THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY CANH NGÂM RỄ ĐỂ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA GIÁ THỂ VÀ DUNG DỊCH DINH DƯỠNG ĐẾN SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA CÂY CẢI CẦU VỒNG

Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY CANH NGÂM RỄ ĐỂ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA GIÁ THỂ VÀ DUNG DỊCH DINH DƯỠNG ĐẾN SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA CÂY CẢI CẦU VỒNG (BETA VULGARIS SUBSP VULGARIS) TẠO NGUỒN RAU SẠCH CHẤT LƯỢNG CAO Đỗ Thị Thu Trâm*, Huỳnh Kiều Mi, Lê Hữu Sang, Huỳnh Minh Chước, Ngô Văn Tuấn Trường Đại học Quốc tế Hồng Bàng *Tác giả liên lạc: trambt09@gmail.com TÓM TẮT Đề tài tập trung khảo sát ảnh hưởng số loại giá thể (trấu, xơ dừa, cát), tỷ lệ phối trộn giá thể xơ dừa loại giá thể: trấu, cát, số loại dung dịch dinh dưỡng (Knop, Hoagland, Alan Cooper) nồng độ thiamine HCl (vitamin B1) lên khả sinh trưởng phát triển cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) Kết cho thấy môi trường dinh dưỡng Hoagland, giá thể xơ dừa, tỷ lệ phối trộn giá thể xơ dừa cát 30:70, nồng độ thiamine HCl (vitamin B1) 0,6 g/l thích hợp cho canh tác rau cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) hệ thống thủy canh ngâm rễ Cây phát triển vượt trội giai đoạn sau 20 ngày đến 30 ngày cho thời gian thu hoạch nhanh hơn, an toàn canh tác môi trường đất Hệ thống thủy canh ngâm rễ dễ thiết kế, dễ thi công, tiện lợi, rẻ tiền, trồng quy mơ nhỏ quy mơ cơng nghiệp thân thiện với môi trường hiệu kinh tế cao Từ khóa: Thủy canh, giá thể, trấu, xơ dừa, cát, dung dịch dinh dưỡng DESIGN OF HYDROLOGY SYSTEM (ROOT DEEPING TECHNIQUE) FOR RESEARCHING THE IMPACT OF PRICE AND NUTRITIONAL VITAMINS TO BETA VULGARIS SUBSP VULGARIS PRODUCTION OF HIGH QUALITY VEGETABLES Do Thi Thu Tram*, Huynh Kieu Mi, Le Huu Sang, Huynh Minh Chuoc, Ngo Van Tuan Hong Bang International University *Corresponding Author: trambt09@gmail.com ABSTRACT This subject focuses on the influence of some types of substrate (rice husk, coconut fiber, sand), the rate of media mix between coconut fiber and rice, (Knop, Hoagland, Alan Cooper) and concentrations of Thiamine HCl (vitamin B1) on the growth and development of Rainbow Vinegar (Beta vulgaris subsp vulgaris) The results showed that Hoagland nutrient medium, coconut fiber substrate, coconut fiber coir ratio and sand ratio of 30:70, Thiamine HCl (vitamin B1) concentration was 0.6 g/l suitable for vegetable cultivation Rainbow Irrigation (Beta vulgaris subsp vulgaris) In the rooted hydroponic system The plant grows remarkably in the period from 20 days to 30 days for faster, cleaner and safer harvesting time when cultivating in the soil environment Hydroponic root system is easy to design, easy to construct, convenient, inexpensive, can grow small scale and environmentally friendly industrial economy with high economic efficiency Keywords: Hydroponic, substract, Broccoli, coconut, sand, nutritional solution 579 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 TỔNG QUAN Vào năm 1940, diện tích sản xuất phương pháp thủy canh cho thương mại giới khoảng 10 Đầu 1970, diện tích tăng lên 300 ha, 6000 vào 1980 đạt 20,000 – 25,000 vào năm 2001 (Hanger, 1993) Trên giới số nước áp dụng phương pháp thủy canh sản xuất Hà Lan (10,000 ha), Tây Ban Nha (4000 ha), Canada (2000 ha), Nhật Bản (1000 ha), New Zealand (550 ha), Anh (460 ha), Mỹ (400 ha), Italia (400 ha) (Hanger, 1993) Hà Lan dẫn đầu giới sản xuất thương mại số loại rau hệ thống thủy canh Tây Ban Nha: sản xuất thủy canh phát triển nhanh chóng đặc biệt rau tươi Diện tích nhà kýnh Tây Ban Nha khoảng 30,000 dự kiến tăng khoảng 12% thời gian tới cho việc phát triển sản xuất thủy canh (Ministry of Agriculture, Food and Fisheries Spain) Canada có diện tích cho canh tác thủy canh từ 10 năm 1987 tăng lên 2,000 năm 2001 Ở nước ta gần vấn đề trồng giá thể quan tâm Một số loại giá thể sẵn có nước sử dụng rộng rãi trấu hun, mùn cưa, bã mía, xơ dừa, bọt núi lửa Hai nguồn giá thể triển vọng sản xuất qui mơ lớn nước ta xơ dừa bọt núi lửa NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu Hạt giống cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) nhập công ty GINO Ngâm hạt nước ấm với tỷ lệ sôi : lạnh 24 sau đổ bỏ nước Tiếp theo thực ươm giống giá thể xơ dừa để tạo trồng Khi cao khoảng – cm, có từ – thật, ta đem Kỷ yếu khoa học trồng vào chậu giá thể hệ thống thủy canh Giá thể xơ dừa sử dụng loại xơ dừa qua xử lý COCOBI công ty GINO Trấu dùng loại hun sẵn Cát rửa phơi khô Thiết kế hệ thống thủy canh ngâm rễ thùng xốp Phương pháp nghiên cứu Khảo sát ảnh hưởng số loại dung dịch dinh dưỡng (Knop, Hoagland, Alan Cooper) lên tăng trưởng cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) hệ thống thủy canh ngâm rẽ Sau xác định loại mơi trường thủy canh thích hợp cho rau cải Cầu vồng tiến hành khảo sát ảnh hưởng số số loại giá thể (trấu, xơ dừa, cát) Sau xác định loại giá thể đơn thích hợp cho trồng thủy canh rau cải Cầu vồng tiến hành khảo sát tỷ lệ phối trộn giá thể xơ dừa loại giá thể: trấu, cát với tỷ lệ: 70:30; 50:50; 30:70 Sau xác định loại giá thể tỷ lệ phối trộn giá thể, tiến hành khảo sát ảnh hưởng nồng độ thiamine HCl (vitamin B1) với nồng độ là: 0,2 g/l, 0,4 g/l, 0,6 g/l 0,8 g/l lên khả sinh trưởng phát triển cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) Tiến hành theo dõi tiêu sau đây: số (lá/cây); chiều cao (cm); số (lá/cây); chiều cao (cm); chiều dài (cm); chiều rộng (cm); chiều dài rễ (cm); trọng lượng tươi (g); trọng lượng khơ (g) Phân tích thống kê số liệu Xử lý số liệu thu phần mềm SAS 9.4 phần mềm MicroSoft Excel® 2013 Tất số liệu sau thu thập ứng với tiêu theo dõi, thống kê biểu diễn dạng số liệu giá trị trung bình ký tự a, b,… khơng có khác biệt mặt thống kê Các mẫu tự khác 580 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 (a,b,…) sai khác có ý nghĩa thống kê với p < 0,05 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng lên sinh trưởng phát triển cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp Vulgaris) sau 30 ngày Như vậy, qua thí nghiệm cho thấy sử dụng môi trường dinh dưỡng Hoagland đề xuất giúp cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) sinh trưởng phát triển tốt so với sử dụng nước loại môi trường dinh dưỡng Knop hay Alan Cooper đề xuất Điều giải thích mơi trường dinh dưỡng Hoagland đề xuất có chứa đầy đủ chất dinh dưỡng đa lượng, vi lượng cần thiết cho cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) sinh trưởng phát triển, mơi trường dinh dưỡng Knop đề xuất ngồi chất dinh dưỡng đa lượng, vi lượng cần thiết cho cây lại cịn có q nhiều loại viatamin gây cản trở sinh trưởng phát triển cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) Ảnh hưởng giá thể lên sinh trưởng phát triển cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) sau 30 ngày Kết nghiên cứu cho thấy loại giá thể khảo sát: trấu, xơ dừa, cát có sử dụng đất làm đối chứng xơ dừa giá thể thích hợp để cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) sinh trưởng phát triển hệ thống thủy canh ngâm rễ Giá thể xơ dừa giữ ẩm tốt, có độ thóa ng khí cao có khả phân hủy, yếu tố thuận lợi cho sinh trưởng phát triển tốt Kết tương tự với kết Trần Thị Ba cộng (2008) đánh giá hiệu thí nghiệm tương Kỷ yếu khoa học tự với kết Nguyễn Hồng Ứng Nguyễn Bảo Toàn (2009) đánh giá hiệu loại giá thể ứng dụng trồng thủy canh hoa Huệ trắng (Polianthes tuberosa L.) cấy mô Ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn giá thể xơ dừa trấu lên sinh trưởng phát triển cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) sau 30 ngày Như vậy, qua thí nghiệm chưa thấy hiệu tỷ lệ phối trộn giá thể 70:30, 50:50, 30:70 xơ dừa trấu so với sử dụng giá thể xơ dừa Kết khác so với kết Trần Thị Ba cộng (2008) đánh giá hiệu loại giá thể ứng dụng trồng thủy canh rau xà lách Kết khác với kết Nguyễn Khắc Thái Sơn (1996) nghiên cứu ảnh hưởng loại giá thể giữ đến sinh trưởng suất rau cải xanh trồng trái vụ cơng nghệ thủy canh tuần hồn Có thể giải thích tượng trấu hun có chứa hàm lượng Kali SiO2 cao khơng thích hợp cho cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) phát triển Ngồi ra, trấu hun cịn hấp thụ nhiệt chứa hàm lượng carbon cao, làm cho nhiệt độ giá thể môi trường dinh dưỡng tăng cao gây ảnh hưởng đến phát triển hút dưỡng chất rễ Bên cạnh đó, cấu trúc giá thể xơ dừa vừa thóa ng lại giữ ẩm tốt, có khả phân hủy, lại chặt chẽ so với trấu, qua giúp đứng vững hút chất dinh dưỡng dễ dàng, yếu tố mang lại ưu cho giá thể xơ dừa so với phối trộn xơ dừa trấu Ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn giá thể xơ dừa cát lên sinh trưởng phát triển cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) sau 30 ngày Thí nghiệm cho thấy thấy 581 Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 hiệu tỷ lệ phối trộn giá thể 30:70 xơ dừa giá thể cát tốt so với sử dụng giá thể xơ dừa hay phối trộn giá thể xơ dừa giá thể cát tỷ lệ 70:30 50:50 Kết thể hỗn hợp giá thể vững hơn, có khả nâng đỡ cây, vừa thóa ng khí tốt giữ ẩm vừa phải kết hợp xơ dừa cát với tỷ lệ 30:70 Ảnh hưởng nồng độ thiamine HCl (vitamin B1) đến sinh trưởng phát triển cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) sau 30 ngày Kết thí nghiệm cho thấy bổ sung thiamine HCl (vitamin B1) với nồng độ 0,6 g/l vào môi trường dinh dưỡng Hoagland cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) hệ thống thủy canh ngâm rễ sinh trưởng phát triển tốt so với không sung thiamine HCl (vitamin B1) KẾT LUẬN Trong loại môi trường dinh dưỡng Kỷ yếu khoa học Knop, Hoagland Alan Cooper đề xuất dùng hệ thống thủy ngâm rễ trồng cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) mơi trường dinh dưỡng Hoagland đề xuất thích hợp để trồng rau cải cầu vồng Trong loại giá thể xơ dừa, trấu, cát dùng hệ thống thủy canh ngâm rễ trồng cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) giá thể xơ dừa tốt Khi phối trộn giá thể xơ dừa với giá thể trấu tỷ lệ phối trộn 70:30, 50:50, 30:70 khơng thích hợp cho cải cầu vồng Khi phối trộn giá thể xơ dừa với giá thể cát tỷ lệ phối trộn 70:30, 50:50, 30:70 tỷ lệ phối trộn 30:70 thích hợp Trong nồng độ thiamine HCl (vitamin B1) là: 0,2 g/l, 0,4 g/l, 0,6 g/l 0,8 g/l dùng hệ thống thủy canh mao dẫn trồng cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) nồng độ 0,6 g/l trường Hoagland thích hợp Cây cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) trồng hệ thống thủy canh ngâm rễ phát triển vượt trội giai đoạn sau 20 ngày đến 30 ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO CAO THỊ DUYÊN (2009) Nghiên cứu ảnh hưởng giá thể chế độ tưới nước tới sinh trưởng, phát triển, suất, chất lượng mồng tơi trồng khay xốp vụ Xuân hè 2009 Báo cáo tốt nghiệp Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội NGUYỄN KHẮC THÁI SƠN (1996) Nghiên cứu ảnh hưởng số loại dung dịch khác đến sinh trưởng phát triển số rau - ký thuật thủy canh Luận văn Thạc sỹ khoa học nông nghiệp Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Thái Nguyên NGUYỄN THÁI HÀ (2010) Nghiên cứu số giá thể phối trộn trồng cải bắp, cà rốt, dưa chuột nhà lưới Gia Lâm-Hà Nội Luận văn Thạc sĩ Nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Hà Nội NGUYỄN THÚY HÀ (2010) Ảnh hưởng số môi trường dinh dưỡng đến sinh trưởng phát triển xủa rau cải xanh trồng kỹ huật thủy canh Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 85 (9), 151-154 582