là ngành kinh tế mũi nhọn của địa
phương Tông sản lượng đánh bắt trung bình hàng năm khoảng 800 tấn và
được tập trung vào các hệ sinh thái nhạy cảm như rạn san hô, thảm cỏ biển
Các ngư lưới cụ đánh bắt nhỏ, công suất thấp, giản đơn như thúng chai, tàu thuyền có động cơ nhỏ hơn 20 CV Số lượng tàu thuyền đánh bắt của toàn xã là 227 với tông công suất 2.543 CV Tuy nhiên kiến thức bản địa của cộng đồng rất phong phú và đã đóng góp các giải pháp quản lý phù hợp cho việc quản lý nghề cá mở Củ Lao Chàm được xem là bến đỗ và là ngư trường quan
trọng của tỉnh Quảng Nam
b Nông nghiệp
Diện tích đất nông nghiệp rất ít và do nguồn nước tưới hạn chế, nên năng suất thấp, khoảng 2 tắn lúa/ha, chỉ sản xuất được I vụ trong năm Luong thực cho nhu cầu của xã đảo chủ yếu được cung cấp từ đất liền Kinh tế vườn chưa phát triển, diện tích đất vườn khoảng 2 ha với các loại cây ăn trái như
mít, cam, chanh, mía, dứa v.v
Chăn nuôi gia súc, gia cằm quy mô nhỏ Một số lượng ít người dân ở
Trang 36
Bảng 1.1 Hiện trạng sử dụng đắt năm 2011 TT TChitiêu DT (ha) Tỷ lệ (%) Tông DT đât tự nhiên 1549,13 100,00 1 Dat NN 542,22 35,00 1I Dat san xuat NN 7,32 0,47 1.11 | Đất trồng cây hàng năm 721 047 1.1.1.1 | Đất trông lúa 5,36 0,35 1.1.1.2 | Đất trồng cây hàng năm khác 1,85 0,12 1.1.2 | Đât trông cây lâu năm 0,11 0,01 12 | Đấtlâmnghiệp 5349 34,53 1.2.1 | Đất rừng sản xuất 0 0 122 | Đất rừng phòng hộ 0 0 1.23 | Đât rừng đặc dụng 334,9 34,53 13 Đât NTTS 0 0 14 Dat NN khac 0 0 2 Dat phi NN 582,7 37,61 21 |Đấtờ 116 075 2.1.1 | Đât ở nông thôn 116 0,75 2.1.2 | Đâtở đô thị 0 0
22 Dat chuyén ding 563,36 36,37
Trang 372.2.5 | Dat cd mục đích công cộng 8,76 0,57 2.2.5.1 | Đât giao thông 1,75 0,11 2.2.5.2 | Dat thiy lợi 0 0
22.53 | Dat công trình năng lượng 29 019
2.2.5.4 |Dat céng trình bưu chính viễn 0,01 0
thong
2.2.5.5 | Đâ cơ sở văn hóa 0,03 0 2.2.5.6 | Dat co soy té 0 0
2.2.5.7 | Dat co sé gido duc dao tao 0,6 0,04
2.2.5.8 | Dat co so thé dục thê thao 0,94 0,06
2.2.5.9 | Đât cơ sở dịch vụ về xã hội 1,06 0,07
2.2.5.10 | Đất chợ 0,04 0
2.2.5.1] | Dat có di tích, danh thăng 0,33 0,02
2.2.5.12 | Dat bai thai, xir ly chat thai 11 0,07
23 | Đất tôn giáo, tín ngưỡng 0,68 0,04
24 | Đất nghĩa trang, nghĩa địa 67 043
25 Dat sông suôi và mặt nước chuyên 0,36 0,02
ding
26 Dat phi NN khac 0 0 3 Dat chua sir dung 424,21 27,38
(Nguồn: Niên giám thông kê thành phố Hội An năm 2011)
c Lâm nghiệp
Ngành Lâm nghiệp được tổ chức theo hướng Lâm nghiệp xã hội và
mục tiêu của chương trình 327 trước đây, và dự án trồng mới Š triệu ha sau
này (dự án 661) Ban quản lý dự án 327 và 661 của địa phương đã tiến hành
Trang 381994 đến nay Bên cạnh việc ngăn chặn việc xâm hại tài nguyên rừng, các
chương trình dự án nói trên đã góp phần tăng thu nhập, cải thiện đời sống cho
người dân trên đảo
d Tiểu thủ công nghiệp
Ngành tiểu thủ công nghiệp còn dừng lại ở mức độ chế biến hải sản thủ công, một vài cơ sở sửa chữa động cơ tàu thuyền nhỏ
e Giao thông vận tái
Việc đi lại giữa đảo và đất liền bằng phương tiện tàu thuyền, khối
lượng vận chuyển hành khách, hàng hóa ra đảo và vào đất liền khoảng 1.200
tắn/năm, trên 200 lượt người/ngày Bên cạnh đó, các đơn vị tổ chức kinh
doanh du lich đã hình thành nên một đội tàu thuyền có công suất lớn, cao điểm có thể chuyên chở đến 1000 du khách ra vào đảo hàng ngày
Toàn xã có 2 tuyến đường giao thông chính với tổng chiều dài là 5.856 km Bao gồi
Hương, Đây là công trình của Bộ Quốc Phòng; Đường giao thông trong thôn:
: Đường quốc phòng (tuyến liên xã): từ Bãi Làng xuống Bãi
đường bê tông, vẫn đang được mở rộng thêm ra Cơ sở hạ tầng phục vụ cho giao
thông đường thuỷ bao gồm một cầu cảng ở Bãi Làng và một cầu cảng ở Bãi
Hương Hệ thống giao thông đi lại trên đảo đã từng bước được cải thiện, người
dân có thể di chuyển qua lại giữa các bãi, các thôn trong xã bằng xe máy
.£ Thông tin liên lạc
Trang 39ø Y tế, giáo dục
Y tế: Trên đảo có 01 bệnh viện quân dân y kết hợp tại Bãi Làng với diện tích 500 m? gồm có 17 phòng bệnh Bệnh viện có tổng cộng 5 nhân viên y tế gồm 01 bác sỹ, 2 y tá và 2 nhân viên phục vụ chủ yếu làm nhiệm vụ sơ
cứu không có bệnh viện tư nhân
Giáo dục: Toàn xã có một trường Trung học cơ sở với 20 phòng học, 1 trường Tiểu học với 11 phòng học và I trường Mẫu giáo với 5 phòng học ở Bãi Làng và một trường Mẫu giáo — Tiểu học với 6 phòng học ở Bãi Hương
h Điện
Hệ thống máy phát điện chạy bằng dầu diezel (Phát điện từ 18h đến 23h hằng ngày) Một trạm điện năng lượng mặt trời được đưa vào sử dụng từ tháng 12/2009 tại thôn Bãi Hương Hiện nay tại khu vực Bãi Làng đang thử
nghiệm điện từ nguồn năng lượng Gió
¡ Nước
Cộng đồng Cù Lao Chàm chủ yếu sử dụng nguồn nước suối tự nhiên và nước ngầm Hiện nay hệ thống bề chứa khoảng 7000 mỶ đã được xây dựng hoàn thiện, nhằm đảm bảo nhu cầu sinh hoạt cho các hộ dân sinh sống trên đảo
j Du lịch
Trong những năm qua, lượng khách du lịch không ngừng tăng nhanh đặc biệt từ năm 2009 khi Cù Lao Chàm được tô chức UNESCO công nhận là
khu dự trữ sinh quyền thế giới thì lượng khách du lịch càng tăng vượt ụ thể năm 2007 có 9,002 nghìn lượt khách đến năm 2009 có 26,961 nghìn lượt
khách và đến năm 2012 có 104.980 nghìn lượt khách [27] Số lượt khách tăng
nhanh thể hiện sự tăng trưởng mạnh về hoạt động du lịch của Cù Lao Chàm
Trang 40lịch tăng theo ey 8 120 104.98 100 4 80 68.319 2 š = 46.445 wd 26.691 o.0002 15347 i = OO 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Năm
Hình 1.1 Lượng khách du dịch đến Cù Lao Chàm qua các năm
(Nguôn: Ban quản lý khu bảo tôn biến Cù Lao Chàm năm 2012) 1.6 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ RAU TẠI ĐẢO CÙ LAO
CHÀM
1.6.1 Hiện trạng sản xuất rau xanh tại Cù Lao Chàm
Với đặc điểm là một xã đảo nên ngành khai thác thủy sản được xác định là ngành kinh tế mũi nhọn, cùng với đó ngành dịch vụ - du lịch, thương
mại cũng đã phát triển nhanh chóng Vì thế, tỉ trọng và mức đầu tư của ngành nông nghiệp giảm dần, kéo theo đó tình hình sản xuất rau xanh cũng gặp
không ít khó khăn
Diện tích đất dành cho sản xuất nông nghiệp năm 2010 là 7,32 ha, đến
năm 201 1 thu hẹp lại chỉ còn 5,14 ha Toàn xã hiện có chưa đến 10 hộ chuyên
trồng rau xanh (diện tích > 100m”) Theo nhận định của người dân, quy mô và