Khóa luận tốt nghiệp Nông học: Đánh giá sinh trưởng và năng suất của một số loại rau ăn lá canh tác trên hệ thống thủy canh màng dinh dưỡng sử dụng dung dịch hữu cơ

LỜI CẢM ƠNĐề tài “Đánh giá sinh trưởng và năng suất của một số loại rau ăn lá canh táctrên hệ thống thuỷ canh màng dinh dưỡng sử dụng dung dịch hữu cơ” được hoàn thànhngoài nỗ lực của bả

ĐẠI HỌC NÔNG LAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA NÔNG HỌC

3k 2s 3k 2s 3k 2 2s

KHOA LUAN TOT NGHIEP

ĐÁNH GIA SINH TRUONG VA NANG SUAT CUA MỘT SO

LOAI RAU AN LA CANH TAC TREN HE THONG

THUY CANH MANG DINH DUONG SU DUNG

DUNG DICH HUU CO

SINH VIEN THUC HIEN: NGUYEN QUANG HUY

NGANH : NONG HOC

KHOA : 2019 - 2023

Thanh phố Hồ Chi Minh, tháng 08/2023

DANH GIÁ SINH TRUONG VÀ NĂNG SUAT CUA MOT SO

LOAI RAU AN LA CANH TAC TREN HE THONG

THUY CANH MANG DINH DUONG SU DUNG

DUNG DICH HUU CO

LỜI CẢM ƠN

Đề tài “Đánh giá sinh trưởng và năng suất của một số loại rau ăn lá canh táctrên hệ thống thuỷ canh màng dinh dưỡng sử dụng dung dịch hữu cơ” được hoàn thànhngoài nỗ lực của bản thân, còn có sự động viên từ gia đình, sự hỗ trợ từ thầy cô, bạn

bè và cả những lời khuyên hữu ích đến từ những anh/chị đã thực hiện các nghiên cứu

về hữu cơ

Con xin cảm ơn công lao dưỡng dục của Cha Mẹ và anh chi em trong nhà, nhờ

đó mới có được thành quả của con ngày hôm nay, cảm ơn mọi người đã luôn đồng

hành cùng con trong cuộc đời.

Em xin tri ân những lời dạy của các Thầy cô Khoa Nông học, Trường Đại học

Nông Lâm TP HCM.

Em xin gửi lòng thành kính tri ân TS Nguyễn Châu Niên vì Thầy không chỉlàm tròn vai trò của một người hướng dẫn khoa học mà còn luôn là người động viên,thúc đây và truyền cảm hứng trong đời sống và trong nghiên cứu khoa học cho em vànhiều thế hệ học trò

Tại khu lab thí nghiệm mà đường như cũng là nơi em có thé gọi là ngôi nhàthứ hai nay, thầy cùng các bạn học đang thực hiện khoá luận đã dé lại nhiều kỷ niệm,

đây sẽ mãi là bản nhạc cảm xúc tuyệt vời nhất còn mãi vang vọng trong tim em chođến cuối cuộc đời Xin cảm ơn những người bạn đã đồng hành cùng tôi trên nẻo

đường học tập từ thuở mới đặt bước chân đầu tiên vào giảng đường đại học còn lạlam, cùng nhau đồ những giọt mồ hôi nóng hồi trên những mảnh đất căn cdi, dai nắng

dầm mưa đi thu thập số liệu thí nghiệm như thay cho lời động viên tốt đẹp

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Quang Huy

1H

TÓM TẮT

Đề tài “Đánh giá sinh trưởng và năng suất của một số loại rau ăn lá canh tác

trên hệ thống thuỷ canh màng dinh dưỡng sử dụng dung dịch hữu cơ” được thực hiện

từ tháng 3 đến tháng 7 năm 2022 tại Trại thực nghiệm Khoa Nông học, Trường Đạihọc Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh Mục tiêu của đề tài mhằm tìm ra một số loạirau ăn lá có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt trên hệ thống thuỷ canh NFT sử dụng

dung dịch hữu cơ.

Thí nghiệm gồm 3 NT tương ứng với 3 giống rau ăn lá gồm cải xanh, cải bẹmào gà, cải ngọt được bồ trí theo kiêu khối đầy đủ ngẫu nhiên 1 yếu tổ (RCBD) với

3 lần lặp lại và được tiến hành trong 2 vụ liên tiếp Tiến hành theo đõi các chỉ tiêu vềsinh trưởng và năng suất của cây và thực hiện phân tích mùa vụ dựa trên kết quả trung

bình của các chỉ tiêu theo dõi.

Trong ba loại cải sử dụng trong thí nghiệm, kết qủa cho thấy cải xanh sinhtrưởng, phát triển tốt hơn so với 2 giống còn lại ở cả hai vụ với chiều cao cây đạt

được là 19,97 cm/cây, số lá là 8,17 lá/cây, chiều dài rễ là 36,96 cm/cây, hàm lượng

chất khô là 11,05% và năng suất thực thu cao nhất là 12,53 tạ/1000 m? Điều kiệnnhiệt độ cao, âm độ thấp trong nhà mang và pH của dung dịch hữu cơ tăng cao có

ảnh hưởng tiêu cực đên sự sinh trưởng, phát triên của các giông cải.

1V

hs ee en iii

MIC LUG coccsssnesonnsensnenressnsspansenosneuncnansensesmnsuennncnansennnsenenstnneaeesnannnssonsreanoensnsensuennnanen M

HẠNH SÁCH CAC BANG insincere sexamanmmicamasanien viiiDANE SÁCH CAC TINE ssnnsanssncemansssesennceronemancennnanecanmnnnessneanoncanaenien ixDANH SÁCH CAC CHU VIET TAT 2° ccesseercrezsserrrree xO_O 1Đặt vấn AG occ ec cccccccccesecsesececsecsecsesecseceesessececsecssssesececseesseveseesesecessecssessecsseeseeeeseeeeees 1

INIHGT ele eee eee eee DELLEGBUUEOEGUEEEEOEEEEEEOOEEDOSEDEGOGGOEEOIGEEEEIiGEGBEvtsz 2

990 cece eeenomeemencneenereenenenenrammeammmamamencaan 2

Oe 5

Chương 1 TONG QUAN TÀI LIỆU -5-5<©<©csecseceeerserreerserse 3

1.1 Giới thiệu sơ lược về hệ thống thủy canh - 2 2 2+2s22z£E££E+Ez2Ez£Ezzzzxerxcez 311,1 6 thống dane bậc ÔwitÍ systems) ‹csscsecssicSikct G05 g0 32GLg3000G160.0000046104030.505635:G8 0088 31.1.2 Hệ thống tưới nhỏ giọt (drip systeims) - 2-2 22222222222Z22E2EZ2EEczEzzzxcrev 31.1.3 Hé thong ngập rút tạm thời (ebb-flow system$), - - -++-cs+csssecxrreecee 31.1.4 Hệ thống thủy canh nước sâu (deep water culture systems) - 41.1.5 Hệ thống màng dinh dưỡng (Nutrient Film Technique systems) 41.1.6 Hệ thống khí canh (aeroponic systems) c- ccev-rnuccreoreersetnsereeheensrsnconnercssvenen 41.2 Anh hưởng của các điều kiện canh tác trong hệ thống thủy canh 4

1.2.1 Nhiét d6 khOng bhi 0117 4

1.3.2.3 Nhiệt độ 2-22222222221122222111222111222122222 2e 9

1.3.2.4 Thanh phan các chất có trong dung dich 0.:.ccccccesceceeseecseseteseeeeeseeseee 101.4 Tình hình nghiên cứu đối với các loại rau ăn lá canh tác trên nền DDHC va tinh

a 101.5 Mức độ phô biến va giá trị đinh đưỡng của một số loại rau ăn lá 12

Chương 2 VAT LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

2.1 Thời gian, địa điểm nghiên cứu - 2+ ©2+22++2++22+2EE2E+2EE2E2Exerrrrrrerrree 14

24 Phương phap thi ngh†iỆHhss:sszss:svsissx:gi80166561555ã150806:009610065đ000g0ã06049635:gi300309G0 G.0 17

2.4.1 Bố trí thí mghigm oo cccceccscssssesseseesesneeseesessessesnsesesessssnesesesnesensseeseseees 17

2.5 Chỉ tiêu và phương pháp theo đõI - - ©5552 2<*+*£*2EsesErrrrrrrrrrerree 18

2.5.1 Chỉ tiêu về EC và pH của dung dịch, diễn biến cường độ ánh sáng (CDAS) 182.5.2 Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng và sinh trưởng -2- 222255552: 182.5.3 Các yếu tố cau thành năng suất, năng suất sá c-ccccc-ccicerrcee 192.5.4 Hàm lượng chat khô 2 2© 22S+E2E2EE2EE2E12E1221221211211211221211211211 2212 c0 19

2.5.5 Tình hình sâu, bệnh hại - 2 2222 E22 2221222258822 1122211221122 1 1e zxee 19 2:0: Bist phap ey KHUẤT bass nsninibtnitbbitgitECiSSS 4SDS30BEGĐXSHHIGDIGS0958H2ISGESHEEB2IB4SãGtiNBGG4gĐG05855H80S8Đ 19

Chuvne 3 KET OCA Và THÁO THẤN neennnsnnnesenansnassaoroosgroteusgsasosogpkose 21

3.1 Kết qua đo CDAS, pH, EC hàng ngày 2-©22222222222222E22xerxrerxee 21

3.1.1 Curong d6 anh sang 21

S122, PH Va BC GUNS OCI sung sncceruemsenauve meveeneunonsawauenmnsy waa va nteensnunanca uns secon 22

3.2 Anh hưởng của DDHC đến thời gian sinh trưởng của các giống rau ăn lá 233.3 Ảnh hưởng của DDHC đến khả năng sinh trưởng của các loại rau ăn lá 243.3.1 Ảnh hưởng của DDHC đến số lá của các loại rau ăn lá - 2552 243.3.2 Ảnh hưởng của DDHC đến chiều cao của các loại rau ăn lá - 273.3.3 Anh hưởng của DDHC đến chiều dài rễ của các loại rau ăn lá - 29

VI

3.4 Năng suất và yêu tố cau thành năng suất vụ 2 -2¿©222222++zzzzzecce2 303.5 Ảnh hưởng của DDHC đến ham lượng chất khô của 3 giống rau ăn 1a 313.6 Ảnh hưởng của mùa vụ đến sinh trưởng của 3 giống rau ăn lá - 31

3.7 Ảnh hưởng của DDHC đối với tình hình sâu bệnh hai của 3 giống rau ăn lá 32

Chương 4 KET LUẬN VA DE NGHỊ, 5< 5< << ©seceeeerersersersee 33Kết luận - 2222 S22222212211221221211221121121127112111121121121121121121121121211 212 ee 33

Đề nghị, - 252 5223 212212112112112112112112112112112112112112112112112112112112112112112212 re 33TÀI TT THAN KH bueaueaadoaaararadrnnorosrngdrrrottyyngoteotoaorotne 34

vil

DANH SÁCH CÁC BANG

Trang

Bang 1.1 Thành phần dinh dưỡng có trong 3 loại dung dich thủy canh 6

Bang 1.2 Ngưỡng EC phù hợp với các loại cây trồng -2- 22552525522 8 Bảng 1.3 Anh hưởng của nhiệt độ đến khả năng hòa tan Op trong nước tinh khiết 9

Bảng 1.4 Giá trị dinh dưỡng trong một số loại rau ăn lá -2- 2252522522 12 Bang 2.1 Điều kiện nhiệt độ âm độ ở trong và ngoài nhà lưới 14

Bang 2.2 Kết quả phân tích nồng độ của các thành phan có trong DDHC 17

Bảng 3.1 Trung bình kết quả đo CDAS trong 2 vụ 21

Bang 3.2 Trung bình kết qua đo đạc các yếu tố pH và EC trong 2 vụ trong 22

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của DDHC đến thời gian từng giai đoạn sinh trưởng của mỗi

ire tr Bị Tế Ä 2 0 ca naygtữ giang iiBSoidiG30ngt2iStngi00is0ni400002850003009015610001.0 0H06 23 Bảng 3.4 Ảnh hưởng của DDHC đến khả năng hình thành lá của 3 giống cải tại các thời điểm theo đõi -2- 2+ 522222221222122122112212712112112112112111211211211211 1121 xe 24 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của DDHC đến chiều cao cây của các giống rau ăn lá tại các thời điểm theo dõi 2 21s SE S323 53515551555125515515111515 111111112122 EEEEeeereee a7 Bang 3.6 Anh hưởng của DDHC đến chiều dài rễ của các giống rau ăn lá lúc thu

Vill

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Tính hữu dụng của các chất dinh dưỡng theo mức pH .- 7Hình 2.1 Tổng thể giàn thủy canh NFT -2- 2¿©2222s+2E2EE+EE+2E+zExzzzxzzxzzree 15Ni: ST suueseosroytesodtieibiotrgni0358020610103003000012118/G0014053030406/030056 15

Hinh 2.3 Lo 500 mL HINO 3 68% necorcconcorasnasererseounssmiveutnee cccnsummnorusaroonessestuaasevenesuees 16

Hình 2.4 Máy do CDAS EXTECH SDL400 ssssssssssssssssnssessvssessvvsessnasssvesnessansesvanesees 16 Hinh 2.5 Từ trái sang: Thermo recorder TR-72nw, MXI101 - 16

Hình 2.6 Bút do pH và giấy quỳ tím -222222222222222EE2EE22EE22EEEESExerxrrrrer l6Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2-22 s+2E+EE£EE2EE£EE2EE271221221 21.222 17

Hình 2.8 Do pH và EC dung dịch +- +52 +52 +52 *+2**2£szEseErrrrerrerrrrrrree 18 Hình 2.9 Khay ươm NT2 giai đoạn 9 NSG vụ 2 Ặ 2 cee cee eeeeeeeeeeees 19

Hình 3.1 Biểu đồ thé hiện diễn biến điều kiện ánh sáng trong nhà lưới ở 2 vụ 22Hình 3.2 Biểu đồ thẻ hiện diễn biến EC, pH hàng ngày trong 2 vụ 22Hình 3.3 Hình thái và chiều dài rễ của 3 giống rau ăn lá (từ trái sang: cải xanh — NT],

cai be mạo gà —NT2, cải ngọt — N TÌ3) 2c 222 2212211211121 1211 15125111121 1s 29

Hình 3.4 Sâu xám trên cải ngọt thời điểm 20 NSG -2-©22222222222zccsce 32

Hình P1 Khay ươm va cây con các nghiệm thức vụ 2 -. -c++<>+-<<~+ 39

Hình P2 Các NT ở thời điểm 14 NSG ở LLL, vụ 1 -25-5-=5=- 39Hình P3 Toàn cảnh vụ 2 thời điểm 33 NSG ở vụ 2 2-52-55227ccccccccec 40

Minh P4 Thu-hơach T OiC0 66 sees cerer sy we cyumuscuuerreeudnerdemenweteeeeseima tues 40

Hinh P5 Can khéi long ốn.WEEha.4 ÔÒỎ 40Hình P6 Do chiều cao cây - 2 2-52222222222212212221221221221 2112212212112 Lee 40Hình P7 Cân khối lượng chất khô 2 2 22222S22E£2E22E22E22E2222222222222222222222 40

1X

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIET TAT

Viết tắt Viết đầy đủ

BVTV Bao vé thuc vat

Cs Cộng sự

CCC Chiều cao cây

CDAS Cường độ ánh sáng

DDDD Dung dịch dinh dưỡng

DDHC Dung dịch hữu cơ

DWC Deep Water Culture (Thủy canh nước sâu)

EC Electrical Conductivity (Độ dẫn điện)

KLTB Khối lượng trung bình

CLL Lan lap lai

NDDD Nhiét d6 dung dich

NFT Nutrient-Film Technique (Kỹ thuật màng dinh dưỡng)

NSG Ngay sau gieo

biến đổi khí hậu đặt ra những yêu cau thay đổi về phương thức canh tác và cơ cấu cây

trồng sao cho thích ứng được với diễn biến thời tiết ngày càng thất thường Đồng thời,hậu quả về sinh thái và sức khỏe dân tộc bị tàn phá là tất yếu nếu tình trạng sản xuất

thực phâm không an toàn không được khắc phục triệt đề

Theo Gericke (1937), thủy canh là phương pháp canh tác không sử dụng đất, dinhdưỡng được cung cấp dưới dạng chất lỏng Canh tác thủy canh có những ưu điểm như:Sạch sẽ và an toàn, cây trồng được bảo vệ khỏi các yếu tố dịch hại từ trong đất, chấtlượng được kiểm soát chặt chẽ Đặc biệt, hệ thống thủy canh có thể được vận hành ởmọi nơi trên mặt đất bất kế địa hình và thời tiết, giải quyết được nhu cầu bức bách vềdiện tích đất trồng trọt trong xu hướng đô thị hóa đang diễn ra trên toàn cầu Mặc dù,nguồn đinh dưỡng đầu vào tuy được kiểm soát trong ngưỡng không gây hại nhưng chủyếu vẫn có nguồn gốc vô cơ, vì vậy người tiêu dùng vẫn còn nghi ngờ về tính an toànđối các sản phẩm thủy canh hiện nay Theo Nguyễn Thị Ngọc Dinh và cs (2015), rautrồng thủy canh trong trong dung dịch hóa học có chất lượng không đảm bao, chi phi

cao và người trồng không thích sử dụng Dung dịch dinh dưỡng hữu cơ được chiết xuất

từ xác bã động, thực vật cho hiệu quả tích cực đối với năng suất và chất lượng giống raumuống trắng (Nguyễn Thị Ngọc Dinh và cs., 2015) Đã có một số nghiên cứu về canhtác thủy canh một số loại rau ăn lá như xà lách, các loại cải sử dụng dinh dưỡng hữu cơnhư đạm cá, dịch trích phân bò, xác bèo dâu, bùn thải (Trần Thị Quý và cs., 2022) Tuynhiên, rất ít các nghiên cứu phương pháp canh tác rau ăn lá trên hệ thống màng đinh

dưỡng (NFT) sử dụng dung dịch hữu cơ.

Trên cơ sở đó, đề tài “Đánh giá sinh trưởng và năng suất của một số loại rau ăn

lá canh tác trên hệ thống thủy canh màng dinh dưỡng sử dụng dung dịch hữu cơ” đã

được thực hiện.

Mục tiêu

Xác định được giống rau ăn lá có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt trên hệ

thông thủy canh NFT sử dụng dung dịch hữu cơ

Yêu cầu

Bồ trí thí nghiệm đúng phương pháp, theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suấtcủa một số loại rau ăn lá Theo dõi biến động của pH, EC của dung dịch định ky trongsuốt thời gian thí nghiệm đề kịp thời điều chỉnh phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triểncủa cây trồng

đánh giá hàm lượng chất khô, không phân tích các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm khác và

không đánh giá hiệu quả kinh tế

Chương 1

TONG QUAN TAI LIEU

1.1 Giới thiệu sơ lược về hệ thống thủy canh

Theo Al-Ghafri (2016), hiện nay có 6 kiểu hệ thống thủy canh tùy thuộc vào kiểudòng chảy, dung dịch dinh dưỡng, nguồn năng lượng điện và cách bố trí cây trồng: bắc

(wick), nhỏ giọt (drip), nạp-xả (ebb-flow), nước sâu (deep water culture), kỹ thuật Mang dinh dưỡng (Nutrient Film technique), khí canh (aeroponic)

1.1.1 Hệ thống dạng bắc (wick systems)

Hệ thống thủy canh dạng bac là dang dé lắp đặt và dé sử dụng nhất do không cần

sử dụng năng lượng điện để vận hành, đôi khi cần sử dụng hệ thống sục khí Rễ câytrồng được hỗ trợ cung cấp nước và dinh dưỡng bởi các sợi bắc, vốn có đặc tính hút âmcau tao bởi day nylon, sợi gỗ, nhựa polyethylene Sợi bac đưa dung dịch dinh dưỡng tới

rễ cây một cách chậm rãi.

1.1.2 Hệ thống tưới nhỏ giọt (drip systems)

Nguyên lý hoạt động của hệ thống tưới nhỏ giọt đó là dung dich dinh dưỡng đượcvận chuyên trong đường ống và nhỏ từng giọt vào rễ hoặc gốc cây Ưu điểm của hệthống chính là quản lý hiệu quả lượng nước tưới cho cây trồng Hệ thống nảy vừa có thể

là dạng tuần hoàn hoặc dạng không tuần hoàn Trong dạng tuần hoàn, dung dịch dinhdưỡng đã tưới được đưa về lại bồn chứa và tái sử dụng Ngược lại, trong hệ thống khôngtuần hoàn, dung dịch dinh dưỡng chỉ được dung 1 lần Bên cạnh ưu điểm là tiết kiệm

nước tưới, nhược điểm lớn của hệ thống tưới nhỏ giọt chính là đường ống dễ bị tắc

nghẽn.

1.1.3 Hệ thống ngập rút tạm thời (ebb-flow systems)

Trong hệ thống ngập rút tạm thời, bộ rễ cây trồng được có định trong một cái ro,

được làm ngập trong một cái máng chứa dung dịch dinh dưỡng Sau một khoảng thời

gian nhất định, nước trong máng được rút về bê chứa Việc canh thời gian có thể đượcthực hiện bởi một thiết bị hẹn giờ Hệ thong nay phu hop đối với các loại cây trồng sinhtrưởng tốt trong điều kiện dinh dưỡng dư thừa và khô han đan xen nhau Trong giai đoạn

khô ráo, rễ cây sẽ phát triển mạnh hon dé tìm kiếm nguồn dinh dưỡng dẫn tới cây pháttrién nhanh.

1.1.4 Hệ thống thủy canh nước sâu (deep water culture systems)

Khác dạng NFT có lớp dung dịch dinh dưỡng mỏng, DWC tạo điều kiện tối đa

để rễ cây tiếp xúc nhiều nhất với môi trường dinh dưỡng bằng cách nhúng toàn bộ rễvào dung dịch Hệ thống DWC là kiểu thủy canh có thao tác thực hiện dé dang, tuy trang

bị máy bơm nước là không bắt buộc nhưng máy sục khí là cần thiết

1.1.5 Hệ thống màng dinh dưỡng (Nutrient Film Technique systems)

Hệ thống màng dinh dưỡng (NET) là dang thủy canh ở đó dung dịch dinh dưỡngtạo thành dòng chảy tuần hoàn trong ống với mực nước cao khoảng 1-2 cm Kỹ thuật

NFT được dùng dé tăng lượng oxi hòa tan và giảm lượng nước sử dụng Hệ thống về cơ

bản bao gồm các cây được sắp xếp theo hàng được đặt trên mặt phẳng nghiêng dé nước

có thê chảy tràn theo chiều trọng lực đi qua các đầu mút rễ Hệ thống rễ cây trồng chủyếu được phơi trong không khí dé hô hap, phần nhỏ đầu mút rễ được ngâm trong nước

đề hấp thụ chất dinh dưỡng

1.1.6 Hệ thống khí canh (aeroponic systems)

Hệ thống khí canh là hệ thống mà ở đó rễ cây trồng được phơi trong không khí

và được phun trực tiếp dung dịch dinh đưỡng bởi các vòi phun có định như vòi phun

mua hay phun sương Hệ thống này chính là một giải pháp hữu hiệu dé tận dụng tối đanguồn nước Quá trình phun có thé diễn ra liên tục hay ngắt quãng Rễ trong không khí

giúp cây được đáp ứng đủ nhu cầu oxi có trong khí quyên Hiện nay, khí canh chỉ mớiđược dùng cho các loại cây rau nhỏ chứ chưa phô biến rộng khắp Nhược điểm lớn của

hệ thống khí canh chính là độ âm cao trong máng rể tạo điều kiện cho nam mốc phattriển mạnh

1.2 Ảnh hưởng của các điều kiện canh tác trong hệ thống thủy canh

1.2.1 Nhiệt độ không khí

Nhiệt độ không khí có ánh hưởng đáng kể tới sự sinh trưởng và phát triển củacây trồng Theo Sehgal và cs (2022), khi nhiệt độ ngày đêm chênh lệch lớny g g (2022) et độ ngày :

(31,31°C/23,73°C), tổng lượng sinh khối tươi của cải be xanh giảm tới 40% so với đối

chứng.

1.2.2 Ánh sáng

Quang hợp đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển củacây trồng, là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ và nước dưới sự tham gia của chất diệplục và ánh sáng (Hoàng Minh Tấn và cs., 2006) Thiếu ánh sáng, thực vật không théquang hợp, sinh trưởng bị đình tré và mùa màng thất bát Theo Singh và cs (2021), sinhtrưởng và năng suất cải bẹ xanh cao hơn ở cường độ ánh sáng 50% so với mức 25%.Đèn LED có thành phần quang phổ tương đồng với ánh sáng mặt trời góp phan tăngcường sinh trưởng của cây về diện tích lá (tăng 60%) và sinh khối tươi (tăng 54%) sovới đối chứng (Semenova và cs., 2022)

1.2.3 Giá thé

Một giá thé thủy canh lý tưởng có nhiều đặc tính bao gồm: kha năng giữ chatdinh dưỡng tốt, độ rỗng và thoáng khí thích hợp, không chứa mầm bệnh, chi phí phảichăng Trong đó, tiêu chí quan trọng nhất dé quyết định loại vật liệu nao phù hợp dé làmgiá thể là tính trơ của vật liệu đó Với giá thể nguồn gốc hữu cơ, chưa qua ủ hoai hoặcgiá thé vô cơ kém tro, nhất là với môi trường dinh dưỡng thì trong quá trình trồng, phẩmchat của dung dịch dinh dưỡng sẽ bị tác động đáng kể Giá thé Arcillite đã từng được sửdụng pho biến trong thủy canh nhưng do qua thời gian sử dụng, một phan giá thé bị tanvào dung dịch và khiến cây trồng không thể hấp thu được một số chất dinh dưỡng

(Bugbee, 2004)

1.3 Dung dịch dinh dưỡng thủy canh (Trejo-Tellez va Gomez-Merino, 2012)

1.3.1 Các loại dung dịch thủy canh

Dung dịch dinh dưỡng là yếu tố nền tang trong toàn bộ hệ thống thủy canh Giống như đất có sẵn các đưỡng chất cần thiết cho cây, dung dịch thủy canh có chứa các loại khoáng chất như N, P, K Ca, Mg hay các loại vi lượng như Zn, Fe,

Cu và các chất thiết yếu khác dé có thé thay thé vai trò của dat trồng Một số loại

dung dịch thủy canh đã có mặt trên thị trường như Hoagland & Arnon (1938),

Cooper (1979), Steiner (1984).

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng có trong 3 loại dung dịch thủy canh phổ biến

` Hoagland & Arnon Cooper SteinerThanh phan (1938) (1979) (1984)

ứng nhu cau ngày càng lớn của thị trường thực phẩm hữu cơ Phân bón hữu cơ nếu được

sử dựng thay thế cho phân bón vô cơ, đồng thời kết hợp sử dụng các hoạt chất, chất ứcchế quá trình nitrat hóa, phân bón giàu Molypden và canh tác trong điều kiện môi trườngkiểm soát có thé giúp giảm nguy cơ tích lũy dam trong cây trồng (Anjana và Iqba, 2007)

Theo Arancon và cs (2019), dich chiết phân trùn quế làm tăng đáng ké năng suấtrau xà lách thủy canh với nồng độ ở mức 25% và 50% khuyến nghị so với đối chứng.Đồng thời ở mức 50% khuyến nghị, năng suất cây cà chua cũng gia tăng đáng kẻ.Nguyên nhân có thể là do sự có mặt của các phytohoormone như auxin, cytokinin,gibberellin và acid humic trong dịch chiết trùng qué

1.3.2 Các yếu tố của dung dịch dinh dưỡng ảnh hưởng đến cây trồng

1.3.2.1 pH

PH là đại lượng đo lường nồng độ ion H* tự do có trong dung dịch, dùng dé théhiện tính chua (pH < 7) và tính kiềm (pH > 7) của dung dịch PH nằm trong khoảng giớihạn từ 0 tới 14 Hình 1.1 thể hiện tác động của pH đất đối với sự hữu dụng các chất dinh

dưỡng với cây trồng, dai kẻ sọc càng dày, độ hữu dụng càng cao

ll Il PI ere te TAC acc

Hình 1.1 Tính hữu dụng của các chất dinh dưỡng theo mức pH (nguon: Trejo-Tellez

và Gomez-Merino, 2012)

Ở mức pH < 7, các chất vi lượng như sắt, Mn, Cu, Zn hòa tan nhiều trong dung

dịch dưới dang oxide có thé dẫn tới tình trạng cây bị ngộ độc vi lượng, đồng thời bị thiếuhụt các chất đa trung lượng (Jones, 2005) Tương tự với nhiều chất đa trung lượng như

P, K, S hòa tan tốt ở pH > 7 nhưng các vi lượng lại trở nên khó hấp thu đối với cây trồng.Điều quan trọng trong canh tác thủy canh là chọn được mức pH phù hợp dé tối ưu dinh

dưỡng cho cây trồng mà không gây tích lũy chất độc về sau Các loại cây rau ăn lá nóichung đều sinh trưởng tốt ở mức pH từ 5,5 tới 6,5 do đa số các chất dinh dưỡng từ đa

lượng tới vi lượng tổn tại trong môi trường ở dang dé tan với lượng vừa đủ đáp ứng nhu

cầu của cây Đối với cải bẹ xanh, theo Shekawat và cs (2012), có thể sinh trưởng trongđiều kiện từ pH 4.3 tới 8,3.

Bảng 1.2 Ngưỡng EC phù hợp với các loại cây trồng

Mức độ chống chịu mặn Ngưỡng EC Cây trồng

(dS/m)

Man cam 1,4 Xà lách, cà rốt, dau tây, cải xanhMan cảm trung bình 3 ớt chuông, bắp cải, dưa leo

Chống chịu trung bình 6 đậu nành

Chống chịu tốt 10 cây bông, củ cải đường

Nguồn: Jensen (1980), Tanji (1990).Nghiên cứu của Hosseini va cs (2021) về anh hưởng của các mức EC đối vớisinh trưởng của xà lách thủy canh trong môi trường Hoagland - Arnon với điều kiệnnhiệt độ ngày-đêm là 24°C-16°C Kết qua cho thay, mức EC 0,9 giúp xà lách đạt khảnăng sinh trưởng tốt nhất

Theo Ding va cs (2018), cải thìa thủy canh trồng trong môi trường Hoagland ở

điều kiện mát mẻ (ngày 20°C, đêm 10°C) đạt chất lượng và khả năng sinh trưởng tốt

nhất ở mức EC 1,8 hoặc EC 2,4 Nguyên nhân là do cây đạt mức độ quang hợp mạnhnhất

Theo Võ Khôi Nguyên (2015), mỗi cây trồng có một điều kiện EC lý tưởng khácnhau nhưng nhìn chung đối với cây rau thủy canh, mức EC dao động trong khoảng 1,5—

2,5 dS/m Đối với cải be xanh trong môi trường Florida, ngưỡng EC cần thay mới mà

cây đạt chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất cao nhất là 1,5 dS/m

Theo Samarakoon và cs (2006), EC quá cao sẽ ngăn cản rễ cây hấp thu chất dinhdưỡng trong dung dịch, khi đó dung dịch cần được pha loãng Khi EC quá thấp thì cây

bị thiếu hụt đinh đưỡng, sinh trưởng va năng suất sẽ bị ảnh hưởng đáng kể Lúc đó nên

bổ sung dinh dưỡng vào dung dịch để đáp ứng nhu cầu của cây

1.3.2.3 Nhiệt độ

Nhiệt độ của môi trường dinh dưỡng có tác động đến khả năng hút nước và chấtdinh dưỡng của cây trồng thủy canh

Theo Hooks và cs (2022), sinh trưởng của xà lách và cải thìa thủy canh theo

phương pháp DWC trồng trong điều kiện nhiệt độ không khí khoảng từ 26,8 tới 27,7°Cphù hợp với khoảng nhiệt độ DDDD dao động quanh mức 24°C Cụ thé, cả 2 loại cây

đều đạt mức tối ưu về khối lượng thân lá, diện tích mặt lá và môi trường quanh vùng rễ

có nồng độ O› hòa tan là 7,7 mg/L, cao hơn so với đối chứng là 6,7 mg/L

Bang 1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng hòa tan O2 trong nước tinh khiết

Nhiệt độ (°C) Nồng độ O> hòa tan trong nước (mg/1)

khả năng sinh trưởng của ngò rí và cần tây về chiều cao, số lá và có năng suất thực thu

cao hơn so với nghiệm thức đối chứng Nhiệt độ cao làm giảm nồng độ O> hòa tan trongdung dich, rễ bị ức chế sinh trưởng, dé bị bệnh hại tan công Ngược lại, duy trì nhiệt độdung dịch ở mức 26°C giúp giữ nguyên năng suất cây xà lách dù mức EC tăng do cây

được tạo điều kiện tích lũy vật chat va tỷ lệ nước cao hơn (Cometti và cs., 2013)

1.3.2.4 Thành phần các chất có trong dung dịch

Các chất dinh đưỡng tôn tại trong dung dịch dưới dang ion chia thành 2 nhóm cóđiện tích trái dấu: cation (NH¿Ỷ, Ca?*, K*, Na”) và anion (NOs, H2POx, SO42) Các chấtnày không tồn tại độc lập hoàn toàn mà giữa chúng có mối tương tác qua lại với nhautheo lực hút tĩnh điện Mối tương tác tĩnh điện đó giữ các ion trái dấu lại gần nhau mànếu tỷ lệ giữa anion và cation bat cân xứng sẽ anh hưởng đến toàn bộ quy trình (Steiner,

1961, 1968) Sự thay đôi về số lượng hay nồng độ một loại ion sẽ kéo theo sự thay đốiđến một hay một số loại ion khác không cùng điện tích (Hewitt, 1966)

Bên cạnh đó, có một vài nghiên cứu chỉ ra rằng trong thủy canh, nồng độ các chấtdinh dưỡng đôi khi có thé thấp hon so với mức khuyến cáo mà vẫn không ảnh hưởng

đáng kê đến cây trồng Trong toàn bộ quá trình canh tác hoa hồng môn, 60% lượng dinh

dưỡng trong dung dịch bị thất thoát (Dufour và Guérin, 2005) Hay việc giữ nồng độdinh dưỡng chỉ ở mức 50% so với khuyến cáo không gây ra hiệu ứng tiêu cực cho sinh

trưởng và chất lượng hoa Cúc đồng tiền (Zheng và cs., 2005) Điều chỉnh nồng độ các

đa lượng ở mức 50% không gây ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất va chất lượng quả ca

chua (Siddiqi va cs., 1998).

Cần đảm bảo nồng độ dinh dưỡng không quá ít đến mức không đáp ứng đượcnhu cầu của cây Bên cạnh đó, một vài bằng chứng cho thấy việc đáp ứng dư thừa dinh

dưỡng cũng có tác dụng tích cực Cà chua được trồng trong điều kiện K” ở nồng độ cao

(14,2 meq/L và 3,4 meq/L) có sự gia tăng về phẩm chất như sinh khối khô, tổng lượngchat ran hòa tan, nồng độ lycopene (Fanasca và cs., 2006)

1.4 Tình hình nghiên cứu đối với các loại rau ăn lá canh tác trên nền DDHC và tínhcấp thiết của đề tài

Theo Ezziddine va es (2021), xa lách trồng trong hệ thống thủy canh tuần hoàn

có môi trường bùn thải thủy sản đã qua xử lý hiếu khí suốt 5 tuần có trọng lượng trung

bình và năng suất tương đương với xà lách trồng trong DDDD thông thường Hàm lượngcác chất vi lượng trong lá cao hơn so với đối chứng trừ Mg và Mn Ngoài ra, hàm lượngcác kim loại nặng như Pb, Cd, Zn xấp xỉ hoặc lớn hơn ngưỡng an toản với con người.Bên cạnh đó, lượng nước tiêu cây trồng tiêu thụ thấp hơn đáng ké so với đối chứng

10

Theo Ahmed và cs (2021), xà lách trồng trong DDDD chiết xuất từ phế phụphẩm của cá có các đặc điểm kém hơn so với DDDD vô cơ như: chiều cao cây, số lá, diện tích lá, khối lượng sinh khối tươi và mật độ khí khong Ngược lại, van có các đặc

điểm tốt hơn bao gồm: hàm lượng đạm, hàm lượng chlorophyll tổng số, chlorophyll a,

carotene, các hợp chất phenol, flavonoid và các chất chống oxi hóa khác Năng suất của

xà lách trồng trong dịch chiết hữu cơ kém hơn được cho là vì hàm lượng các chất vilượng có trong dịch chiết ít hơn DDDD vô cơ

Theo nghiên cứu của Bergstrand và cs (2020) thực hiện trong hệ thống NFT, so

với môi trường vô cơ chứa các chất vi lượng, cải thìa trồng trong môi trường hữu cơ làm

từ sản phẩm qua phân giải ky khí có khối lượng sinh khối tươi kém hơn 50% Bu lại,chất lượng dinh dưỡng của cây được tăng cường với sự có mặt nhiều hơn của các vitaminkhi trồng trong DDDD hữu cơ Theo Phibunwatthanawong và cs (2019), giống xà láchRomaine thủy canh trồng trong môi trường vô cơ thông thường không có sự khác biệt

về đặc điểm sinh trưởng so với môi trường hữu cơ được lên men từ bùn nhà máy ủ rượu,

bã mía và nước lọc theo 2 tỷ lệ 1 : 0,1 : 0,25 và 1 : 0,25 : 0,25 (thể tích : khối lượng : thé

tích)

Trần Thị Quý và cs (2022) đã thực hiện đối chiếu sinh trưởng và năng suất củarau cải xanh và rau xà lách khi trồng trên 3 loại nền dinh dưỡng hữu cơ có nguồn gốc

khác nhau (đạm cá, dịch trích phân bò, bèo dâu) so với dung dịch dinh dưỡng Hoagland

(đối chứng) Kết quả cho thấy dung dịch hữu cơ từ phụ phâm cá có hiệu quả tốt nhất đốivới sinh trưởng và năng suất rau cải xanh và xà lách trồng trên hệ thống khí canh, nồng

độ dung dịch thích hợp nhất là 2%, cho năng suất rau cải xanh và xà lách đạt lần lượt(3,55 và 2,67) kg/m2 ; tương ứng 72,75% và 75,85% so với khi trồng bằng dung dịch

vô cơ Hoagland Ngoài ra, khi sử dụng dung dịch dinh dưỡng hữu cơ cho thấy hàm

lượng NO3 — trong rau cải xanh và xà lách thấp hơn khi trồng bằng dung dich vô cơ

Hoagland, đồng thời đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm.

Hoàng Thị Mai và cs (2021) nghiên cứu trồng một vải loại rau ăn lá với DDDDlàm từ bã đậu nành ở các mức pha loãng từ 5 tới 20 lần Kết quả cho thấy mức pha loãngtrong khoảng từ 10 tới 15 lần phù hợp với sinh trưởng của bông cải xanh và xà lách Với

xà lách, độ Brix cao hon từ 2,2% tới 2,8%, hàm lượng NOs tích lũy ít hơn 3 lần so với

11

xà lách trồng trong dung dịch Knop Theo Nguyễn Thị Phương (2020), trong hệ thốngthủy canh tĩnh, năng suất rau xà lách trồng trong dung dịch thủy canh từ bùn thải thủy

sản được pha loãng ở tỉ lệ 1:10 tăng 65% so với đối chứng Theo Huỳnh Tự Tâm (2014),

cải xanh được trồng trong giá thể vỏ cà phê và môi trường nước thải của cá tra đã qua

xử lý cho năng suất tốt nhất với khối lượng sinh khối tươi trung bình đạt 40,64 g

Các nghiên cứu canh tác thủy canh trên nền dịch trích hữu cơ đối với rau ăn láhiện nay vẫn chưa tìm ra được loại dung dịch hữu cơ có hiệu quả tốt dé có thé thay théhoàn toàn các sản phẩm vô cơ trên thị trường Vì vậy việc nghiên cứu đánh giá ảnh

hưởng của môi trường dịch trích hữu cơ tới sinh trưởng và năng suất của một số loại rau

ăn lá trên hệ thống NFT là cần thiết

1.5 Mức độ phố biến và giá trị dinh dưỡng của một số loại rau ăn lá

Rau là nguồn thực phẩm xanh được sử dụng hàng ngày của người Việt Nam.Trong số các loại rau, nhóm cải be thuộc chi Brassica và xà lách thuộc chi Lactuca đượcdùng phổ biến dé chế biến các món ăn trong các bữa ăn gia đình và ở các nhà hàng.Thành phần dinh dưỡng của ba loại rau cải phổ biến được trình bay ở Bảng 1.4

Bảng 1.4 Giá trị dinh dưỡng trong một số loại rau ăn lá được sử dụng phô biến

Tên loại rau

Thành phần dinh dưỡng Đơn vị

Cải bẹ xanh Cải thìa Xà lách Nước g 90,7 95,3 94

Có hơn 100 loài cải thuộc chi Brassica, bao gồm cải đầu cải bắp, súp lơ,

bông cải xanh, cải bruxen, củ cải, cải mù tat Các loại cải thuộc loài Brassica

juncea, thường có tên phổ thông là cải xanh/cải cay/cải canh, có khả năng thíchnghi rộng và chịu nóng (Nguyễn Câm Long, 2014) Vì vậy, ba loại cải bẹ xanh,

cải bẹ mảo gà và cải ngọt được sử dụng trong thí nghiệm.

Chương 2

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Thời gian, địa điểm nghiên cứu

Thời gian thí nghiệm: từ tháng 3 đến tháng 7 năm 2023 Từ tháng tháng 3 đếntháng 4: Chuan bị thí nghiệm, chỉnh sửa hệ thông các máng trồng, ro trồng cây, giá thélắp đặt hệ thống lưới cắt nắng Tháng 5 đến tháng 7: tiến hành thí nghiệm

Địa điểm thực hiện: nhà lưới trại thực nghiệm Khoa Nông học Trường Đại họcNông Lâm Thành phó Hồ Chí Minh

2.2 Điều kiện thí nghiệm

Dữ liệu nhiệt độ và âm độ được ghi nhận bằng 2 thiết bị: TR-72nw (trong nhà

lưới) và MX1101 (ngoài nhà lưới) (Hình 2.5).

Bảng 2.1 Điều kiện nhiệt độ, 4m độ ở trong và ngoài nhà lưới

"¬ Nhiệt độ CC)

Thời gian VỊ trí đo ¬ te

Tôi cao Toi thap Trung binh

ngoai 42,89 28,49 33,31 + 3,63 Thang 5

trong 41,80 24,75 30,46 + 4,90

Độ am (%)

ngoai 100,00 31,91 65,27 + 18,95 Thang 5

2.3 Vật liệu thí nghiệm

2.3.1 Giống rau ăn lá

Cải be xanh: giống của công ty Phú Nông, lá màu xanh dam, day, be nhỏ, mép lá

phẳng có răng cưa Thời gian thu hoạch: 30-35 ngày

Cải bẹ mào gà: hình thái tương đồng với cải bẹ xanh nhưng có mép lá gợn sóng,thời gian thu hoạch từ 30-35 NSG

Cải ngọt: Lá màu xanh đậm và nhan mặt trên, be lá thuôn dài, mép lá không răngcưa, thu hoạch sau 30-35 ngày

2.3.2 Dụng cụ thí nghiệm

Hệ thống thủy canh NFT: 3 giàn, mỗi giàn tương ứng 1 LLL, mỗi LLL gồm 10

Hình 2.1 Tổng thể giàn thủy canh NFTGiá thé trồng: sử dụng giá thé Klasmann-Deilmann TS 1 (85% rong thủy đài +

Khay ươm gieo hạt: loại khay xốp 84 lỗ có kích thước 49 cm x 28 cm x 5 em (dai

2.3.3 Dung dịch dinh dưỡng

Dung dịch dinh dưỡng là dịch trích hữu cơ được cung cấp bởi bộ môn ThủyNông, trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh với các thành phần dinh

dưỡng được trình bay trong Bang 2.2.

16

Bảng 2.2 Kết qua phân tích nồng độ của các thành phần có trong DDHC

Thành phần Nồng độ (ppm)

N 2280

P 632 P20s bh 1450

K 650

Ko2Obh 780

Ca 1508 Me?" 998

(Nguon: Khoa Công nghệ Sinh hoc, Trường Dai học Nông Lam TP.HCM, 2023)

2.4 Phương pháp thí nghiệm

Bồ trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí trên giàn thủy canh NFT theo kiểu khối day đủ ngẫu nhiên

1 yếu tố (RCBD) với 3 nghiệm thức (NT), 3 lần lặp lai (LLL) Sơ đồ bồ trí thí nghiệm

được trình bay ở Hình 2.7

NTI: Cải bẹ xanh

NT2: Cai be mào ga

NT3: Cai ngot Trang Nong

NT3 | NTI | NT2| | NTI | NT3 |NI2| |[NI2| NT3 | NTI

LLLI LLEZ LLL3

Hình 2.7 Sơ đồ bồ trí thi nghiệm

Quy mô thí nghiệm

Tổng số ô cơ sở: 3 NT x 3 LLL = 9 ô, tổng diện tích: 10 m?

Ô cơ sở gồm 2 máng trồng cây, mỗi máng chứa 24 rọ tưng ứng với diện tích 1

m” Tổng sô cây trên 6 cơ sở: 48 cây.

17

2.5 Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

2.5.1 Chỉ tiêu về EC và pH của dung dịch, diễn biến cường độ ánh sáng (CDAS)

2.5.1.1 PH, EC của dung dich

PH va EC được theo dõi, ghi nhận hang ngày trong suốt quá trình thí nghiệm

bằng máy đo pH, máy đo EC Số liệu được ghi nhận trước điều chỉnh

2.5.1.2 Diễn biến cường độ ánh sáng của môi trường

Diễn biến cường độ ánh sáng được đo và ghi nhận hàng ngày vào 3 thời điểmsáng (9 giờ), trưa (12 giờ) và chiều (15 giờ) bằng máy đo EXTECH SDL400

2.5.2 Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng và sinh trưởng

Chọn ngẫu nhiên 10 cây/ô cơ sở, định kì 7 ngày theo dõi 1 lần các chỉ tiêu Các

chỉ tiêu và phương pháp theo dõi dựa theo Hà Việt Long và cs (2019).

2.5.2.1 Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng

Ngày mọc mam (ngày): Là thời gian từ khi gieo đến khi 50% hạt nay mam.Ngày ra 2 lá thật (ngày): Là thời gian từ khi gieo đến khi 50% cây ra 2 lá thật.Ngày ra 5 lá thật (ngày): Là thời gian từ khi gieo đến khi 50% cây ra 5 lá thật.2.5.2.2 Chỉ tiêu về sinh trưởng

Chiều cao cây (mm/cây): Vuốt đứng lá, đo từ vị trí 2 lá mầm đến điểm cao nhất

của lá

Số lá (la/cay): chỉ đếm các lá thật đã thấy TỐ cuống

18