Đánh giá ảnh hưởng của nước ót lên khả năng sinh trưởng của cây cải xà lách trồng thủy canh trong điều kiện nhà lưới

Chính vì thế đề tài“Đánh giá ảnh hưởng của nước ót lên khả năng sinh trưởng của cây cải xà lách trồng thủy canh trong điều kiện nhà lưới” đƣợc thực hiện nhằm xác định khả năng tận dụng n

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP – TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

XÀ LÁCH TRỒNG THỦY CANH TRONG

ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP – TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP

ĐẶNG NGỌC KIM TUYỀN MSSV: DSH192434

GVHD: TRỊNH HOÀI VŨ

AN GIANG, THÁNG 5 NĂM 2023

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC ÓT LÊN KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG CỦA CÂY CẢI

XÀ LÁCH TRỒNG THỦY CANH TRONG

ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

CHẤP NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG

Chuyên đề “Đánh giá ảnh hưởng của nước ót lên khả năng sinh trưởng của

cây cải xà lách trồng thủy canh trong điều kiện nhà lưới”, do sinh viên Đặng

Ngọc Kim Tuyền thực hiện dưới sự hướng dẫn của Ths Trịnh Hoài Vũ Chuyên đề này được sự chấp thuận của giáo viên hướng dẫn và hai giáo viên phản biện thông qua

Cán bộ hướng dẫn

Ths Trịnh Hoài Vũ

LỜI CẢM TẠ

Kính dâng đến mẹ lời cảm ơn chân thành và thiêng liêng nhất Mẹ đã vất vả

làm việc để tôi được đến trường

Xin chân thành cảm ơn thầy Trịnh Hoài Vũ đã hết lòng hỗ trợ, truyền đạt kiến

thức thực tế và kinh nghiệm trong thực hiện thí nghiệm để tôi có thể hoàn

thành tốt chuyên đề

Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể giảng viên Khoa Nông nghiệp -Tài

nguyên thiên nhiên, đặc biệt là thầy cô trong Bộ môn Công nghệ sinh học đã

truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian tôi học tập

tại trường

Cảm ơn thầy Trịnh Hoài Vũ là cố vấn học tập lớp DH20SH đã luôn ủng hộ,

tiếp thêm động lực để tôi thực hiện chuyên đề tốt nghiệp tốt hơn

Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến bạn Tiên, Tuấn lớp DH20SH đã giúp đỡ tôi

trong suốt quá trình làm thí nghiệm Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành

chuyên đề tốt nghiệp khó tránh khỏi sai sót, em mong nhận được sự góp ý và

nhận xét từ quý thầy cô

An Giang, ngày 22 tháng 5 năm 2023

Sinh viên thực hiện

Đặng Ngọc Kim Tuyền

MỤC LỤC

CHẤP NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG i

LỜI CẢM TẠ ii

DANH SÁCH BẢNG vii

DANH SÁCH HÌNH……….viii

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT……….…ix

CHƯƠNG 1 1

GIỚI THIỆU 1

1.1 TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1

1.3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1

1.3.1 Đối tượng 1

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 1

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1

1.5 CÂU HỎI NGHIÊN CỨU HOẶC GIẢ THUYẾT NGHIÊN CỨU 2

1.6 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 2

CHƯƠNG 2 3

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

2.1 NGUỒN GỐC VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÂY XÀ LÁCH 3

2.1.1 Phân loại khoa học 3

2.1.2 Nguồn gốc và lịch sử phát triển cây xà lách 3

2.1.2.1 Nguồn gốc 3

2.1.2.2 Lịch sử phát triển xà lách 4

2.1.2.3 Một số giống xà lách 4

2.1.3 Giá trị của xà lách 4

2.1.3.1 Giá trị kinh tế 4

2.1.3.2 Giá trị dinh dưỡng 5

2.1.3.3 Giá trị được liệu 6

2.1.4 Đặc tính thực vật của xà lách 7

2.1.4.1 Rễ 7

2.1.4.2 Thân 7

2.1.4.3 Lá 7

2.1.4.4 Hoa 8

2.1.4.5 Quả 8

2.1.5 Yêu cầu về điều kiện ngoại cảnh 8

2.1.5.1 Nhiệt độ 8

2.1.5.2 Ánh sáng 8

2.1.5.3 Nước 8

2.1.5.4 Đất đai 9

2.1.5.5 Phân bón 9

2.1.6 Sâu bệnh hại trên xà lách 9

2.1.6.1 Sâu hại 10

2.1.6.2 Bệnh hại 10

2.2 TRỒNG RAU THỦY CANH 11

2.2.1 Khái niệm và lợi ích của thủy canh 11

2.2.1.1 Khái niệm về thủy canh 11

2.2.1.2 Ưu và nhược điểm của thủy canh 11

2.2.2 Nhu cầu - nhiệm vụ của một số chất và khoáng chất quan trọng 12

2.2.2.1 Oxy (O 2 ) 13

2.2.2.2 Hydro (H 2 ) 13

2.2.2.3 Nitơ (N 2 ) 13

2.2.2.4 Photpho (P) 13

2.2.2.5 Kali (K) 14

2.2.2.6 Canxi (Ca) 14

2.2.2.7 Magie 14

2.2.2.8 Nguyên tố vi lượng 15

2.2.3 Các loại hình thủy canh 16

2.2.3.1 Hệ thống thủy canh không hồi lưu 16

2.2.3.2 Hệ thống thủy canh hồi lưu 16

2.2.4 Qui trình thủy canh 17

2.2.4.1 Chuẩn bị vật liệu 17

2.2.4.2 Thao tác và dụng cụ 17

2.2.5 Yêu cầu cơ bản của thủy canh 17

2.2.6 Các loại giá thể thủy canh 18

2.2.7 Các loại nước dùng thủy canh 19

2.2.8 Một số bệnh thường gặp trong canh tác rau thủy canh 20

2.3TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN C ỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 20

CHƯƠNG 3……… ……… ……… 25

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1 MẪU NGHIÊN CỨU 25

3.1.1 Vật liệu 25

3.2 THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU 25

3.2.1Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nước ót lên khả năng sinh trưởng của cây cải xà lách trồng thủy canh trong điều kiện nhà lưới 25

3.3 CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU 26

3.3.1 Địa điểm thí nghiệm 27

3.3.2 Dụng cụ và thiết bị 27

3.4 TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU 27

3.4.1 Chuẩn bị nhà và dụng cụ……… …… 27

3.4.2 Chuẩn bị khay trồng và gieo hạt……….………… 27

3.4.3 Chăm sóc……… 27

3.4.4 Chỉ tiêu theo dõi ……….……… 28

3.4.4.1 Ghi nhận tổng quát …… ……… 28

3.4.4.2 Chỉ tiêu sinh trưởng…….……… 28

3.4.4.3 Chỉ tiêu năng suất ……….……….28

3.5 PHÂN TÍCH DỮ LIỆU….……… 29

CHƯƠNG 4 30

KẾT QUẢ THẢO LUẬN 30

4.1 GHI NHẬN TỔNG QUÁT 30

4.2 CHỈ TIÊU SINH TRƯỞNG 30

4.2.1 Chiều cao cây 30

4.2.2 Số lá 31

4.2.3 Chiều dài lá 33

4.2.4 Chiều rộng lá 34

4.2.5 Diệp lục tố lá 36

4.2.6 Chiều dài rễ 37

4.2.7 Đường kính gốc 38

4.2.8 Độ Brix 39

4.2.9 EC của dung dịch dinh dưỡng trồng xà lách 39

4.2.10 pH của dung dịch dinh dưỡng trồng cải xanh 41

4.2.11 Phần trăm vật chất khô 42

4.3 NĂNG SUẤT 42

CHƯƠNG 5 44

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44

5.1 KẾT LUẬN 44

5.2 KHUYẾN NGHỊ 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1 Thành phần dinh dưỡng có trong 100 g xà lách tươi 6 Bảng 2 Thành phần các chất của nước ót (Zhou và cs., 2018) 21 Bảng 3 Thành phần các chất trong dung dịch dinh dưỡng dùng trong thủy canh cây cải xà lách (Sonneveld and Voogt, 2009) 22 Bảng 4 Thành phần các chất (mg.L-1) trong dung dịch dinh dưỡng được sử dụng trong thí nghiệm của Sakamoto et al (2014) 23Bảng 5 Ảnh hưởng của nước ót lên chiều cao cây (cm) của cây xà lách qua các giai đoạn……….30 Bảng 6 Ảnh hưởng của nước ót lên Số lá/ cây xà lách qua các giai đoạn… 32 Bảng 7 Ảnh hưởng của nước ót lên chiều dài lá (cm) của cây xà lách…… 33 Bảng 8 Ảnh hưởng của nước ót lên chiều rộng lá (cm) của cây xà lách qua các giai đoạn ……….34 Bảng 9 Ảnh hưởng của nước ót lên diệp lục tố lá của cây xà lách qua các giai đoạn ……… 36 Bảng 10 Ảnh hưởng của nước ót lên chiều dài rễ của cây xà lách qua các giai đoạn ……… 37 Bảng 11 Ảnh hưởng của nước ót lên đường kính gốc của cây xà lách qua các giai đoạn ……….38 Bảng 12 Độ Brix các nghiệm thức ……… 39 Bảng 13 Ảnh hưởng của nước ót lên giá trị EC của cây xà lách qua các giai đoạn ……… 40 Bảng 14 Ảnh hưởng của nước ót lên giá trị pH của cây xà lách qua các giai đoạn……… 41 Bảng 15 Phần trăm vật chất khô sau khi sấy……… 42 Bảng 16.Trọng lượng trung bình cây (g) ở giai đoạn thu hoạch 28 NSKT………43

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1 Hạt giống xà lách……….…25

Hình 2 Chiều cao lá cây xà lách sau 21 ngày của NT4………….………… 31

Hình 3 Chiều dài lá cây xà lách 21 sau khi trồng NT4……… 33

Hình 4 Chiều rộng lá cây xà lách 21 ngày sau khi trồng……… 35

Hình 5 Đo diệp lục tố lá sau 14 ngày……… 37

Hình 6 Đường kính gốc sau 28 ngày thu hoạch NT4……… 39

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Nước ót là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất muối ăn tại Việt Nam Đặc điểm chính của nước ót là độ mặn có thể lên đến hơn 90‰, chứa nhiều nguyên tố thiết yếu cho cây trồng, đặc biệt là các nguyên tố vi lượng như K

Ca, P, S, Mg, B, Fe, Mn, Zn, Cu, Mo, Na và Cl và phần lớn NaCl đã được lấy

đi trong quá trình sản xuất muối Đây là nguồn sản phẩm rất rẻ, dồi dào, dễ dàng sử dụng bên cạnh ưu điểm khác là các nguyên tố trong nước ót đã nằm trong dung dịch nên không cần phải hòa tan trước khi pha chế dung dịch thủy canh (Zhou và cs., 2018) Tuy nhiên, việc tận dụng nguồn tài nguyên này vẫn chưa được chú ý ở Việt Nam do thiếu các cơ sở khoa học cho việc sử dụng nước ót cho cây trồng, vốn là các đối tượng tương đối mẫn cảm với hàm lượng muối cao

Xà lách là một trong những loại rau ăn lá có vai trò tốt đối với sức khỏe con người Xà lách là một loại rau giàu vitamin C, carotenoids chất chống oxy hóa, axit caffeic (Viacava và cs., 2014) Các thành phần dinh dưỡng trong rau

xà lách được tìm thấy có liên quan trong một số lợi ích sức khỏe bao gồm cả

việc giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch và một số bệnh ung thư (Hùng và cs.,

2004) Xà lách được coi là một loại rau tương đối nhạy cảm với muối (Xu và Mou, 2015) Chính vì thế đề tài“Đánh giá ảnh hưởng của nước ót lên khả năng sinh trưởng của cây cải xà lách trồng thủy canh trong điều kiện nhà lưới” được thực hiện nhằm xác định khả năng tận dụng nguồn dinh dưỡng các

nguyên tố vi lượng này trong quá trình canh tác, đặc biệt là sử dụng làm dung dịch trong thủy canh cây trồng

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Đánh giá được ảnh hưởng của các chất khoáng hiện diện trong nước ót

lên khả năng sinh trưởng của cây cải xà lách trồng thủy canh trong nhà lưới 1.3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Xác định được thành phần các nguyên tố K, Ca, P, S, Mg, B, Fe, Mn

Zn, Cu, Mo, Na và Cl trong nước ót

- Thử nghiệm sử dụng nước ót làm nguồn cung cấp các nguyên tố vi

lượng cho dung dịch thủy canh cây cải xà lách trong điều kiện nhà lưới

1.5 CÂU HỎI NGHIÊN CỨU HOẶC GIẢ THUYẾT NGHIÊN CỨU

- Nước ót có thể cung cấp đầy đủ nguyên tố vi lượng cho quá trình sinh trưởng bình thường của cây cải xà lách trong điều kiện thủy canh trong phòng thí nghiệm không?

- Dư lượng muối chứa trong nước ót có ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng của cây cải xà lách trồng trong điều kiện thủy canh trong phòng thí nghiệm không?

1.6 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

Trong sản xuất nông nghiệp: Nếu đề tài thành công có thể cung cấp thêm cơ sở cho việc tận dụng nước ót từ quá trình sản xuất muối ăn vào việc sản xuất rau thủy canh nhằm giúp tăng thêm thu nhập cho người sản xuất muối

ăn.

Đóng góp bảo vệ môi trường: Tận dụng được nước ót vào quy trình sản xuất dung dịch thủy canh có thể giúp làm giảm lượng hóa chất công nghiệp sử dụng trong công thức dung dịch thủy canh góp phần vào việc bảo vệ môi trường hiện nay

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 NGUỒN GỐC VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÂY XÀ LÁCH

2.1.1 Phân loại khoa học

Xà lách hay còn gọi là rau diếp có tên khoa học là Lactuca sativa, thuộc

họ Cúc Asteraceae Xà lách có nguồn gốc từ Địa Trung Hải được các nhà truyền đạo, các thương nhân du nhập ra khắp thế giới (Tạ Thu Cúc, 2005)

Theo Đặng Thị Thu Thảo (2011): Xà lách là thực vật thượng đẳng có đơn vị phân loại như sau:

Giới: Plantae

Bộ: Asterales

Họ: Asteraceae

Chi: Lactuca

Loài: Lactuca sativa

2.1.2 Nguồn gốc và lịch sử phát triển cây xà lách

2.1.2.1 Nguồn gốc

Xà lách được trồng cách đây 2.500 năm Các dạng dại của xà lách được biết từ 500 năm trước Công nguyên Theo Ryder và Whitaker xà lách có 4

loài: Lactuca sativa, L seriola, L virosa và L saligna, có nguồn gốc Địa

Trung Hải được di thực vào Ấn Độ do người Anh và Bồ Đào Nha ở thế kỷ 16 Theo một số tác giả ở Prosea, xà lách có nguồn gốc ở vùng Tiểu Á và Trung Đông Loại rau này được biết đến như một loại thuốc, rất phổ biến ở Hy Lạp

và La Mã Ở Tây Âu xà lách cuộn được biết đến từ thế kỷ 14, loại xà lách ăn

lá còn được biết sớm hơn (Trần Khắc Thi và cs., 2009)

Theo Lê Thị Khánh (2009), xà lách hiện nay được phân thành 4 loại:

- Lactuca sativa: là loại thông dụng nhất, có nhiều dạng khác nhau,

năng suất cao, phẩm chất ngon được người dân ưa thích và được trồng rộng rãi

ở nhiều nơi

- Lactuca serroila: loại này có hạt rất nhỏ, mầm hình thành ngay ở

thân, lá rộng tương đối, nằm ngang, có thể có răng cưa ở mép lá hoặc bản lá có hình cánh hoa hồng

- Lactuca saligna: gần giống với loại hình trên về hình thái nhưng bản

trải ngang và có răng cưa

- Lactuca virosa: có hạt to và phẳng, lá có màu xanh lục nhạt có cả

dạng hạt hai năm và hàng năm

2.1.2.2 Lịch sử phát triển xà lách

Xà lách xuất hiện ở Việt Nam do người Pháp mang đến từ giữa thế kỷ

19, đến nay đã thuần hóa thành các giống địa phương như xà lách Đăm cuộn chặt, xà lách Hải Phòng không cuộn, lá trơn màu xanh nhạt, xà lách Bắc Ninh cuộn chặt chỉ trồng vào vụ đông và một số loại rau diếp chỉ ăn lá, có một số giống rau diếp chỉ ăn thân dùng để xào, nấu (Trần Khắc Thi và cs., 2009)

- Xà lách đầu dài (Romaine hay Cos): có lá dài với gân giữa lớn kéo dài thành dạng đầu dài Các lá bên ngoài có màu xanh nhạt Mặc dù bên ngoài có kết cấu cứng nhưng lá bên trong có phẩm chất tuyệt vời

- Xà lách lô lô (Loose): lá được biến đổi về hình dạng, mép lá và màu sắc, lá xoăn tạo thành hình hoa hồng Hầu hết xà lách nhóm này chịu được sự thay đổi của môi trường Chất lượng và phẩm chất của lá xà lách cao hơn các nhóm khác

- Xà lách gốc (Stem): một loại rau phổ biến ở phương Đông, thân cây phồng to trong quá trình tăng trưởng Khi sử dụng cần phải bóc vỏ

- Xà lách Latin: có lá kéo dài giống như xà lách đầu dài (Romaine hay Cos) nhưng lá có phiến lá nhiều hơn Chúng được trồng phổ biến ở Địa Trung Hải và Nam Mỹ

2.1.3 Giá trị của xà lách

2.1.3.1 Giá trị kinh tế

Sản xuất rau là ngành mang lại hiệu quả kinh tế cao Giá trị sản xuất 1

ha rau gấp 2 - 3 lần một ha lúa Nông dân trồng rau có xu hướng tạo thu nhập cao hơn nông dân trồng cây khác vì năng suất và giá trị của cây rau cao hơn một cách đáng kể Vì vậy đây là điều kiện thuận lợi để người nông dân đầu tư

mở rộng diện tích (Trần Khắc Thi và cs., 2009)

Xà lách là một trong những loại rau quan trọng nhất ở các nước ôn đới, tuy nhiên cũng chiếm vị trí quan trọng ở các nước nhiệt đới và á nhiệt đới Ở những nước ôn đới xà lách được trồng trong nhà có mái che bằng kính, bằng nhựa, hoặc cũng được trồng ở ngoài đồng Xà lách là loại rau giàu chất khoáng: Canxi, sắt, giàu protein, vitamin C Phần lá và bắp cuộn được cắt nhỏ

để ăn sống với muối và dấm, nếu nấu chín thì mất vitamin có trong rau (Trần Khắc Thi và cs., 2009)

Xà lách chiếm một vị trí quan trọng trong cơ cấu cây lương thực thực phẩm nói chung và các loại rau nói riêng Với khoảng thời gian sinh trưởng đến thu hoạch ngắn, xà lách thường được trồng gối vụ, trồng xen giữa các loại cây lương thực như: ngô, khoai, sắn chủ yếu cung cấp năng lượng cho con người Cây thực phẩm bao gồm các loại đậu, rau, gia vị… nhằm bổ sung chất dinh dưỡng các loại (Linh Đan, 2017)

2.1.3.2 Giá trị dinh dưỡng

Xà lách là một loại rau có thể ăn sống và được biết nhiều quá các món rau trộn, gỏi cuốn, bánh tráng cuốn, bánh xèo hay kẹp trong các loại thức ăn nhanh Xà lách khá dễ ăn bởi mùi vị nhẹ nhàng và là màu xanh chủ đạo trong thẩm mỹ của nhiều món ăn Bên cạnh đó, rau xà lách còn là loại rau củ quả cung cấp các chất dinh dưỡng tốt cho sức khỏe Xà lách cũng rất được ưa chuộng là nguồn cung cấp xơ trong các chế độ ăn kiêng, giảm cân của nhiều người tập gym (Suppdy, 2018)

Lượng calo trong xà lách rất ít, nhưng chúng chứa nhiều vitamin A và vitamin C Trong một cây xà lách trung bình (khoảng 89 g) chỉ có 15 calo, 1 g chất xơ và không chất béo, 6% vitamin C, 4% vitamin A, 2% canxi và 2% sắt

Xà lách hỗ trợ tiêu hóa các loại thức ăn được ăn cùng với nó (Decoteau, 2000)

Xà lách là một trong những cây rau chủ lực có thành phần dinh dưỡng như sau (trong 100 g phần ăn được)

Bảng 1 Thành phần dinh dưỡng có trong 100 g xà lách tươi

2.1.3.3 Giá trị được liệu

Xà lách là một loại rau xanh quen thuộc, giàu dinh dưỡng Bên cạnh tác dụng giúp giảm cân, làm đẹp da, rau xà lách còn có nhiều tác dụng trong cải thiện, hỗ trợ sức khỏe (Sức khỏe và đời sống, 2015)

Trong đông y, rau xà lách được biết đến là loại rau có vị ngọt đắng, tính mát, tác dụng giải nhiệt, lọc máu, kích thích tiêu hóa, giảm đau, gây ngủ và chống ho (Sức khỏe và đời sống, 2015)

Ngoài ra, xà lách còn chứa rất nhiều muối khoáng với những nguyên tố kiềm cùng một lượng khá cao magie, nhờ đó nó có thể giúp cho cơ thể tỉnh táo, giảm stress (do có chất lactuarium, một chất giúp làm dịu sự kích thích thần kinh), tăng cường chức năng não và các mô cơ (Sức khỏe và đời sống, 2015)

Beta - carotene có nhiều trong thành phần của rau xà lách nên loại rau này cũng nằm trong danh sách những thực phẩm có tác dụng ngăn ngừa bệnh ung thư, tim mạch, khớp Một nghiên cứu đã được thực hiện tại Đại học Y khoa Utah (Mỹ) cho thấy xà lách có thể làm giảm tần suất rủi ro bị ung thư ruột kết ở cả nam lẫn nữ, do trong cải xà lách có chứa một tác nhân kháng ung thư là lutein (Sức khỏe và đời sống, 2015)

Xà lách có tác dụng như thuốc an thần, làm lợi tiểu (Trần Khắc Thi và cs., 2009) Nước ép xà lách còn có tác dụng giải nhiệt, do chứa một hàm lượng cao magnesium nên nước ép xà lách có một chức năng to lớn trong việc hồi phục các mô cơ, tăng cường chức năng não Y học dân gian phương Tây cho rằng dùng dịch ép xà lách pha với tinh dầu hoa hồng thoa vào trán và thái

dương sẽ xóa bỏ những cơn đau đầu (Thanh Huyền, 2015)

2.1.4 Đặc tính thực vật của xà lách

Xà lách thuộc họ hoa Cúc, loài Lactuca có mang 8 hoặc 9 cặp nhiễm sắc thể, có loài mang 17 cặp nhiễm sắc thể, tên khoa học là Lactuca, thực vật

bậc cao, lớp 2 lá mầm, có loài là cây 1 năm, có loài là cây 2 năm Loài xà lách

xoăn, cuộn mang tên khoa học là L sativa var capitata, còn loài rau diếp, không cuộn mang tên khoa học là L sativa var longifolia (Trần Khắc Thi và

2.1.4.3 Lá

Lá mọc quanh thân, các lá phía gốc mọc chụm với nhau, có cuống, còn các lá phía trên không cuống, có 2 tai lá Phiến lá hình hơi tròn, nhăn nheo và

quăn ở mép Trong thân và cuống lá có mủ trắng (Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2009) Lá xà lách có nhiều lớp, có loại xanh đậm, có loại xanh nhạt loại màu tím, xoăn, loại cuộn có lá trong màu trắng ăn mềm ngon hơn lá ngoài (Trần Khắc Thi và cs., 2009)

2.1.4.4 Hoa

Chùm hoa ở đầu thân, dạng chùy kéo dài, mang nhiều hoa nhỏ màu vàng, hình môi (Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2009) Hoa có 5 đài, 5 nhụy và 2 lá noãn, hoa tự thụ, hạt phấn và lá noãn có độ hữu thụ cao Hoa nở từ lúc có ánh sáng mặt trời đến trưa, thụ phấn tốt nhất lúc 9 - 10 giờ sáng (Trần Khắc Thi và cs., 2009)

2.1.4.5 Quả

Loại quả bế, hạt không có nội nhũ (Trần Khắc Thi và cs., 2009)

2.1.5 Yêu cầu về điều kiện ngoại cảnh

2.1.5.1 Nhiệt độ

Xà lách là cây ưa lạnh, có thể sinh trưởng ở nhiệt độ từ 8 - 25°C, thích hợp là 15 - 20°C Ở nhiệt độ 25°C xà lách vẫn sinh trưởng tốt nhưng không có cuốn, cứng và nhiều nhựa (Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2009)

Theo Thanh Huyền (2015), nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trưởng và phát triển từ 15 - 25o

C

2.1.5.2 Ánh sáng

Ở các nước nhiệt đới, ánh sáng tự nhiên vừa đủ cho cây phát triển lại có hiệu quả kinh tế cho sản xuất xà lách, các nước ôn đới phải thắp sáng cho cây trong nhà kính Thường giai đoạn đầu của cây cần ánh sáng nhiều hơn giai đoạn sau Tăng ánh sáng cho xà lách cũng làm tăng hàm lượng diệp lục và vitamin C trong lá cây (Trần Khắc Thi và cs., 2009)

Ánh sáng trung bình từ 10 - 12 giờ/ngày rất thuận lợi để cây phát triển (Thanh Huyền, 2015) Ánh sáng ngày dài thuận lợi để đạt năng suất cao Do lá mềm mỏng nên kém chịu mưa nhất là khi cây còn nhỏ và đang sinh trưởng (Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2009)

vào rãnh khi đủ ẩm phải tháo hết nước ngay Nhưng có một số nghiên cứu cho rằng tưới phun có hiệu quả hơn tưới rãnh, vì xà lách trồng mật độ dày, làm tăng năng suất 30%, tưới rãnh làm rửa trôi lượng đạm bón cho cây (Trần Khắc Thi và cs., 2009)

2.1.5.4 Đất đai

Xà lách không kén đất, thích hợp đất thoát nước tốt, pH= 5,5 – 6,5 (Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2009)

Theo Trần Khắc Thi và cs.,(2009), xà lách trồng được ở loại đất thoát nước tốt, ưa cát pha đến thịt nhẹ, giàu dinh dưỡng và nhiều chất hữu cơ, đất chai cứng, nghèo dinh dưỡng không thích hợp cho xà lách vì bộ rễ kém phát triển, ăn nông

- Molybden: Nếu bón tăng lượng đạm cho xà lách cần bón kèm theo

molybden liều lượng 0,5 g/m (Trần Khắc Thi và cs., 2009)

- Kẽm: Một số loại đất thiếu kẽm, biểu hiện bên ngoài cây cằn, mép lá quăn, gân lá có màu vàng, nếu có triệu chứng này cần phun kẽm sunphat (Trần

Khắc Thi và cs., 2009)

Theo Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường (2009), sau khi trồng chi khoảng 30 - 40 ngày là thu hoạch nên yêu cầu nhiều phân đễ tiêu, chủ yếu

là đạm ( N) và lân (P)

2.1.6 Sâu bệnh hại trên xà lách

Xà lách có thời gian sinh trưởng ngắn, ít bị sâu bệnh phá hoại song vẫn phải chủ động phòng trừ sâu bệnh kịp thời khi phát hiện có triệu chứng Nếu cây bị bệnh thì nhổ tiêu hủy tránh để lây lan nguồn bệnh (Thanh Huyền, 2015)

2.1.6.1 Sâu hại

Theo Trần Khắc Thị và cs (2009), xà lách thường bị các loại rệp, sâu

đo và sâu xám gây hại

Rệp (Myus persicae, Mytus ascalonicus và Macrosiphum euphorbiae)

thường phá hoại ở vụ đông xuân, vào thời điểm nhiệt độ và độ ẩm không khí thấp Nếu xuất hiện rệp nên phun bằng thuốc trừ sâu sinh học BT, Rotenon, thuốc chiết xuất từ cây Neem, không nên dùng thuốc hóa học vì xà lách là loại rau ăn sống, dễ gây ngộ độc

Sâu đo thường phá hại vào vụ hè thu, nhiệt độ và độ ẩm không khí cao Sâu đo thích ăn cây non hơn cây già nên phun bằng thuốc sinh học BT

Sâu xám (Agrotis ipsilon) sống trong đất, phá hại khi cây mới trồng,

trước khi trồng cây nên xử lý đất bằng Vicarpen 1 kg/sào Bắc bộ

2.1.6.2 Bệnh hại

Theo Trần Khắc Thi và cs (2009), xà lách thường bị các loại bệnh sau:

- Chết thắt cây con do nấm Rhizoctonia solani và Pythium ultinum gây

ra ở 2 thời kỳ của cây trước nảy mầm và sau nảy mầm Trường hợp đầu tiên khi hạt mới này mầm đã bị nhiễm ngay, trường hợp thứ hai cây con mới này mầm đã bị nhiễm ngay từ mặt đất, vết bệnh màu nâu trên thân, cây gục xuống

và chết hàng loạt Đất quá ấm và nhiệt độ cao làm bệnh lây lan nhanh Phòng bệnh bằng cách thường xuyên vệ sinh đồng ruộng, luân canh vườn ươm, trước khi gieo hạt nên xử lý đất bằng Dithan 5%, phun hoặc tưới vào đất Bệnh thối

rễ do nấm Pythium ultimum gây ra, xuất hiện khi đất dí chặt, tưới quá nhiều

nước, cần làm cho đất thông thoáng, bón thêm vật liệu hữu cơ cho đất tơi xốp Luân canh với cây trồng khác

- Bệnh sương mai do nấm Bremia lactucae gây ra khi độ ẩm đất và

không khí quá cao Vết bệnh có màu xanh nhạt, sau đó chuyển màu nâu, loài rau diếp và xà lách xòe mẫn cảm với bệnh này Dùng Mancozeb phun 5 ngày

1 lần, luân canh cây trồng có hiệu quả hơn Liều lượng, nồng độ dùng theo hướng dẫn trên bao bì

- Bệnh thổi thân do nấm Sclerotinia sclerotiorum gây ra, vết bệnh xuất

hiện ở phần thân gần đất, sau đó lan đến lá bị khô, cây gục xuống và chết, trong thân mô cây bị thối nhũn Bào tử nấm sống nhiều năm trong đất, dùng giống chống bệnh và phải luân canh với cây trồng khác họ Trong vườn ươm nên tỉa cây con có mật độ vừa phải, dọn vệ sinh để hạn chế bệnh, bón đạm và kali cân đối, bón nhiều phân hữu cơ, hạn chế dùng phân hóa học Xử lý đất và

xử lý hạt giống không hạn chế bệnh

Theo Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường (2009), xà lách còn bị bệnh bướu rễ do tuyến trùng gây ra Cần làm đất kỹ, bón vôi, cắt bỏ tiêu hủy các lá và cây bị bệnh nặng và phun thuốc khi bệnh phát sinh

2.2 TRỒNG RAU THỦY CANH

2.2.1 Khái niệm và lợi ích của thủy canh

2.2.1.1 Khái niệm về thủy canh

Thủy canh là kỹ thuật trồng cây không dùng đất mà trồng trực tiếp vào dung dịch dinh dưỡng hoặc các giá thể mà không phải là đất Các giá thể đó có thể là cát, trấu, vỏ xơ dừa, than bùn, vermiculite, perlite… (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

Kỹ thuật thủy canh là một trong những kỹ thuật tiến bộ của nghề làm vườn hiện đại Chọn lựa môi trường tự nhiên cần thiết cho cây phát triển là sự

sử dụng những chất thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây tránh được sự phát triển của cỏ dại, côn trùng và bệnh tật lây nhiễm từ đất (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

2.2.1.2 Ưu và nhược điểm của thủy canh

- Ưu điểm của thủy canh:

Canh tác không cần đất mà chỉ cần khoảng không gian để đặt những dụng cụ trồng thủy canh là được, do vậy có thể triển khai ở những vùng đất cằn cỗi như hải đảo, vùng núi xa xôi, cũng như trên sân thượng, ban công của các hộ gia đình, Không phải tốn công làm đất, không có sự xuất hiện của cỏ dại và các loại vi sinh vật gây hại, mầm bệnh trong đất gây hại cho cây trồng (Nguyễn Xuân Nguyên, 2004)

Không cần phải tưới nước thường xuyên Không cần sử dụng thuốc bảo

vệ thực vật cũng như các hóa chất độc hại khác Năng cao năng suất và chất lượng do được cung cấp đầy đủ các yêu cầu dinh dưỡng đối với rau, sản phẩm hoàn toàn sạch, đồng nhất, giàu thành phần dinh dưỡng và tươi ngon (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

Tăng trưởng nhanh hơn do có nhiều oxy trong vùng rễ (Shrestha & Dunn, 2015)

Chủ động được mùa vụ và trồng liên tục do điều chỉnh được các yếu tố môi trường tác động như ánh sáng, dinh dưỡng, nhiệt độ, (Lê Sỹ Lợi, 2011)

Giảm thiểu được tình trạng khan hiếm rau, giảm giá thành vì trồng được nhiều vụ, trồng trái vụ với năng suất cao hơn trồng thổ canh Không tích

lũy chất độc trong cây, không gây ô nhiễm môi trường (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

Không đòi hỏi lao động năng nhọc, người già và trẻ em đều có thể tham gia chăm sóc được, đây cũng là một hình thức giải trí sau những giờ làm việc căng thẳng (Nguyễn Minh Chung, 2012; Võ Thị Bạch Mai, 2003)

- Nhược điểm của thủy canh:

Cần nắm được những kiến thức và kỹ thuật chăm sóc cơ bản Yêu cầu người thực hiện phải có kiến thức về sinh lý cây trồng, hóa học và kỹ thuật trồng trọt cao hơn do tính đệm trong dung dịch thấp hơn trong đất, việc sử dụng quá liều một chất dinh dưỡng nào đó có thể gây hại thậm chí dẫn đến chết cây Ảnh hưởng đến chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm do người trồng rau phải mua dung dịch dinh dưỡng với giá thành cao Mỗi loại rau có yêu cầu về mặt dinh dưỡng khác nhau, nên việc nghiên cứu từng loại dinh dưỡng phù hợp với từng loại rau gặp rất nhiều khó khăn, việc pha chế dung dịch dinh dưỡng đối với người trồng rau lại càng khó khăn hơn (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

Sự lây lan nguồn bệnh: Cây trồng thủy canh thường ít tiếp xúc với ánh sáng trực tiếp nên còn non yếu, mềm hơn, hàm lượng cellulose ít, hàm lượng nước cao, các mô thịt lá xốp hơn nên dễ dàng xuất hiện những vết thương do ngoại cảnh tác động, là cơ hội để nhiễm bệnh và khi đã nhiễm thì mức độ thiệt hại lớn (Nguyễn Xuân Nguyên, 2004)

Chỉ có thể được áp dụng với các loại rau quả, hoa ngắn ngày Giá thành sản xuất ban đầu còn cao, ảnh hưởng lớn đến khả năng thu hồi vốn Do đầu tư ban đầu lớn làm tăng giá thành sản phẩm, tiêu thụ sản phẩm sẽ gặp khó khăn (Nguyễn Minh Chung, 2012; Võ Thị Bạch Mai, 2003)

2.2.2 Nhu cầu - nhiệm vụ của một số chất và khoáng chất quan trọng

Theo Võ Thị Bạch Mai (2003), một số chất và khoáng chất quan trọng như:

Những nguyên tố cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển thích hợp là

O, H, N, C, S, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn, Bo, Mo Một số nguyên tố thì chỉ cần một lượng rất ít, tuy nhiên một trong các nguyên tố đó có thể trở thành một nhân tố giới hạn đối với sự lành mạnh của cây Sự thiếu hụt bất kỳ một nguyên tố nào đều thể hiện ra với những triệu chứng và đặc thù riêng, có thể cho biết là cây đang thiếu loại nguyên tố nào

2.2.2.1 Oxy (O 2 )

Oxy đóng vai trò quan trọng đối với sinh trưởng và phát triển của cây,

do chức năng tham gia vào quá trình hô hấp Chức năng sống có thể bị ngừng lại nếu như không có quá trình hô hấp Cây hấp thụ O2 từ khí quyển, qua lá, và

từ nước thông qua rễ Thông thường thì không có vấn đề gì xảy ra khi hấp thụ

O2 từ lá nhưng khi hấp thụ qua rễ có thể giảm sút nếu như rễ mọc trong nước không được thoáng khí, hoặc ở giữa lớp cát mà không khí không thể vào được

Cây hấp thụ H2 hầu hết là từ nước, thông qua quá trình thẩm thấu ở rễ

Nó rất quan trọng vì chất béo và cacbohydrat đều có thành phần chính là H, cùng với O và C Những nhà thủy canh học sẽ nhanh chóng nhận thấy tầm quan trọng của H2, khi đo độ pH của dung dịch dinh dưỡng Nó phải ở trong phạm vi cho phép, những giá trị này được xác định tùy theo nhu cầu của từng loại cây trồng Tính acid của môi trường phụ thuộc vào lượng ion H+, còn tính kiềm tùy thuộc vào lượng ion OH-

2.2.2.3 Nitơ (N 2 )

Nitơ là thành phần bắt buộc của protid – hợp chất đặc trưng cho sự sống Các hợp chất của nitơ còn cung cấp năng lượng cho cơ thể, tham gia cấu tạo ADP, ATP Nitơ còn có tác động nhiều mặt đến sự đồng hóa CO2, khi thiếu nitơ cường độ đồng hóa CO2 giảm làm giảm cường độ quang hợp Khi cung cấp đầy đủ nitơ cho cây làm tổng hợp auxin tăng lên Ngoài ra, nitơ còn ảnh hưởng đến các chỉ tiêu hóa keo của chất sống như độ ưa nước, độ nhớt,

từ đó ảnh hưởng đến cường độ quang hợp, hô hấp và các quá trình sinh lý trao đổi chất Nếu cây trồng hấp thu nitơ vượt quá nhu cầu thì thân cây mềm mỏng,

dễ đổ lốp, chậm hình thành cơ quan sinh sản, giảm khả năng chống chịu Hơn nữa, nitơ dư thừa có khả năng tích lũy trong sản phẩm dưới dạng NO3, NO2 gây độc mãn tính cho người sử dụng Tuy nhiên nếu không được cung cấp đủ lượng cần thiết cây sẽ bị cứng do thừa cellulose và lignin ở thành tế bào, thân

lá, bộ rễ kém phát triển làm năng suất giảm rõ rệt

Nitơ còn là thành phần của nhiều vitamin B1, B2, B6, PP… đóng vai trò là nhóm hoạt động của nhiều hệ enzym oxy hóa khử, trong đó có sự tạo thành adenin (Bonner, 1996)

2.2.2.4 Photpho (P)

Photpho có liên quan lớn đến sự tổng hợp đường, tinh bột vì photpho là thành phần của các hợp chất cao năng tham gia vào các quá trình phân giải hay tổng hợp các chất hữu cơ trong tế bào Khi thiếu photpho cây có thể biểu

hiện rõ rệt ra hình thái bên ngoài, đối với những cây họ hòa thảo thiếu photpho cây sẽ mềm yếu, sinh trưởng của rễ, sự đẻ nhánh, sự phân cành kém Ở những

lá già thì đầu mút của lá và thân có màu đỏ, hàm lượng protein trong cây giảm, hàm lượng nitơ hòa tan tăng và năng suất giảm rõ rệt Ở môi trường có pH thấp, nhiều sắt thì dễ bị thiếu photpho vì làm cho photpho ít linh động Sự thiếu photpho thường đi đôi với sự thiếu nitơ và có triệu chứng gần tương tự nhau vì photpho liên hệ đến sự biến dưỡng nitơ

2.2.2.5 Kali (K)

Kali làm gia tăng quá trình quang hợp và thúc đẩy sự vận chuyển glucid

từ phiến lá vào các cơ quan Kali còn có tác động rõ rệt đến sự trao đổi protid, lipid, đến quá trình hình thành các vitamin Kali rất cần thiết cho sự sinh trưởng và nó đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chất lượng quả Kali giúp cho việc tăng tính chống chịu của cây với nhiệt độ thấp, khô hạn và các mầm bệnh Khi thiếu kali cây sẽ có biểu hiện: lá có màu xanh dương sẫm, đọt

bị cháy hay có những đốm màu nâu, có khi lá bị cuốn lại thường xuất hiện ở lá già trước Ngoài ra còn có một số triệu chứng khác như chồi cằn cỗi, cây chết, không trổ hoa, rễ kém phát triển, lóng ngắn

2.2.2.6 Canxi (Ca)

Canxi là thành phần muối pecta của tế bào (pecta calcium) có ảnh hưởng trên tính thấm của màng Trong tế bào Ca hiện diện ở không bào, mô già là lá nhiều Ca hơn lá non Canxi cần cho sự xâm nhập của NH4+ và NO3-vào rễ, khi môi trường đất có pH thấp (3 – 4) thì ion Al3+ bình thường bị keo đất hấp thu sẽ phóng thích ra môi trường và đầu độc rễ Ca2+

là ion kém linh động nên màng tế bào thực vật ngoại hấp thụ dễ dàng Khi nồng độ canxi trong môi trường cao thì sắt bị kết tủa do đó làm giảm hàm lượng sắt mà cây

có thể hấp thu bị giảm xuống hoặc không di chuyển được vào trong tế bào, làm lá cây bị vàng (vì sắt là thành phần cấu tạo của diệp lục tố) gây ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng Canxi cần với một khối lượng lớn cho thân và rễ

Nó không được hấp thụ như những nguyên tố khác nên bất kỳ sự thiếu hụt nào cũng biểu hiện rất nhanh ở trên những lá non Khi thiếu canxi, đặc biệt trong môi trường thủy canh thì rễ bị nhầy nhụa dẫn đến sự hấp thu chất dinh dưỡng

bị trở ngại, cây ngừng sinh trưởng và chết Biểu hiện thiếu ở ngọn chồi lá non thường bị xoắn, lá bị tua cháy bìa lá, thân cuống hoa gãy

2.2.2.7 Magie

Magie là thành phần porphyrin của diệp lục tố (Bùi Trang Việt, 2002),

có tác dụng sâu sắc và nhiều mặt đến quá trình quang hợp, phụ trợ cho nhiều enzyme đặc biệt là ATPase liên quan đến biến dưỡng carbohydrate, sự tổng

hợp acid nucleic, sự bắt cặp của ATP với các chất phản ứng Khi thiếu magie

lá bị vàng, quang hợp kém dẫn đến năng suất bị giảm

2.2.2.8 Nguyên tố vi lượng

Theo Võ Thị Bạch Mai (2003), những nguyên vi lượng cần thiết cho sự sinh

trưởng và phát triển thích hợp là

Kẽm (Zn)

Kẽm thúc đẩy sự vận chuyển các sản phẩm quang hợp từ lá xuống các

cơ quan dự trữ, tăng khả năng giữ nước, độ ngậm nước của mô do quá trình tổng hợp các cao phân tử ưa nước như protein, acid nucleic Khi thiếu kẽm thì

rễ không tạo được hoặc kém phát triển, lá bị bạc màu do sắc tố bị hủy hoại, lá kém phát triển, hình dạng lá không bình thường, lóng ngắn

Lưu huỳnh (S)

Lưu huỳnh là thành phần cấu trúc của một số amino acid như cystein, methionin, tạo cầu nối S-S (disulfur) hình thành cấu trúc bậc 3 của protein Ngoài ra, lưu huỳnh còn là thành phần của một vài enzyme Thiếu lưu huỳnh

sự sinh tổng hợp protein giảm, lá có màu lục nhạt hoặc biến vàng thỉnh thoảng

có 1 phần lá bị đỏ, do lưu huỳnh không di chuyển nhiều trong cây nên triệu chứng thiếu lưu huỳnh thường thể hiện ở các lá non Triệu chứng này gần giống với thiếu đạm, tuy nhiên thiếu đạm các lá ở tầng thấp bị vàng trước trong khi thiếu lưu huỳnh các lá mới, ở tầng cao biểu hiện trước Do đó mà cây chậm lớn, năng suất giảm, chất lượng sản phẩm giảm

Sắt (Fe)

Có vai trò quan trọng trong phản ứng oxy hóa khử, là nhân porphyrin của nhiều enzyme (Bùi Trang Việt, 2002), sắt tham gia vào chuyển điện tử trong quá trình quang hợp Sắt còn là xúc tác cho sự khử CO2 của OAA (oxaloacetic acid), succinic acid Sắt đóng vai trò kết hợp giữa enzyme và đài chất để enzyme dễ dàng hoạt động Bệnh thiếu sắt rất dễ xảy ra khi môi trường nhiều canxi hoặc pH môi trường quá kiềm vì sắt bị kết tủa dưới dạng hydrate sắt là ion bất động trong thực vật Sự thiếu hụt nhanh chóng biểu hiện ở trên lá

và sẽ ngăn cản sự sinh trưởng, phát triển của cây Sự thiếu hụt sắt thường dẫn đến bệnh vàng lá trầm trọng do sự giảm lượng chlorophyll trong lá, thường biểu hiện ở những lá non Lá thường bị vàng hoàn toàn, bị cháy xém ở ngọn, mép lá Sử dụng môi trường làm tăng giá trị pH cũng có ảnh hưởng quan trọng đến khả năng hoạt động của sắt, như việc sử dụng vật liệu đá vôi CaCO3 sẽ làm tăng độ pH trong dung dịch, gây ra sự kết tủa PO43-

, các ion sắt và Mn2+trong dung dịch dinh dưỡng

Đồng (Cu)

Đồng có vai trò gần giống với sắt, nó là thành phần cấu trúc của nhiều enzyme xúc tác các phản ứng oxy hóa khử, can thiệp vào các phản ứng oxy hóa cần phân tử O2 Thiếu đồng thì lá sẽ kém phát triển, có màu xanh đậm, nếu thiếu nhiều dẫn đến chết một phần của lá Trong môi trường nuôi trồng thủy canh việc sử dụng đồng còn có tác dụng ngăn ngừa sự phát triển của các

vi sinh vật trong môi trường dinh dưỡng

Mangan (Mn)

Ảnh hưởng của Mn đối với cây trồng khá giống Fe, ngoại trừ bệnh vàng lá không xuất hiện ở các lá non, như trong trường hợp của Fe Có một vài dấu hiệu cho thấy sự ảnh hưởng lẫn nhau giữa các lượng khác nhau Fe và

Mn và cần phải phòng ngừa trước để chắc chắn rằng sự cân đối giữa Mn và Fe

là không đổi trong giới hạn để cây trồng phát triển tốt nhất

+ Chống lại sự tấn công của côn trùng và bệnh tật

+ Chống lại tác dụng độc của kim loại

Vì những lý do nêu trên việc thêm Si (khoảng 0,1 mM) vào dung dịch thủy canh cho tất cả các cây là cần thiết

2.2.3 Các loại hình thủy canh

2.2.3.1 Hệ thống thủy canh không hồi lưu

Theo Võ Thị Bạch Mai (2003), hệ thống thủy canh không hồi lưu là hệ thống có dung dịch dinh dưỡng đặt trong hộp xốp hoặc các vật chứa cách nhiệt khác, dung dịch nằm nguyên trong hộp chứa từ lúc trồng cây đến khi thu hoạch Hệ thống này thích hợp với quy mô gia đình, đòi hỏi phải có chất dinh dưỡng tự điều chỉnh được độ pH của dung dịch

2.2.3.2 Hệ thống thủy canh hồi lưu

Hệ thống có dung dịch dinh dưỡng được bơm tuần hoàn từ một bình chứa có lắp đặt các thiết bị điều chỉnh tự động các thông số của dung dịch để đưa tới các bộ rễ nuôi cây, sau đó quay trở lại các bình chứa để điều chỉnh lại thông số Hệ thống này có hiệu quả kinh tế cao hơn, không đòi hỏi chất dinh

dưỡng có cơ chế tự điều chỉnh độ acid, thích hợp với quy mô sản xuất lớn ở những nơi có nguồn điện (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

2.2.4 Qui trình thủy canh

Khung bằng ống nhựa hoặc tre để đỡ lưới che, đở cây quả

Nilon che mưa

Rọ, ly nhựa

Lưới nilon che chắn côn trùng

Các chất dinh dưỡng và nước để pha

2.2.4.2 Thao tác và dụng cụ

Theo Võ Thị Bạch Mai (2003) bao gồm các thao tác:

Chuẩn bị khung: Đặt khung vào nơi ổn định trồng cây Nơi có ánh nắng

mặt trời càng nhiều càng tốt, tránh nơi khuất nắng Còn lưới hướng ra phía ngoài để tiện mở khóa chăm sóc cây

Treo lưới: Treo trên khung đỡ, như trường hợp treo màng Chuẩn bị

hộp xốp: Lót nilon đen vào trong đáy hộp trước khi đổ dung dịch vào hộp

Pha dung dịch: Lần lượt hòa tan các dung dịch đa lượng, vi lượng, chất

sắt vào hộp chứa 30 lít nước đã đong sẵn

Chuẩn bị gieo hạt: Cắt mãnh lưới mỏng lót vào rọ (ly) cho tro trấu, mạt

cưa, vụn xơ dừa để vào dung dịch để dung dịch mao dẫn làm ẩm giá thể, cho hạt đã nẩy mầm rồi phủ lớp trấu hun ướt để cung cấp độ ẩm cho hạt giống

2.2.5 Yêu cầu cơ bản của thủy canh

Nguyên tắc chính của thủy canh là cung cấp nước và dinh dưỡng khoáng cho rễ cây, cần đảm bảo yêu cầu cơ bản sau đây:

Dung dịch dinh dưỡng (pha chế các chất khoáng hòa tan trong nước) phải chứa tất cả các thành phần đa và vi lượng cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển của cây Đây là yếu tố quan trọng bậc nhất quyết định sự thành công của hệ thống thủy canh Cây trồng thủy canh nhận được chỉ từ một nguồn

trong khi cây trồng trong môi trường đất, dinh dưỡng có sẵn trong đất, chỉ bổ sung phân bón thông thường (Trần Thị Ba, 2010)

Vì vậy cần thiết sử dụng công thức dinh dưỡng thích hợp, dinh dưỡng thủy canh có sẵn từ các công ty sản xuất và các Viện, Trường nghiên cứu tự pha chế Điều quan trọng là phải tuân thủ nồng độ pha loãng hướng dẫn trên nhãn và kiểm tra dung dịch dinh dưỡng để biết chắc pH và EC thích hợp Máy

đo pH nước khá phổ biến thường được những người nuôi tôm cá sử dụng (Sorenson và Relf, 1996)

Nhiệt độ và sự thoáng khí của môi trường rễ phải duy trì ở mức thích hợp cho hoạt động của hệ thống rễ cây, mặc dù cây rau trồng trong môi trường nước Vật liệu trồng cây nên cách nhiệt, ống dẫn dung dịch dinh dưỡng phải đặt sâu dưới đất và bồn chứa dinh dưỡng phải đặt trong nhà tránh ánh nắng trực tiếp để không làm tổn hại đến bộ rễ Rễ cây phải được cung cấp đủ oxy để duy trì sự sống, bộ rễ khỏe (màu trắng) có nhiệm vụ hấp thu đầy đủ chất dinh dưỡng cho cây Nếu rễ chết, cây không thể sống ngay khi yêu cầu khác được thỏa mãn (Trần Thị Ba, 2010)

Nhiệt độ, ánh sáng và sự lưu thông không khí trong môi trường tán lá rất quan trọng bởi vì nó cho phép cây hấp thu khí cacbonic cần thiết để tiến hành quang hợp Thủy canh luôn được trồng trong nhà lưới hoặc nhà kính, có lợp nóc bằng nilon để tránh thiệt hại do nước mưa, độ thoáng khí kém và nhiệt

độ cũng cao hơn trồng tự nhiên bên ngoài Sự lưu thông khí làm giảm nhiệt độ

và ẩm độ không khí xung quanh tán lá giúp ngăn ngừa nấm bệnh gây hại, nên cần có quạt để không khí được tuần hoàn (Trần Thị Ba, 2010)

2.2.6 Các loại giá thể thủy canh

Giá thể trồng cây phải có nhiều tính chất giống đất, phải là chỗ dựa cho

hệ thống rễ, tạo điều kiện cho rễ mọc dài ra để tìm nước và chất dinh dưỡng và phải là phương tiện cung cấp O2, nước và dinh dưỡng cho sự sinh trưởng và phát triển của cây (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

Theo Trần Thị Ba (2010), một số giá thể phổ biến trong trồng rau thủy canh là:

Xơ dừa: là vật liệu hoàn toàn hữu cơ từ vỏ dừa khô giàu hocmon, sạch

nấm bệnh, giữ nước cao, môi trường hoàn hảo cho hạt nẩy mầm vả rễ phát triển, là nguồn năng lượng mới nhanh chóng được sử dụng rộng rãi

Trấu: Giá thể trấu có độ acid nhẹ, pH ổn định, xốp, giữ nước tốt được

người nông dân Nhật dùng làm giá thể ở dạng tự nhiên mà không phải chế biến gì thêm

Tro trấu: được sử dụng làm giá thể ươm cây con và làm phân bón cho

cây rau phổ biến ở ĐBSCL, đặc biệt là những loại rau lấy củ

Than bùn: là các chất còn lại của cây mọc dưới nước, đầm lầy được bảo

quản dưới nước trong một giai đoạn phân hủy đặc biệt, thường có pH thấp

Cát sông và cát biển: là thành phần nặng nhất trong tất cả các loại môi

trường rễ, không chứa các chất dinh dưỡng khoáng và không có khả năng đệm, thường hạt quá nhỏ, dễ làm cản trở dòng nước chảy, nên phối trộn với rockwool

Đá trân châu: là silica trắng xám có nguồn gốc từ núi lửa được đào từ

các dòng dung nham, hạt có đường kính 3 - 6 mm, khi ướt có khả năng giãn

nở 3 - 4 lần so với thể tích lúc khô, nhìn giống hạt bắp rang nổ

Chất khoáng bón cây: là khoáng mica, rất nhẹ và hút nước, dễ dàng bị

vỡ khi bị va đập, không nên ấn mạnh khi đã thấm nước vì phá vỡ cấu trúc

Scoria: là một dạng đá nghiền thường được phân làm 3 cấp theo đường

kính từ 3 - 15 mm

Vỏ cây cắt nhỏ, mạt cưa, vỏ bào gỗ, cỏ khô và rơm, trấu: chú ý một số

loại khi còn tươi có thể chứa các chất gây độc cho cây, có thể sử dụng riêng lẻ hoặc phối trộn với các loại giá thể khác nhau như đất, than bùn

Mạt cưa, cỏ khô và rơm: có thể sử dụng riêng lẻ hoặc phối trộn với môi

trường khác

Growool: được hỗn hợp từ đá vôi, đá bazan và silica, làm thành dạng

sợi, rất nhẹ, giữ nước và không khí rất tốt, không bị hoại mục bởi hoạt động của vi sinh vật (Carruthers, 1997)

2.2.7 Các loại nước dùng thủy canh

Theo Trần Thị Ba (2010), thủy canh là một trong những phương pháp trồng trọt bảo tồn nước, sử dụng nước hiệu quả

- Nước mưa: có thể dùng pha dinh dưỡng trồng rau thủy canh

- Nước máy: từ nhà máy cung cấp, sử dụng rất tốt

- Nước cứng: nước ngầm (nước giếng) có thể nồng độ muối khoáng cao, cần phải xử lý trước khi sử dụng

- Nước acid: nếm có vị chua thường ở những vùng đất phèn hoặc có hàm lượng hữu cơ cao, không phù hợp trồng rau thủy canh

Nói chung, nước mà con người uống được tốt cho cây

2.2.8 Một số bệnh thường gặp trong canh tác rau thủy canh

Trong thủy canh, rễ cây là nơi dễ dàng phát sinh mầm bệnh Triệu chứng bệnh rễ luôn xuất phát từ những cây già cỗi, khẳng khiu, triệu chứng rễ chết bắt đầu từ nơi rễ bị tổn thương, chỉ cần một mầm bệnh yếu cũng có thể dẫn đến nặng hơn

Nấm bệnh: Các chủng vi sinh vật Phytophthora và Pythium gây ra có

thể sử dụng thuốc diệt nấm etridiazol để kiểm soát bệnh rễ đối với cây cà chua trồng trong dung dịch dinh dưỡng tuần hoàn, thuốc diệt nấm được ngâm trong thùng, trộn đều cùng lúc bổ sung dung dịch dinh dưỡng tuần hoàn trong hệ

thống Thuốc metalaxyl kiểm soát hiệu quả bệnh do Pythium gây ra cho cây cà chua thủy canh, cũng kiểm soát tốt nấm Phytophthora fragariae cho cây dâu

tây Furalaxyl được sử dụng rộng rãi làm chất diệt nấm cho cây cà chua trồng theo kỹ thuật màng dinh dưỡng (Nguyễn Xuân Nguyên, 2004)

Vi khuẩn: Các căn bệnh do vi khuẩn gây ra cho cây trồng thủy canh thường không kiểm soát được chúng bằng cách bổ sung thêm các chất hóa học

vào dung dịch dinh dưỡng như nấm Vi khuẩn Pseudomonas solanacearum

gây ra bệnh héo cà chua dẫn đến giảm sản lượng Tác động bất lợi của

Pseudomonas có thể ngăn chặn bằng cách cung cấp một số mức kiểm soát

sinh học để ngăn ngừa rối loạn trong cây cây cẩm chướng gây ra bởi Fusarium

oxysporum Cạnh tranh giữa những vi sinh vật này có ảnh hưởng đến dạng

phức sắt chelate trong dung dịch dinh dưỡng (Nguyễn Xuân Nguyên, 2004)

2.3 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

 Ngoài nước

Nước ót là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất muối ăn tại các vùng sản xuất muối ăn lớn của Việt Nam như: Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận, Sóc Trăng và Bạc Liêu Đây là dung dịch rất giàu Ca, K, Mg, S và các nguyên tố vi lượng khác (Lee và cs., 2011) Ước tính cứ mỗi 1,0 tấn muối ăn được sản xuất ra sẽ kèm theo 1,0m3

nước ót (Trivedi và cs., 2017) Đối với khối lượng nước ót thải ra từ quá trình sản xuất muối nếu không được tận dụng sẽ được thải trở lại môi trường có thể dẫn đến việc tăng độ mặn của môi

trường nước tại khu vực sản xuất muối và gây hại đến các sinh vật và môi trương xung quanh vùng sản xuất Bên cạnh đó, khối lượng nước ót thải trở lại môi trường cao có thể tác động trở lại đối với nguồn nước được người dân sản xuất muối lấy vào ruộng muối và qua đó làm giảm chất lượng sản phẩm muối

ở chu kỳ sản xuất muối tiếp theo Thông thường, nước ót thường được các trại sản xuất giống thủy sản sử dụng trong quá trình ương nuôi giống các loài thủy sản có giá trị kinh tế cao, bên cạnh đó, một số công ty sản xuất phân bón trung

vi lượng cũng sử dụng nước ót để sản xuất các loại phân bón (đặc biệt là MgCl2, KCl) cung cấp cho ngành trồng trọt

Bảng 2 Thành phần các chất của nước ót (Zhou và cs., 2018)

Thành phần Hàm lượng (%) (w/v)

MgSO4CaCl2MgCl2KCl NaCl

0,1 4,2 11,2 5,4 8,4 Theo Zhou và cs., (2018), nước ót có thể được bổ sung trực tiếp vào dung dịch dinh dưỡng do dung dịch này có chứa các chất Mg, K, và Ca ở nồng

độ cao cùng với lượng Na còn lại chưa được lấy đi hoàn toàn Tuy nhiên, ảnh hưởng của từng loại ion trong dung dịch nước ót lên tăng trưởng thực vật và chất lượng trái chưa được nghiên cứu hay đề cập đến Trong các nghiên cứu

về biện pháp giúp gia tăng hàm lượng đường trong trái cà chua trồng bằng phương pháp thủy canh các kỹ thuật thường được áp dụng bao gồm sử dụng các dung dịch có nồng độ cao, bổ sung muối (NaCl) vào dung dịch dinh dưỡng hay bổ sung nước biển vào dung dịch dinh dưỡng Trong nghiên cứu của mình trên cây cà chua, Zhou et al (2018) đã cho thấy rằng năng suất trái

và độ ngọt Brix của trái cà chua tương đương hoặc hơn so với dung dịch thủy canh được sử dụng và đã đề xuất sử dụng nước ót bổ sung vào dung dịch dinh dưỡng dùng cho thủy canh cây cà chua

Đối với tác động của nước biển lên thực vật, chủ yếu là do tác động của NaCl lên áp suất thẩm thấu và sự vận chuyển các ion qua màng tế bào từ đó tác động lên sự cân bằng ion và lên tình trạng dinh dưỡng của thực vật và các quá trình sinh lý khác của tế bào (Hu and Schmidhalter, 2005; Tzortzakis, 2008) Độ mặn có thể gây nên tình trạng thiếu hụt hay sự mất cân bằng dinh

dưỡng do sự cạnh tranh giữa các ion Na+

và Cl- với các nguyên tố khác như

K+, Ca2+ và NO3- (Hu and Schmidhalter, 2005)

Một nghiên cứu về tính chống chịu nước biển được tiến hành ngoài đồng trên cây bắp cải, khoai tây, hành, carrot, cải xà lách và lúa mạch tại Hà Lan đã cho thấy rằng nước tưới có độ mặn lên đến 5-7 dS.m-1 có thể được sử dụng vào trồng trọt đối với các giống cây được thử nghiệm mà không có bất

kỳ thiệt hại nào về năng suất (de Vos et al., 2016)

Bảng 3 Thành phần các chất trong dung dịch dinh dưỡng dùng trong thủy

canh cây cải xà lách (Sonneveld and Voogt, 2009)

Môi trường rễ Dung dịch bổ sung

6,0 7,0 1,5

19 2,0 1,0

2,6 1,25 11,0

4,5 1,0 19,0 1,125 2,0

40

5

4

30 0,75 0,5

Đối với cây cải xà lách (Lactuca sativa L.), một số giống được xếp vào

loại nhạy cảm tương đối với muối với ngưỡng EC vào khoảng 1,3dS.m-1 Tuy nhiên, kết quả của một nghiên cứu ngoài đồng tại Israel đã cho thấy rằng năng suất và chất lượng của loại iceberg lettuce không bị ảnh hưởng bởi nước dùng

để tưới có độ mặn lên đến 4,4 dS.m-1 Theo Sonneveld and Voogt (2009) cho rằng dung dịch thủy canh cho cây cải xà lách chứa các thành phần dinh dưỡng với giá trị EC trong dung dịch tiếp xúc với rễ là 2,5dS.m-1 và dung dịch bổ

sung trong quá trình trồng thủy canh là 2,6dS.m-1 (Bảng 3) Thêm vào đó người ta đã thấy rằng loại xà lách dạng romaine chống chịu mặn cao hơn so với dạng iceberg và khả năng chịu mặn gia tăng cùng với tuổi của cây xà lách (Shannon and Grieve, 1998)

Miceli và cs (2003) đã khảo sát ảnh hưởng của nước biển bổ sung vào dung dịch dinh dưỡng dùng để trồng thủy canh cây cải xà lách và nhận thấy cải xà lách được trồng dưới điều kiện stress do muối đã giảm sự hấp thu nước

và thay đổi tỉ lệ hấp thu các chất dinh dưỡng Tuy nhiên, hàm lượng chloride trong nước biển cao có thể làm giảm việc hấp thu nitrate và sự tích lũy chúng trong lá (Miceli và cs., 2003; Tesi và cs., 2003)

Bảng 4 Thành phần các chất (mg.L-1) trong dung dịch dinh dưỡng được sử

dụng trong thí nghiệm của Sakamoto và cs (2014)

đó, hàm lượng đường và anthocyanin, chlorophyll và carotenoid gia tăng cùng

với việc gia tăng độ mặn (Miceli và cs., 2003; Sakamoto và cs., 2014; Tesi và cs., 2003) Trong một nghiên cứu về việc sử dụng nước chứa NaCl để tưới cho cây cải xà lách giống romaine trong thời gian kéo dài 15 ngày trước khi thu hoạch cho thấy trọng lượng khô, chiều cao cây, màu sắc của cây thay đổi đáng

kể ở nghiệm thức tưới NaCl với nồng độ 100mM nhưng khác biệt không có ý nghĩa so với đối chứng (0mM) Với cây được tưới NaCl với nồng độ 5mM trong thời gian 15 ngày trước khi thu hoạch, hàm lượng carotenoid gia tăng

mà không kèm theo sự thay đổi màu sắc của cây Trong đó, hàm lượng của 2 nhóm carotenoid chính là lutein và β-carotene gia tăng với tỉ lệ lần lượt là 37

và 80% so với đối chứng (Kim và cs., 2008) Với các kết quả so sánh giữa việc bổ sung nước biển, NaCl vào dung dịch dinh dưỡng thủy canh trồng cây cải xà lách, Sakamoto và cs (2014) đã đề nghị bổ sung 20% nước biển vào dung dịch thủy canh để nâng cao chất lượng và giá trị dinh dưỡng của cây cải

xà lách

 Trong nước

Thí nghiệm về 6 loại dinh dưỡng bổ sung lên xà lách TN 102 thủy canh cũng cho thấy hiệu quả năng suất khi bổ sung dung dịch thủy canh thấp hơn các nghiệm thức có bổ sung Risopla II (4,05 kg/m2), vi sinh (3,59 kg/m2), phân cá (2,82 kg/m2) và NPK 16 - 16 - 8 (2,33 kg/m2) Nghiệm thức bổ sung dung dịch thủy canh chỉ cho năng suất xà lách 1,90 kg/m2 (Trần Thị Ba và cs., 2009)

Thí nghiệm của Lê Duy và Nguyễn Bảo Toàn (2014) hai loại dung dịch dinh dưỡng theo công thức của Johnson và Hoagland đều thích hợp cho thủy canh xà lách xoong trong điều kiện nhận 25% và 50 % ánh sáng cả ngày

Theo Bùi Hồng Hải (2016), thủy canh giúp quan sát chính xác các đặc điểm của rễ trên 31 giống của họ Cà so với trồng trong đất như đường kính đỉnh rễ giảm, tốc độ sinh trưởng rễ tăng nhưng rễ nhánh lại ổn định trong thủy canh so với trong đất

Thí nghiệm của Trần Thị Ba, Võ Thị Bích Thủy và Võ Thị Hồng Như (2016) sử dụng giá thể bông lọc trồng thủy canh xà lách, khắc phục được trở ngại mụn dừa dễ làm bẩn dung dịch dinh dưỡng và làm nghẹt đường lưu thông của dung dịch dinh dưỡng

Thí nghiệm của Nguyễn Thị Hoàng, Phạm Thị Minh Tâm, Nguyễn Thị Nha Trang và Nguyễn Thị Quỳnh Thuận (2018) cho thấy rau cần nước trồng trong dung dịch dinh dưỡng ở điều kiện nhà màng che sáng 70% cho cây sinh trưởng tốt nhất