Khóa luận tốt nghiệp Công nghệ sinh học: Khảo sát sự sinh trưởng và năng suất của rau xà lách trồng theo kỹ thuật thủy canh Kratky cải tiến trong nhà màng ứng dụng công nghệ IoT

Đề có được những kết quả khách quan dựa trên cơ sở khoa học, việcđánh giá sự sinh trưởng, năng suất của xà lách được trồng theo kỹ thuật NFT và Kratkycải tiến và đánh giá sự sinh trưởng,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO >

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC

KHẢO SÁT SỰ SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUÁT CỦA RAU

XÀ LÁCH TRÒNG THEO KỸ THUẬT THỦY CANH

KRATKY CẢI TIỀN TRONG NHÀ MÀNG

UNG DUNG CÔNG NGHỆ IoT

Nganh hoc : CONG NGHE SINH HOC

Sinh viên thực hiện : NGÔ THANH HẠNH

Mã số sinh viên : 18126039

Niên khóa : 2018 - 2022

TP Thú Đúc, 08/2023

; BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TAO |

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC

KHOÁ LUẬN TÓT NGHIỆP

KHẢO SÁT SỰ SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUÁT CỦA RAU

XÀ LÁCH TRÒNG THEO KỸ THUẬT THỦY CANH

KRATKY CẢI TIỀN TRONG NHÀ MÀNG

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IoT

Hướng dẫn khoa học Sinh viên thực hiện

ThS PHAM VĂN BÌNH NGÔ THANH HẠNH

TP Thu Đức, 08/2023

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Dai học Nông Lâm Thành phố

Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm Khoa Khoa học Sinh học, cùng tat cả Quý Thầy Cô đã tạođiều kiện dé em được học tập và hoàn thành chương trình bậc Dai học niên khóa 2018 -

2022.

Em xin chân thành cảm ơn và vô cùng biết ơn Thầy Phạm Văn Bình, Giám đốc

Công ty Nông nghiệp Số AgriConnect đã luôn quan tâm, giúp đỡ dé em có điều kiện

được thực hiện đề tài tốt nghiệp và là người chịu trách nhiệm hướng dẫn em trong suốtquá trình thực hiện đề tài

Em xin chân thành cảm ơn Anh Nguyễn Thành Phước, chủ sở hữu vườn rau thủy

canh BotanicFarm đã giúp đỡ về cơ sở vật chất và vật liệu bồ trí thí nghiệm trong quá

trình em thực hiện các thí nghiệm tại vườn rau.

Xin chân thành cảm ơn hai bạn Lý Út Thuận và Võ Minh Khang đã hỗ trợ và giúp

đỡ trong các lần thu thập số liệu

Thành phó Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2023

Sinh viên thực hiện

Ngô Thanh Hạnh

XÁC NHẬN VÀ CAM ĐOAN

Tôi tên Ngô Thanh Hạnh, MSSV: 18126039, Lớp: DH1SSHA, thuộc ngành Công

nghệ Sinh học Trường Dai học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, xin cam đoan: Day

là Khóa luận tốt nghiệp do bản thân tôi trực tiếp thực hiện, các số liệu và thông tin trongnghiên cứu là hoàn toàn trung thực và khách quan Tôi xin hoan toàn chịu trách nhiệmtrước Hội đồng về những cam kết này

Tp Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 07 năm 2023

Người viết cam đoan

(Ký và ghi rõ họ tên)

il

TÓM TẮT

Đề tài được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả của mô hình trồng xà lách theo kỹthuật thủy canh Kratky cải tiễn trong nha màng có lắp đặt các thiết bị hoạt động tự độngnhờ công nghệ IoT Đề có được những kết quả khách quan dựa trên cơ sở khoa học, việcđánh giá sự sinh trưởng, năng suất của xà lách được trồng theo kỹ thuật NFT và Kratkycải tiến và đánh giá sự sinh trưởng, năng suất xà lách được trồng theo kỹ thuật Kratkycải tiễn sử dụng nguồn dinh dưỡng DDI và DD2 được thực hiện cùng lúc tại vườn rau

thủy canh BotanicFarm (tỉnh Long An) Vườn rau được trang bi nha mang ứng dụng

công nghệ IoT Kết thúc thí nghiệm thu được năng suất thực thu và năng suất thươngmại của xà lách trồng theo kỹ thuật Kratky cải tiến lần lượt là 9,3 kg/m? và 4,3 kg/m?,đồng thời phát hiện nguồn dinh dưỡng DD2 cho các chỉ tiêu về sinh trưởng và năng suấtcủa xà lách tương đương với nguồn dinh dưỡng DD1 Kết qua dé tài cho thấy, mô hìnhtrồng xà lách theo kỹ thuật thủy canh Kratky cải tiễn trong nhà màng ứng dụng côngnghệ IoT là giải pháp phù hợp cho trồng xà lách thủy canh ở các vùng nóng tại ViệtNam và kỹ thuật Kratky cải tiến có thể sử dụng được nhiều loại dinh dưỡng khác nhau

dé canh tác mà không bị phụ thuộc vào một loại dinh dưỡng duy nhất

Từ khóa: Kratky, NFT, IoT, xà lách, thủy canh.

1H

The study was carried out to evaluate the effectiveness of the model of lettuce

grown in improved Kratky system in the greenhouse which has devices operated automatically by IoT technology To achieve objective scientific-based results, the evaluation of growth and yield of lettuce grown in NFT system and improved Kratky

system and evaluation of growth and yield of lettuce grown in improved Kratky system

using DD1 and DD2 nutrients carried out at the BotanicFarm hydroponic vegetable garden (Long An province) at the same time BotanicFarm is equipped with a

greenhouse which applied IoT technology At the end of the experiment, the actual yield

and commercial yield of lettuce grown in improved Kratky system were 9,3 kg/m? and 4,3 kg/m?, simultaneously, the DD2 nutrient was detected that given the indicators of

growth and yield of lettuce were equivalent to the DD1 nutrient The results of this study showed that the model of lettuce grown in the improved Kratky system in the greenhouse which applied IoT technology is a suitable solution for hydroponic lettuce growing at tropical regions of Vietnam and the improved Kratky method can use many different nutrients for cultivation.

Keywords: Kratky, NFT, IoT, lettuce, hydroponics.

IV

L3 TNixiufieƒthGvhlElfiaessessssneiisbsieorbieaidaiioiooeatetuiotrS0sSuiE38298i07.g50621đ2e-4806G.0l0030040.503g05mdđ5 2

CHƯƠNG 2 TONG QUAN TÀI LIỆU - 2-22 ©522SE+EE22EE£EE£2EE2EEtEEE2EEeEEzErrrxee 32.1 Tổng quan về phương pháp thủy canh 2- 22 5+22+22++22z+2Ex2zxzrxezrrrzrxee 32.1.1 _ Tình hình trồng rau thủy canh trên thé giới - 2z s+2+2E£+E+£zzzzzzzez 42.1.2 Thực trạng trồng rau thủy canh tại Việt NÑam -. 5-5222 S22 +2 <zxczeces 5

55 Kỹ thuật Krsky cải tiến cá SH, 22,12 12 0Á 20022000216.001k6 82.3 Các yêu tố ảnh hưởng đến cây trồng trong thủy canh -. -222s522z I1

2.3.1 Dinh dưỡng - c5 2 S22 SH HH re 11 2.3.2 pH dung dich Ginh:duGn@ : 0csssssonscsscessnasesannntsetsnrsdentecnndnesosendssaatonsass 13 2.3.3 Nhiét độ dung dịch dinh dưỡng - - 5 55222 £+<£+2E+eEseEerrerrrrrrrrrree 13

2.3.4 Nông độ oxy hòa tan trong dung dịch dinh dưỡng 2- 52552 142.3.5 Các yeu tố môi trường -: 2¿©2++22222222E22212212222221271221271 21.22 Lee 14Gái, lơ lượevõ dây ram nà TIÊN eseeseekcibsnidebkiycediLlgoindthodlưandockgL21C0i2000094048505010080638 152.4.1 _ Đặc điểm sinh học và phân bố 2-22 +S++E£2E£2E£2E2E2E2E22E22222222222xe2 15

2.4.2 — Giá trị dinh đưỡng 2-5222 22222221221221221211221211211211211211212 xe l6

2.4.3 — Giá trị kinh tẾ 5s 22 22212212121211211211121212112121 2112121 ce 162.5 Công nghệ IoT được ứng dụng trong trồng xà lách thủy canh và hiệu quả mang

lạ 17

CHƯƠNG 3 VAT LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP -2 22©5222++2xs2z+zzxcez 19

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu -©2+22222++22+22E22E+2EE22E2ExSExcrrrerrres 19

KG › in ai n6 T HẬH, 19

3.3 Vat c2 nh 20

34 Phương pháp nghiên CỨU:s:s:ereesessisrrotrissirsosEiE103501311113816101135561013535659504851E48555E BÀI

3.4.1 — Bố tríthínghiệm 5-2222E2E2112112112112112121121212 2121 xe cảiSALA Thiết kếvä lần đất giãn thũy GA] saseeeseseeaneesadeisedndisadielasekoxongg 213.4.1.2 Bồ trí nghiệm thức - + 2 22+22122E22E1221223122122112212211211221212221 21c 553.4.1.3 Thiết lập điều kiện hoạt động cho các thiết bị trong nhà màng bằng công

nghệ IoT 23

S9 ào 253.4.3 _ Các chỉ tiêu theo dõi và thu thập số liệu 2-2 2222222+E+Ez+Ezzzz+zez 263.4.4 — Xử lý số liệu -22-2222222222121121121121121212121222222 xe 26CHƯƠNG 4 KET QUA VÀ THẢO LUẬN -522522222E2E2E22E22EE2E2Ex2Excree 274.1 Đánh giá kết quả giai đoạn ươm cây trong quy trình trồng rau xa lách theo kỹthuat thiny canh Kratky 2101 8N -:i:44 374.2 Đánh giá sinh trưởng và năng suất của xà lách được trồng theo kỹ thuật NFT vàKratky cải tiến trong nha mang ứng dụng công nghệ IoT 2 2225225225222 294.3 Đánh giá ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng khác nhau đến sinh trưởng

và năng suất xà lách được trồng theo kỹ thuật Kratky cải tiến trong nhà màng ứng

3181ã1219.917270131013101010Đ0ẸỀẸ70729Ẻ ốếốẽốẽ số 34

4.4 Đánh giá hiệu quả kinh tế của mô hình trồng rau xà lách theo kỹ thuật Kratky cảitiễn trong nhà mang ứng dụng công nghệ IoT - 22 22 522222++2E2z+zzxzzzzzzse2 38

VI

CHUONG 5 KET LUẬN VÀ DE NGHỊ -2- +S<+E+ESEE2EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrrrees 4l

ae A]

IO YS 11 A]eee | cueneaerrtrrrottorgrtoircastgoragiagirtgtraonustegataoingnne 42

PHU LỤC 2-2-2 5S+SE£2E22E£2EE2E2211251212121121121121121111111211212112112121212112121 1 xe |

Vil

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIET TAT

ANOVA : Analysis of Variance

CFU : Colony Forming Unit

DDI : Công thức dinh dưỡng 1

DD2 : Công thức dinh dưỡng 2

DWC : Deep Water Culture

EC : Electrical Conductivity

loT : Internet of Things

NET : Nutrient Film Technique

ppm : Part per million

TCVN : Tiêu chuan quốc gia

TDS : Total Dissolved Solids

TTXVN : Thông tan xã Việt Nam

USD : United States Dollar

Vill

DANH SÁCH CAC BANG

Trang

Bang 2.1 So sánh kỹ thuật NFT và kỹ thuật Kratky cải tiến 10Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng thủy canh theo đề xuất của các nhà khoa học 11Bang 4.1 Kết quả đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất của xà lách được trồngtheo kỹ thuật NFT và Kratky cải tiến 30Bảng 4.2 Kết quả đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất của xà lách được trồngbằng đinh dưỡng DD1 và DD2 34Bang 4.3 Chi phí vận hành mô hình trồng rau xà lách theo kỹ thuật Kratky cải tiến trong

nha màng ứng dụng công nghệ IoT với diện tích 1.000 m? 38

1X

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Số lượng sáng chế về thủy canh của các quốc gia trên thế giới a:

Hình 2.2 Mô hình kỹ thuật màng dinh dưỡng 6 Hình 2.3 Mô hình kỹ thuật Kratky 8 Hình 2.4 Mô hình ky thuật canh tac nước sâu 8

Hình 2.5 Ong thủy canh chuyên dung 9Hình 2.6 Đường cong hoạt động của các nguyên tố khoáng 12Hình 2.7 Mức độ ion hóa các chất dinh dưỡng khác nhau ở các dải pH khác nhau 13Hình 3.1 Giống xà lách Batavia xanh 19

Hình 3.2 Kích thước hệ thống thủy canh của mỗi nghiệm thức canh 21Hình 3.3 Giàn thủy canh NFT 22 Hình 3.4 Nhà màng ứng dụng công nghệ IoT 23

Hình 3.5 Dữ liệu khí hậu trong nhà rau trên hệ thống IoT 24Hình 3.6 Hộp cảm biến trong nhà rau 24Hình 4.1 Hạt giống nảy mam sau 3 ngày 28

Hình 4.2 Cây con trong khay ươm sau 24 ngày 28

Hình 4.3 Cây con trồng trên giàn thủy canh thời điểm 24 ngày tuôi 29Hình 4.4 Xà lách được trồng theo kỹ thuật NFT và Kratky cải tiến tại thời điểm 48 ngày

tuổi 31

Hình 4.5 Chiều cao của xa lách được trồng theo kỹ thuật NFT va Kratky cải tiến taiđiểm 48 ngày tuổi 32Hình 4.6 Đường kính tán của xà lách được trồng theo kỹ thuật NFT và Kratky cải tiễntai thời điểm 48 ngày tuổi 32Hình 4.7 Xà lách được trồng bằng dinh duéng DD1 và DD2 tại thời điểm 48 ngày tuổi

1

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU1.1 Đặt vấn đề

Ở Việt Nam, hiện nay kinh tế ngày càng phát triển, việc quan tâm đến sức khỏecủa con người nói chung và van dé ăn uống nói riêng cũng ngày càng được xem trọnghơn Tuy nhiên, hiện nay, tình hình vệ sinh an toàn thực phẩm đi vào tình trạng đángbáo động, vấn đề về rau sạch hiện nay đang là một vấn đề rất cấp thiết của xã hội Theotính toán của nhiều nhà dinh dưỡng học, cơ thể muốn hoạt động bình thường cần cungcấp 2.300 - 2.500 kcal mỗi ngày, trong đó phải có 250 - 300 gam rau (tương đương với

7,5 - 8 kg/thang hay 90 - 108 kg/năm) Trong đó, xa lách là loại rau quen thuộc, chứa

nhiều dưỡng chất tốt cho sức khỏe, là loại rau ăn sống chính trong bữa ăn của các giađình tại Việt Nam Tuy nhiên, còn nhiều nguồn cung cấp xà lách trên thị trường khôngđảm bảo về tuân thủ quy trình kỹ thuật, lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật, kích thích sinhtrưởng, phân bón hóa học Nguồn rau xà lách sạch từ các phương pháp canh tác truyềnthống và canh tác hữu cơ không đáp ứng đủ nhu cầu hiện tại Do vậy, thủy canh là giảipháp tôi ưu dé gia tăng sản lượng xà lách cung cấp cho thị trường

Ưu điểm của trồng cây bằng phương pháp thủy canh trong nhà màng chính là ítchịu ảnh hưởng của các điều kiện thời tiết và dịch bệnh Có thể chủ động điều chỉnhdinh dưỡng cho cây Tiết kiệm nước nhờ hạn chế thất thoát nước ngắm vào đất hoặc bốchơi Giảm chi phí nhân công lao động ở một số khâu như làm dat, làm cỏ, vun xới vàtưới nước Hạn chế sự tan công của côn trùng và dịch bệnh từ đó hạn chế sử dụng thuốcbảo vệ thực vật, tạo ra sản phẩm rau an toan Theo Chu Duc Hoàng (2017), đối với rau

xà lách được trồng bởi quy trình công nghệ trồng rau thuỷ canh, các chỉ số về dư lượngthuốc bảo vệ thực vat, tồn dư NOa, ham lượng kim loại nặng và mức độ nhiễm của các

vi sinh vật gây bệnh (E coli) đều ở ngưỡng cho phép và đạt tiêu chuẩn VietGap cũngnhư TCVN.

Xà lách là loại cây ôn đới nên tại các vùng có khí hậu nhiệt đới như Việt Nam, xà

lách thường có năng suất thấp do điều kiện khí hậu không phù hợp Tại Việt Nam cũngnhư các nước có khí hậu nhiệt đới, xà lách thủy canh chủ yêu được trồng bằng kỹ thuậtmàng dinh dưỡng (NFT) Tuy nhiên, kỹ thuật NFT van còn tồn tại một số hạn chế như:phụ thuộc vào điện năng, dễ lây lan dịch bệnh, dé bị tắc nghẽn, chi phí lắp đặt và vận

hành cao (Mohammed, 2018) Do đó, cần một phương pháp hoặc mô hình canh tác phùhợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới, vừa tiết kiệm chi phí, tiết kiệm điện năng, dễ dàngvận hành và kiểm soát tốt dịch bệnh trên cây trồng Kỹ thuật Kratky ra đời bởi Tiến sĩBernard Kratky vào năm 2009, đã mở ra một kỹ thuật thủy canh mới dé trồng xà láchmột cách đơn giản và tiết kiệm chỉ phí hơn Kỹ thuật này được áp dụng rộng rãi với các

mô hình canh tác vừa và nhỏ Tại Việt nam, kỹ thuật Kratky đã được tiến để phù hợpvới việc trong xà lách ở quy mô trang trại, nhằm tạo ra mô hình trồng xà lách thủy canh

có chi phí sản xuất thấp hơn các mô hình áp dụng kỹ thuật NFT, phù hợp với điều kiệnkhí hậu của các vùng nóng tại Việt Nam, đặc biệt là góp phần vào công cuộc tiết kiệmnăng lượng quốc gia

Chính vì vậy đề tài: “Khảo sát sự sinh trưởng và năng suất của rau xà lách trồngtheo kỹ thuật thủy canh Kratky cải tiến trong nhà mang ứng dụng công nghệ IoT” đượcthực hiện nhằm đánh giá hiệu quả của mô hình trồng xà lách theo kỹ thuật thủy canhKratky cải tiến trong nhà màng có lắp đặt các thiết bị hoạt động tự động nhờ công nghệIoT Từ đó, đem mô hình này ứng dụng vào sản xuất xà lách thủy canh góp phần nâng

cao năng suât và sản lượng xà lách ở các vùng có khí hậu nóng tại Việt Nam.

1.2 Mục tiêu của dé tài

Xác định hiệu quả của mô hình trồng xà lách theo kỹ thuật thủy canh Kratky cảitiến trong nhà màng ứng dụng công nghệ IoT nhằm mở rộng việc ứng dụng mô hình nàytrong trồng xà lách thủy canh ở quy mô trang trại, góp phần nâng cao năng suất và sản

lượng xà lách ở các vùng nóng tại Việt Nam.

Xác định mô hình trồng xà lách theo kỹ thuật thủy canh Kratky cải tiến liệu có phụthuộc vào nguồn dinh dưỡng của đơn vị chuyền giao công nghệ cung cấp không, nhằmtìm ra nguồn dinh dưỡng thay thé dé giảm chi phí sản xuất, giảm phụ thuộc và rủi ro chonhà đầu tư

1.3 Nội dung thực hiện

Đánh giá sinh trưởng và năng suất của xà lách được trồng theo kỹ thuật NFT vàKratky cải tiến trong nha màng ứng dụng công nghệ IoT

Đánh giá ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng khác nhau đến sinh trưởng vànăng suất xà lách được trồng theo kỹ thuật Kratky cải tiến trong nhà màng ứng dụng

công nghệ IoT.

CHUONG 2 TONG QUAN TÀI LIEU

2.1 Tổng quan về phương pháp thủy canh

Ngày nay, quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa diễn ra nhanh chóng, làm giảm

diện tích đất canh tác, các phương pháp canh tác truyền thống không những không đáp

ứng đủ nhu cầu lương thực, thực phâm cho toàn bộ dân số trên thé giới mà còn gây ranhiều tác động tiêu cực đến môi trường Theo báo cáo của Liên Hợp Quốc, dan số thếgiới hiện tai gần 8,1 tỉ người và dự kiến sẽ đạt 9,7 tỉ người vào năm 2050 Dân số ngàymột gia tăng, dé đáp ứng nhu cau lương thực, thực phẩm một cách bền vững, các phươngpháp canh tác cần phải thay đổi và phát triển nhiều hơn Các phương pháp canh táckhông dùng dat đang được quan tâm và được xem là một lựa chọn thay thé dé trồng câylương thực và hoa màu Nông nghiệp không dùng đất bao gồm thủy canh (Hydroponics),nuôi trồng thủy sản kết hợp thủy canh (Aquaponics), khí canh (Aeroponics) và trồngtrên giá thé Trong số các mô hình này, thủy canh là phổ biến nhất Nhiều loại cây trồngthương mại và đặc sản được trồng bằng phương pháp thủy canh bao gồm rau ăn lá, càchua, dưa chuột, ớt, dâu tây,

Kỹ thuật thuỷ canh là kỹ thuật canh tác không dùng đất, cây được trồng trên giáthé hap thụ trực tiếp dinh dưỡng từ bề chứa sử dụng dinh dưỡng dưới dạng hoa tan vàtuỳ theo từng kỹ thuật mà ngâm toàn bộ hoặc một phần dinh dưỡng trong dung dịch

(Chử Đức Hoàng và ctv, 2017)

Thủy canh là một phương pháp canh tác nông nghiệp bền vững, mang lại lợi nhuậncao, thân thiện với môi trường mà không cần sử dụng đất Đây là ngành nông nghiệpphát triển nhanh nhất, nhanh chóng đạt được sự phổ biến, và có thể thống trị sản xuấtlương thực trong tương lai (Moaed, 2021) Trồng rau bằng phương pháp thủy canh đãtrở nên phô biến ở nhiều nước tiên tiến trên thé giới, những năm gan đây nước ta cũng

có nhiều trang trại thủy canh xuất hiện nhằm giải quyết van nạn về rau không an toàn,ứng phó với tình hình biến đổi khí hậu và gia tăng dân số, trong đó rau xà lách đượctrồng nhiều nhất, chủ yêu dùng ăn tươi (Trần Thị Ba và ctv, 2008)

Thủy canh có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp canh tác truyền thốngtrên đất, trong đó, có những ưu điểm phải kê đến như: Thủy canh dang trở nên phô biến

vì đây là một phương pháp trồng sạch, tương đối dé trồng Thủy canh trong nhà mảnghạn chế nguy cơ lây nhiễm bệnh từ đất, côn trùng hoặc sâu bệnh cho cây trồng, do đólàm giảm hoặc loại bỏ việc sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật Bên cạnh đó, câytrồng sinh trưởng và phát triển nhanh hơn, cần ít thời gian sinh trưởng hơn so với câytrồng ngoài đồng do không có trở ngại cơ học nao đối với rễ và toàn bộ chất dinh dưỡngđều có sẵn cho cây trồng Kỹ thuật này rất hữu ích cho các khu vực có khí hậu đặc biệt(nóng, lạnh, sa mạc, ) Cây trồng trong hệ thống thủy canh ít chịu ảnh hưởng của thờitiết nên có thé canh tác quanh năm và trồng được trái vụ Hơn nữa, các hệ thống thủycanh trong các trang trại được vận hành tự động, góp phần làm giảm nhân công lao động,loại bỏ một số khâu trong phương pháp canh tác truyền thống như làm dat, làm cỏ, phunthuốc, tưới nước Thủy canh sử dụng hiệu quả nguồn nước, tiết kiệm một lượng lớnnước vì không cần tưới, không xảy ra tình trạng ngập úng như trên đồng ruộng Vấn đềsâu bệnh có thể được kiểm soát dé dàng đồng thời cỏ dai hầu như không tồn tại Có théthu được năng suất cao hơn đo số lượng cây trên một đơn vị diện tích cao hơn so vớinông nghiệp truyền thống (thổ canh).

Vi vậy, thủy canh hiện đang là giải pháp tôi ưu nhất dé khắc phục tinh trạng thiếuhut lương thực, thực phẩm và nước sạch trên toàn cầu, đồng thời có thé tạo ra những sản

phẩm đảm bảo dinh dưỡng, chất lượng cao trong bất kỳ điều kiện khí hậu nào

Mặc dù thủy canh dang là phương pháp canh tác phố biến và hiệu quả nhưngphương pháp này vẫn còn tồn tại một số hạn chế như yêu cầu về kiến thức và kỹ thuậtchuyên môn cao và chỉ phí đầu tư cao hơn so với các phương pháp canh tác truyền thống.2.1.1 Tình hình trồng rau thủy canh trên thế giới

Vào những năm 40 của thế kỷ XX, diện tích thủy canh trên thế giới chỉ khoảng 10

ha Sau 40 năm, diện tích này đã lên đến 6.000 ha

Vào năm 2001, các quốc gia có diện tích trồng thủy canh lớn là Hà Lan (10.000

ha), Tây Ban Nha (4.000 ha), Canada (2.000 ha), Nhật Bản (1.000 ha), New Zealand

(550 ha), Úc (hơn 500 ha), Anh (460 ha), Mỹ (400 ha) và Ý (400 ha) (Huỳnh Ngọc

Thịnh, 2009).

Các sáng chế liên quan đến thủy canh của các quốc gia phan nao thé hiện mức độquan tâm của quốc gia đó đối với phương pháp thủy canh, số lượng bằng sáng chế củatừng quốc được thê hiện của thê ở Hình 2.1.

Hình 2.1 Số lượng sáng chế về thủy canh của các quốc gia trên thế giới

Từ Hình 2.1 ta thấy, từ năm 1966 đến nay đã có trên 500 sáng chế về kỹ thuật trồngcây thủy canh Nhật Bản là nước vượt lên dẫn đầu với khoảng 260 sáng chế, chiếm 47%,theo sau đó là Hàn Quốc với 103 sáng chế chiếm 19%, Mỹ với 46 sáng chế chiếm 9%

Theo các báo cáo nghiên cứu thị trường mới nhất, thị trường thủy canh dự kiến sẽđạt 4,69 tỉ USD năm 2023 và tăng lên 6,83 tỉ USD vào năm 2028.

2.1.2 Thực trạng trồng rau thủy canh tại Việt Nam

Việt Nam là một quốc gia đang phát triển, nông nghiệp vẫn giữ vai trò quan trọngtrong nền kinh tế hiện nay Tuy nhiên, sản xuất nông nghiệp Việt Nam đang phải đốimặt với nhiều thách thức: Dân số ngày một gia tăng nhu cầu về lương thực và thực phẩm

tăng cao, diện tích đất nông nghiệp bị thu hẹp do quá trình đô thị hóa, xâm nhập mặn

nên đòi hỏi phải nâng cao năng suất nông nghiệp để đáp ứng an ninh lương thực, quátrình hội nhập quốc tế đòi hỏi chất lượng nông sản cao Giải pháp cho thách thức là cầnđổi mới phương pháp canh tác, dé nâng cao năng suất và chất lượng nông sản, phù hợpvới điều kiện diện tích đất canh tác nông nghiệp ngày càng hạn chế Do đó, việc áp dụngphương pháp thủy canh vảo sản xuất nông nghiệp là điều cần thiết

Tại Việt Nam, thủy canh vẫn còn là phương pháp canh tác mới đối với nhiều nôngdân Tuy nhiên, với những ưu điểm vượt trội so với canh tác trên đất, phương pháp thủy

5

canh có tiềm năng phát triển rất lớn Hiện tại, Lâm Đồng đang là khu vực có diện tíchrau trồng thủy canh đứng đầu cả nước Theo thống kê, tại thành phố Đà Lạt và các vùng

phụ cận hiện có khoảng 20 ha rau thủy canh các loại (theo TTXVN).

Trong những năm gần đây, trồng rau thủy canh đang ngày càng phát triển và có sựlan rộng trong nước, đóng góp vào sản xuất nông nghiệp bền vững và cung cấp nguồnthực phẩm sạch cho người tiêu dùng Các mô hình sản xuất rau thủy canh trong nhà

màng ngày càng trở nên phô biên, được nhiêu nông dân quan tâm vả áp dụng rộng rãi.

Nhìn chung, tại Việt Nam, kỹ thuật màng dinh dưỡng (NFT) là kỹ thuật thủy canhhồi lưu được áp dụng phô biến nhất Kỹ thuật NFT (Hình 2.2), có dung dịch dinh dưỡngđược bơm liên tục vào các ống thủy canh chuyên dụng và chảy qua rễ của cây, sau đó,chúng được hồi lưu về bề chứa dé tái sử dụng

Air Pump Air Stone Water Pump

Hình 2.2 Mô hình kỹ thuật màng dinh dưỡng.

Rễ cây lơ lửng trong ống thủy canh, một phan tiếp xúc với dung dịch dinh dưỡngliên tục chảy, hap thụ nước, chất dinh dưỡng cho cây, phan rễ còn lại được thông thoánggiúp tăng quá trình trao đối khí diễn ra ở rễ Ngoài ra, dung dịch dinh dưỡng tuần hoànliên tục trong hệ thống có điều kiện tiếp xúc với không khí nhiều hơn, do đó hàm lượngoxy trong dung dịch dinh dưỡng cũng cao hơn so với các kỹ thuật khác Chiều dài tôi dacủa ống thủy canh là từ 5 - 10 m và độ dốc từ 1,5% - 3% Dung dịch dinh dưỡng đượcbơm vào đầu cao hơn của kênh và sẽ chảy xuống đầu thấp hơn làm ướt bộ rễ, thay thếdung dịch dinh dưỡng cũ bằng dung dịch mới Lưu lượng dong nước vào khoảng 2 - 3lit/phut và phụ thuộc vào chiều dai của ống thủy canh

Mặc dù, kỹ thuật NFT có những ưu điểm vượt trội phải kể đến như: tăng trưởngnhanh hơn, sử dụng dinh dưỡng hiệu quả và triệt để hơn, dinh dưỡng không bị lang động

trong quá trình canh tác (Indra, 2022) Song, theo Mohammed (2018), kỹ thuật NFT van

còn tồn tại một số hạn chế như: phụ thuộc vào điện năng, dé lây lan dịch bệnh, dé bị tắcnghẽn, chi phí lắp đặt và vận hành cao.

Chỉ phí đầu tư và vận hành hệ thống cao đo sử dụng nhiều máy bơm công suất lớn

và cần điện năng dé vận hành Trường hợp máy bơm hỏng hoặc cúp điện, hệ thốngkhông thé hoạt động nếu không có các thiết bi dự phòng như máy bom hay máy phátđiện, điều này có thé dẫn đến thiệt hại nghiêm trọng về cả năng suất và chất lượng

Bệnh dé dang lây lan nhanh khi xâm nhập vào hệ thống Do dung dich dinh dưỡngluôn chảy và tuần hoàn nên một khi bệnh xâm nhập sẽ nhanh chóng lây lan sang tất cảcác cây trên các ống khác

Hệ thống đễ tắc nghẽn bởi rễ cây Khi cây trồng trưởng thành, hệ thống rễ cây cũngphát triển day đặc hơn thường gây ra tắc nghẹn đối với dòng dinh dưỡng chảy trong cácống thủy canh

Xo dừa là loại giá thé phổ biến được sử trong thủy canh ở nước ta, bởi vật liệu détìm và giá thành rẻ Tuy nhiên, đối với hệ thống NFT, mụn xơ đừa từ giá thể đễ bị rơivãi trong các ống thủy canh, làm ban và gây tắt nghẽn sự lưu thông dung dịch đinhdưỡng (Trần Thị Ba, 2016)

Đặc biệt, đối với loại cây ôn đới như xà lách, kỹ thuật NFT chỉ cho năng suất cao

ở các vùng có điều kiện khí hậu mát mẻ và tại những vùng có khí hậu nóng hơn thì năngsuất bị suy giảm Các khu vực khí hậu nhiệt đới thường có nhiệt độ cao, đồng thời thờigian và cường độ chiếu sáng cao, ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng rau xàlách Theo Rappaport (1956), trong điều kiện ngày đài (trên 13 giờ) và nhiệt độ cao hơn

24°C dẫn đến sự ra hoa sớm ở xà lách, còn được gọi là hiện tượng kết bông Hiện tượng

này làm xà lách tăng trưởng chậm lại, lá dày và già đi, lá bắt đầu có vị đắng Bên cạnh

đó, nhiệt độ cao làm giảm lượng oxy hòa tan trong dung dịch dinh dưỡng, cản trở quátrình hô hap ở rễ làm cho bộ rễ kém phát triển Đồng thời, nhiệt độ môi trường cao cònlàm tăng nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng, dẫn đến làm giảm khả năng hấp thụ nước vàdinh dưỡng của cây trồng Tại Việt nam, đa phần các khu vực trên cả nước đều có khíhậu nhiệt đới nên các mô hình xà lách thủy canh theo kỹ thuật NFT luôn cần được làmmát bằng hệ thống phun sương Tuy nhiên, việc phun sương quá nhiều sẽ làm cho khí

hậu bên trong nhà màng luôn ở tình trạng nóng và 4m ướt, đây là điều kiện thuận lợi dé

vi khuẩn và nấm bệnh phát sinh Bên cạnh đó, việc phun sương với tần suất dày đặc

khiến cho nước trên lá không kip bốc hơi, các giot nước đọng trên lá như một thấu kínhhap thụ bức xạ mặt trời có thé dẫn đến tinh trạng cháy lá hoặc làm cây bị héo.

Do đó, giải pháp dé có thé khắc phục những van đề còn tổn tại trong thực trạngtrồng xà lách thủy canh ở các vùng nóng tại Việt Nam là cần một kỹ thuật thay thế chocho kỹ thuật NFT kết hợp với việc kiểm soát các thiết bị điều hòa khí hậu trong nhàmàng, đặc biệt là hệ thong phun suong

2.2 Kỹ thuật Kratky cai tiến

Ky thuật Kratky là một kỹ thuật thủy canh thu động, được đặt theo tên cua Bernard

Kratky, một nhà nghiên cứu tại Dai học Hawaii Kỹ thuật này được Bernard Kratky ramắt vào năm 2009 trong một bài báo nghiên cứu của mình Đây là một phương phápthủy canh thụ động (thủy canh tĩnh), trong đó cây được trồng lơ lửng trên một dung dịchgiàu dinh dưỡng Cây được cấp nước tự động nhờ vào sự mao dẫn của giá thể Khi cây

phát triển dung dịch dinh dưỡng ngày càng giảm đi, do đó không gian thoáng khí bên

trong ngày càng tăng (Hình 2.3).

Container

Hình 2.3 Mô hình kỹ thuật Kratky.

Kỹ thuật này gần giống với kỹ thuật canh tác nước sâu (Deep Water Culture DWC) vì cả hai đều không cần bổ sung dung dich dinh dưỡng trong chu ky sinh trưởng

-của cây Sự khác biệt giữa hai phương pháp là với kỹ thuật Kratky các chậu phải được

tiếp xúc với không khí ít nhất 50% vì nó không sử dụng máy bơm không khí để sục khínhư trong kỹ thuật DWC (Hình 2.4).

®

Air Pump Air Stone

Hinh 2.4 M6 hinh ky thuat canh tac nước sau.

Kỹ thuật Kratky chủ yếu phù hợp với những loại cây trồng nhỏ như: xà lách, rauthơm vì những loại cây nhỏ này có tốc độ phát triển nhanh, có thể được trồng với mộtlượng dinh dưỡng ban đầu cho đến lúc thu hoạch (Kratky, 2005) Các chi phí phát sinhtrong các kỹ thuật thủy canh khác được loại bỏ vì kỹ thuật Kratky không bắt buộc phải

sử dụng bộ hẹn giờ, máy bơm, hệ thống sục khí (Kratky, 2009) Tuy nhiên, với việctrồng cây trong các chậu lớn hoặc các bể chứa dinh dưỡng, kỹ thuật Kratky chủ yếu chỉ

áp dụng cho các quy mô canh tác vừa va nhỏ.

Dé phù hợp với điều kiện trồng rau xà lách trong nha màng với quy mô trang trại,phục vụ thương mại, kỹ thuật Kratky được cải tiến bằng cach sử dụng hệ thống ông thủycanh chuyên dụng tương tự kỹ thuật NFT dé trồng cây Điều nay cho phép sử dụng diệntích canh tác một cách triệt dé và hiệu quả, đồng thời, giúp cho việc chăm sóc và thuhoạch rau dé dàng, thuận lợi Ong thủy canh sử dụng trong kỹ thuật NFT thường có dang

hình hộp lục giác, kích thước 60 x 100 mm (Hình 2.5 a), tuy nhiên, kích thước này khá

nhỏ, không đủ không gian cho bộ rễ của xà lách phát triển Do vậy, để tạo điều kiệnthuận lợi cho bộ rễ của xà lách phát triển bình thường, kỹ thuật Kratky cải tiễn sử dụngcác ống thủy canh có dạng hình hộp chữ nhật, kích thước 75 x 150 mm (Hình 2.5 b),nhằm tăng không gian thoáng khí, giúp cho quá trình hô hấp ở rễ diễn ra tốt hơn Sự cải

tiến này đã phần nao khắc phục được nhược điểm thiếu oxy vùng rễ của các kỹ thuật

thủy canh tĩnh nói chung và kỹ thuật Kratky nói riêng.

Hai đầu ống thủy canh được bịt kín một nửa dé đảm bao vừa chứa được dinh đưỡngvừa cho không khí từ bên ngoài đi vào bên trong ống Dinh dưỡng được cấp thành từngđợt dé đảm bảo cây không bị thiếu hụt dinh dưỡng Kỹ thuật Kratky cải tiến chỉ khácvới kỹ thuật NFT ở chỗ hệ thống ống thủy canh được đặt trên mặt phẳng không có độnghiêng, không có sự tuần hoàn của dòng dinh dưỡng nên máy bơm không còn hoạtđộng liên tục Điều này, giúp giảm chi phí về điện năng tiêu thụ va hạn chế được cácvan dé do sự luân chuyên của dòng đinh dưỡng gây ra.

Kỹ thuật Kratky cải tiến có những ưu điểm giúp khắc phục những hạn chế còn tồntại ở kỹ thuật NFT Chi phí đầu tư và vận hành thấp hơn kỹ thuật NFT Do bản chat làphương pháp thủy canh tĩnh nên các máy bơm không cần hoạt động liên tục giúp tiếtkiệm lượng điện tiêu thụ và chỉ phí điện năng Dễ kiểm soát mầm bệnh và không lo ngạivan đề tắc nghẽn dòng dinh dưỡng Tuy nhiên, một nhược điểm nhỏ của kỹ thuật Kratky

cải tiến là nồng độ oxy hòa tan trong dung dịch dinh dưỡng còn hạn chế so với kỹ thuật

NFT do không có sự lưu thông của dòng dinh dưỡng Kết quả so sánh một số đặc điểmcủa kỹ thuật NFT và kỹ thuật Kratky cải tiến được tổng hợp ở Bảng 2.1

Bang 2.1 So sánh kỹ thuật NFT và kỹ thuật Kratky cải tiến

Kỹ thuật NFT Kỹ thuật Kratky cải tiễn

Nông độ oxy hòa tan trong dung dich Nông độ oxy hòa tan trong dung dịch

dinh dưỡng cao dinh dưỡng thấp

Năng suât cao Năng suất thap hơn

Sử dụng dinh dưỡng triệt để, hiệu quả Sử dụng dinh đưỡng chưa triệt dé

Chi phí đầu tư va vận hành cao Chi phí đầu tư và vận hành thấp hơn

Phụ thuộc vào điện, tiêu thụ nhiều điện Không bị phụ thuộc vào điện, tiêu thụ ítnăng điện năng, tiết kiệm điện

Dễ lây lan dịch bệnh Kiêm soát dịch bệnh tôt hơn

Phức tạp, khó vận hành Đơn giản, dé vận hành

Với những tiềm năng như đã trình bày, kỹ thuật Kratky cải tiến được kỳ vọng sẽthay thế kỹ thuật NFT trong thủy canh, đặc biệt là sản xuất rau xà lách thủy canh phùhợp với điều kiện khí hậu và kinh tế tại Việt Nam

10

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cây trồng trong thủy canh

2.3.1 Dinh dưỡng

Dinh dưỡng thủy canh là hỗn hợp các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho quá trìnhsinh trưởng và phát triển của cây được sử dụng trong canh tác thủy canh Dinh dưỡng

thủy canh chứa đầy đủ các nhóm nguyên tố đa lượng, trung lượng và vi lượng

Nhóm nguyên tố đa lượng bao gồm: Nito (N), Photpho (P), Kali (K)

Nhóm nguyên tố trung lượng bao gồm: Lưu huỳnh (S), Canxi (Ca), Magie (Mg).Nhóm nguyên tổ vi lượng bao gồm: Kém (Zn), Sắt (Fe), Đồng (Cu), Mangan (Mn),

Bo (B), Molypden (Mo), Clo (Cl), Niken (Ni).

Mỗi nguyên tố dinh đưỡng thiết yếu đều giữ vai trò quan trọng trong quá trình sinhtrưởng và phát triển của cây Sự thiếu hụt hoặc dư thừa về hàm lượng của một hay nhiềunguyên t6 có thé dẫn đến tình trạng bệnh lý ở cây Do đó, dung dịch dinh dưỡng lả nền

tảng cho một hệ thống thủy canh thành công và là yếu tổ quyết định quan trọng nhất đốivới năng suất và chất lượng cây trồng (Moaed, 2021)

Các công thức về dinh dưỡng thủy canh đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu.Thanh phần dinh dưỡng của từng công thức được thé hiện cụ thé ở bảng 2.1

Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng thủy canh theo đề xuất của các nhà khoa học

Nguyên tố Dạng cây hấp Hoagland Hewitt Cooper Steiner

thu mg/l Nito NH,*, NOx 210 168 200-236 168

Tuy nhiên, theo Moaed (2021), các công thức trên được đề xuất dé áp dụng chungcho tất các các loại cây trồng và chưa tối ưu đối với từng loại cây trồng cụ thể Do đó,các sản phẩm dinh dưỡng thủy canh được các đơn vị nghiên cứu pha chế san dé phù hợpvới từng nhóm cây trồng được ưa chuộng hơn và sử dụng rộng rãi trong thủy canh.

Nồng độ dinh dưỡng đóng vai trò rất quan trọng trong thủy canh TheoChrysargyris (2021), nồng độ chất khoáng không đủ hoặc quá mức hoặc thành phan ionkhông cân bằng trong dung dich dinh dưỡng có thé ức chế sự phát triển của cây trồng,

do thiếu hụt chất dinh dưỡng hoặc ngộ độc, cụ thé ở Hình 2.6

Toi hảo Độc Tăng 7

rong ae

Nong độ chat khoáng

Hình 2.6 Đường cong hoạt động của các nguyên tô khoáng

Ngày nay, người ta xác định nồng độ dung dịch dinh dưỡng thông qua chỉ số EC

hoặc TDS.

Độ dẫn điện (EC - Electrical Conductivity) là chỉ số nồng độ muối và chỉ số nồng

độ chất điện giải của dung dịch và có liên quan đến số lượng ion có sẵn trong dung dịch

mà rễ cây có thé hấp thụ Don vị của EC là uS/em và mS/em Chi số EC cao thì sự hấpthu nước của cây diễn ra nhanh hơn khoáng chat hậu quả là nồng độ dinh dưỡng trongmôi trường tăng cao sẽ gây ngộ độc cho cây vì vậy phải châm thêm nước vào môi trường.Ngược lại chỉ số EC thấp, cây sẽ hấp thu khoáng nhiều hơn nước va do đó cần phải bổsung khoáng vào môi trường.

Tổng chất rắn hòa tan (TDS - Total Dissolved Solids) là chỉ số thể hiện số lượngtoàn bộ các chất rắn được hòa tan trong dung dịch Đơn vị của TDS là mg/1 hoặc ppm.Mối quan hệ giữa TDS và EC có thé được ước lượng qua phương trình sau:

TDS = ke.EC

12

Trong đó:

TDS: có đơn vi mg/l hoặc ppm

EC: có đơn vi là wS/em

Ke: hệ số tương quan dao động từ 0,55 - 0,8

2.3.2 pH dung dịch dinh dưỡng

Giá trị pH của dung dịch dinh dưỡng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởngcủa cây trồng Điều này là do các chất dinh dưỡng chỉ hòa tan trong nước thành các dạngion ở các mức pH cụ thé, mức độ ion hóa thé hiện ở Hình 2.7

4.0 pH 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 pH 1

Very Very Very

Extreme | strong Strong | Medium | Slight slight Moderate strong

Slight alkalinity | alkalinity | Strong alkalinity | alkalinity

Hình 2.7 Mức độ ion hóa các chất dinh dưỡng khác nhau ở các

dai pH khác nhau (Nguồn: Truog, 1964).

Theo Mayavan và cộng tác viên (2017), thực vat đòi hỏi phải duy trì một phạm vi

giá trị pH 6n định dé đảm bảo tat cả các chất đinh đưỡng ở dang mà cây có thê hấp thụ

Độ pH của dung dịch đinh dưỡng thường được duy trì trong khoảng từ 5,5 đến 6,5 Ởphạm vi giá trị pH này, hầu hết các cây trồng đều hấp thu chất dinh dưỡng và sinh trưởng

bình thường.

2.3.3 Nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng

Nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng được coi là một trong những yếu tố quan trongquyết định đến năng suất và chất lượng cây trồng trong hệ thống sản xuất thủy canh(Muthir và ctv, 2019) Nhiệt độ của dung dịch dinh dưỡng ảnh hưởng đến quá trình sinh

lý ở rễ, chăng hạn như sự hấp thụ nước và chất dinh dưỡng, đồng thời sự điều hòa nhiệt

13

của dung dịch thủy canh có thể góp phần cải thiện và tối ưu hóa các quá trình sinh lý

của cây (Nxawe va ctv, 2010).

Su hap thu chất dinh dưỡng của cây trồng trong nhà kính có thé bị anh hưởng tíchcực hoặc tiêu cực khi điều chỉnh nhiệt độ dung dịch thủy canh quanh mức tối ưu Theo

Xu (2006), khi nhiệt độ tăng tạo điều kiện thuận lợi cho khả năng hòa tan của khoángchất từ đó tăng sự hấp thu chất dinh dưỡng ở rễ Vào năm 2008, Calatayud và cộng tácviên cũng cho rằng, ở hầu hết các loài thực vật, sự hấp thu chất dinh dưỡng của rễ giảm

ở nhiệt độ thấp Tuy nhiên, vào năm 2021, Moaed lại chỉ ra rằng nhiệt độ cao ở vùng rễ

là một trong những yếu tố hạn chế đáng ké nhất đối với việc trồng rau xà lách trong thủycanh nhiệt đới và hệ thống làm mát dung dich dinh dưỡng rat cần thiết cho nhà kính thủycanh nhiệt đới Vì vậy, việc duy trì nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng ở mức tối ưu là rất

quan trọng trong thủy canh.

2.3.4 Nồng độ oxy hòa tan trong dung dịch dinh dưỡng

Duy trì nồng độ oxy hòa tan của dung dịch dinh dưỡng ở mức 5 mg/1 trong hệthống thủy canh sẽ đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng và phát triển bình thường Khảnăng cung cấp oxy cho rễ được trồng trong môi trường dung dịch là có giới hạn, trongtrường hợp nồng độ oxy hòa tan trong dinh dưỡng thấp hơn nhu cầu của rễ cây sẽ làmgiảm tốc độ phát triển của rễ, giảm sự hấp thu ion và nước, cuối cùng làm giảm sảnlượng của cây (Pezeshki, 1993) Hô hấp của rễ cũng giảm khi nồng đồ oxy hòa tan trongdung dịch dinh dưỡng giảm (Roosta, 2016) Vì vậy, sự giảm nồng độ oxy hòa tan trongdung dich dinh dưỡng có thé dẫn đến tình trạng rễ kém phát triển, tăng tý lệ mắc bệnh

và sâu bệnh, đồng thời làm giảm sự phát triển của cây Vào năm 2020, Lenni đã pháthiện, rễ của cây xà lách trồng trong hệ thống thủy canh bè nổi (kỹ thuật canh tác nướcsâu) được cho là có tình trạng tốt hơn về các chỉ số chiều đài và tổng diện tích bề mặt rễkhi được làm giàu oxy trong dung dịch dinh dưỡng.

Nông độ oxy hòa tan phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ dung dich và tốc độ dòng chảy,cũng như tốc độ tăng trưởng của cây trồng và có thể bị ảnh hưởng bởi cộng đồng vikhuẩn có trong dung dịch

2.3.5 Các yếu tố môi trường

Ánh sáng: Thực vật sử dụng ánh sáng mặt trời dé thực hiện quá trình quang hợp,

trong đó lá cây hấp thụ 2 bước sóng ánh sáng chính đó là ánh sáng xanh dương (bước

14

sóng 425 - 475 nm) và ánh sáng đỏ (bước sóng 620 - 730 nm) Cường độ và thời gian

chiếu sáng ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây Cường độ chiếusáng thấp là giảm hiệu suất quang hợp, từ đó ảnh hưởng đến năng suất xà lách Cường

độ chiếu sáng quá cao dẫn đến tình trạng cây bị héo và cháy lá

Nhiệt độ - độ âm: mỗi loại cây trồng chỉ sinh trưởng và phát triển tốt trong mộtkhoảng nhiệt độ và âm độ nhất định Nhiệt độ và ẩm độ không phù hợp có thé ảnh hưởngđên sự sinh trưởng của cây, từ đó giảm năng suât canh tác.

Sự phát triển của tảo trong hệ thống thủy canh: Trong hệ thống thủy canh thì tảorất hay xuất hiện đây là nguyên nhân cạnh tranh chất dinh dưỡng của cây và cả nguồnoxy Tảo can hai yêu tố dé phát triển mạnh là oxy và ánh sáng Nếu một trong hai yếu

tố này không tồn tại thì tao không phát triển được Vì vậy phương pháp tốt nhất dé khôngcho tao mọc là che chắn những thùng chứa chất dinh dưỡng bằng nắp đậy

2.4 Sơ lược về cây rau xà lách

2.4.1 Đặc điểm sinh học và phân bố

Xà lách hay còn gọi là rau diép có tên khoa học là Lactuca sativa L., thuộc họ CúcAsteraceae Xà lách có rễ cọc phát triển làm nhiệm vụ chính là giữ cây bám vào đấtđược chắc ngoài ra còn làm nhiệm vụ hút nước và dinh dưỡng nuôi cây Trên rễ cọc córất nhiều rễ phụ giúp cây bám đất hút nước và chất khoáng Nhìn chung xà lách có bộ

rễ phát triển mạnh và nhanh Thân xà lách thuộc thân thảo, là nơi kết nối giữa bộ rễ và

lá, vận chuyển chất khoáng do bộ rễ hút lên và chất hữu cơ do bộ lá tổng hợp nuôi cây

Xà lách có số lượng lá lớn, lá sắp xếp trên thân theo hình xoắn ốc Lá ngoài có màu xanhđến xanh đậm, lá trong xanh nhạt đến trắng ngà Lá làm nhiệm vụ quang hợp tổng hợp

chất hữu cơ nuôi cây

Xà lách là cây ưa cường độ ánh sáng yếu tới trung bình, thông thường yêu cầu từ

10 - 12 giờ là tốt nhất Xà lách trong điều kiện ngày dai (trên 13 gid) và nhiệt độ caohon 24°C dẫn đến sự ra hoa sớm, còn được gọi là hiện tượng kết bông (Rappaport, 1956).Cây xà lách ưa khí hậu mát mẻ, có thé chịu rét Xà lách sinh trưởng tốt trong khoảngnhiệt độ từ 10 đến 22°C (Scaife, 1973) Nhiệt độ làm thay đổi thành phan các chất bêntrong xà lách thông qua tác động của nó đối với quá trình trao đôi chất và hấp thu chấtdinh dưỡng (Gent, 2016) Nhiệt độ ảnh hưởng đến nồng độ nitrat, đường và các chấtchuyên hóa khác trong rau xà lách (Gruda, 2005) Bộ rễ xà lách yếu, chủ yếu phân bố ở

15

tầng đất mặt nên khả năng chịu hạn không cao do đó cần thường xuyên giữ âm cho đất(70 - 80%) Xà lách không kén đất, có thé trồng trên nhiều vùng đất khác nhau, tuy nhiênđất phải tơi xốp và thoát nước tốt va đất có pH trung tinh 5,8 - 6,6 Xà lách là cây ưa

am, độ 4m thích hợp nhất là 70 - 80%

Xà lách có nguồn gốc từ Dia Trung Hải được các nhà truyền đạo, các thương nhân

du nhập ra khắp thế giới Xà lách là loài cây phát triển ở vùng ôn đới, loại rau này đangđược trồng hầu hết ở các nơi trên thế giới Xà lách là một trong những loại rau quantrọng nhất ở các nước ôn đới, tuy nhiên nó cũng chiếm vị trí quan trọng ở các nước nhiệtđới và á nhiệt đới Ở những nước ôn đới xà lách được trồng trong nhà có mái che bằngkính, hoặc bằng nhựa, tùy theo thời tiết, xà lách cũng được trồng ở ngoài đồng Tại ViệtNam, xà lách là loại rau được trồng từ vùng đồng bằng tới vùng núi, từ Bắc vào Nam,

thích ứng với khí hậu mát.

2.4.2 Giá trị dinh dưỡng

Xà lách là loại rau có giá trị dinh dưỡng cao Theo nghiên cứu của khoa học hiện

đại, trong 100 g xà lách có khoảng 2,2 g carbohydrate, 1,2 ø chat xơ, 90 g nước, 166 mgvitamin A, 73 mg axit folic Ngoài ra đây còn là loại rau giàu sắt, canxi, kẽm, đồng, kali,

carotene, vitamin C.

Trong Đông y, rau xà lách được biết đến là loại rau có vị ngọt dang, tính mát, tacdụng giải nhiệt, lọc máu, kích thích tiêu hóa, giảm đau, gây buồn ngủ, chống ho

Với các bà bau, các ba mẹ đang nuôi con nhỏ, xà lách cũng là một lựa chọn ưu tiên

vi đây là loại rau giàu chat xơ, sắt và axit folic đêu là những chat rat cân thiệt cho sựphát triển của thai nhi và trẻ nhỏ

2.4.3 Giá trị kinh tế

Xà lách chiếm một vị trí quan trọng trong cơ cấu cây lương thực, thực phẩm nóichung và các loại rau nói riêng Trong các loại rau thì xa lách có diện tích trồng nhiều

nhất nên chiếm một vị trí đáng kể trong cơ cau cây rau các loại Là loại rau ngắn ngày,

xà lách thường được trồng gối vu, trồng xen giữa hai vụ cây lương thực như ngô, khoai,san Nhờ vậy nó góp phan tăng thu nhập cho nông dân, tạo thêm việc làm cho hàngtrăm lao động ở khu vực nông thôn.

16

Ngày nay, xà lách xuất hiện trong hầu hết các bữa ăn của các gia đình tại ViệtNam, nên thị trường tiêu thụ loại rau này là rất lớn Nhu cầu về rau sạch của người tiêudùng ngày càng tăng cao, đặc biệt là loại rau phô biến như xà lách Hiện nay, giá bán lẻrau xà lách thuỷ canh tại các siêu thị lớn dao động từ 50.000 - 60.000 đồng/kg và 30.000

- 40.000 đồng/kg đối với giá bán sỉ Điều này cho thấy xà lách thủy canh loại rau có giátrị kinh tế cao

2.5 Công nghệ IoT được ứng dụng trong trồng xà lách thủy canh và hiệu qua

mang lại

Công nghệ IoT (Internet of Things) là một hệ thống mạng bao gồm các thiết bị tựđộng và thông minh được kết nối với cảm biến và phần mềm dé xử lý và chia sé dit liệu

qua Internet (Madakam, 2015).

Đối với các nhà màng ứng dụng công nghệ IoT, các thiết bị trong nhà màng như:

Quạt đảo khí, hệ thống phun sương và màng cắt nắng sẽ được cài đặt hoạt động tự động.

Khi có sự thay đổi về một trong ba yếu tố gồm cường độ chiếu sáng, nhiệt độ, 4m độvượt quá ngưỡng phù hợp với sự sinh trưởng của xà lách trong nhà rau Cảm biến IoTtrong nhà rau sẽ thu nhận dữ liệu và truyền dit liệu về trung tâm xử lý nhờ wifi và côngnghệ điện toán đám mây đề thực hiện phân tích, lưu trữ và xử lý Tín hiệu sau khi được

xử lý sẽ truyền đến nhà rau, điều khiến các thiết bị (gồm quạt đảo khí, hệ thống phunsương và màng cắt nắng) hoạt động Sau khi các yếu tố về lại ngưỡng cho phép các thiết

bị trong nhà rau cũng tự động tắt

Hiện nay, cả Việt Nam và trên thế giới, nhiều nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng củaviệc ứng dụng công nghệ IoT đến năng suất và sản lượng rau xà lách thủy canh đã cóđược những kết quả tích cực

Vào năm 2017, Chu Đức Hoang và cộng tác viên đã nghiên cứu va đưa ra giảipháp ứng dụng công nghệ IoT vào mô hình trồng rau thuỷ canh sản xuất, kết quả nghiêncứu cho thấy đối với trang trại có diện tích 1000 m? trồng rau bằng kỹ thuật thủy canhhồi lưu ứng dụng công nghệ IoT đạt 3000 kg/vụ

Theo Changmai và cộng tác viên (2018), xà lách thủy canh được trồng trong trangtrại thông minh (ứng dụng công nghệ IoT) có các chỉ tiêu sinh trường như số lá, đườngkính thân, trọng lượng tươi trung bình cao hơn so với xà lách được trồng trong trang trại

17

thông thường (không ứng dụng công nghệ IoT) và chất lượng xà lách từ trang trại thôngminh tương đối tốt hơn so với xà lách từ trang trại thông thường.

Một nghiên cứu khác cũng cho thấy, năng suất xà lách được trồng theo phương

pháp thủy canh ứng dụng công nghệ IoT cao hơn so với phương pháp canh tác thông

thường trên đất, được thé hiện qua các chỉ tiêu về chiều cao cây, đường kính thân, số lá,

chiều rộng của lá và khối lượng cây (Irvan và ctv, 2022).

Một lợi ích khác mà công nghệ IoT mang lại là tất cả dit liệu về các yếu tô nhiệt

độ, âm độ, cường độ chiếu sáng, pH và nồng độ dinh đưỡng đều được cập nhật và lưutrữ theo thời gian thực trên nền tảng IoT thông qua công nghệ điện toán đám mây Cónghĩa là, toàn bộ nhật ký canh tác của trang trại đều được cập nhập và lưu trữ liên tục.Theo Irvan và cộng tác viên (2022), việc phát triển hệ thống đề ghi nhận dữ liệu liên tục

từ trang trại có thể trở thành một nghiên cứu thú vị Hệ thống đữ liệu lớn từ nhật ký canhtác có thê được sử dụng đề dự đoán và mô hình hóa hiệu suât của toàn bộ trang trại.

18

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

3.1 Thời gian va địa điểm nghiên cứu

Thời gian thực hiện đề tài: tháng 03 - 07/2023

Địa điểm bố trí thí nghiệm: Vườn rau thủy canh BotanicFarm, đường Đỗ Văn Giàu,phường 7, thành phố Tân An, Tỉnh Long An

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu trong đề tài là xà lách, giống Batavia xanh Xà lách Bataviaxanh (16 lô xanh) có sức sinh trưởng va phát triển rat tốt ở cả vùng khí hậu lạnh và nóng,phù hợp cho cả thé canh và thủy canh, có thé trồng trong nha màng hoặc ngoài trời, décanh tác và chăm sóc, đễ đóng gói sản phẩm sau khi thu hoạch (Theo Công ty TNHHRijk Zwaan Việt Nam) Hiện nay, loại xà lách này được sử dụng rất rộng rãi và đa dạngtrong nhiêu món ăn hiện đại và truyện thông.

Đặc điểm hình thái của giống xà lách này là thân chắc, có dạng đối xứng tỏa tròn,

lá to, màu xanh bóng, viền răng cưa nhuyễn và đồng đều tạo hình dáng đẹp

Xà lách Batavia xanh được chọn làm đối tượng trong nghiên cứu này là vì chúng

có những ưu thé về năng suất vượt trội, chất lượng ngon được nhiều người ưa dùng hơn

so với các giống nội địa hiện nay Cây phát triển nhanh, cho thu hoạch sớm (khoảng 45

- 48 ngày) Số lá trên cây nhiều hơn những giống khác, tiềm năng cho năng suất cao.Kha năng chịu nhiệt tốt, chậm trổ ngồng, chống chịu tốt với bệnh cháy viền lá, trồng rấttốt trên hệ thống thủy canh (Công ty TNHH Rijk Zwaan Việt Nam, 2016)

19

3.3 Vật liệu nghiên cứu

Vật liệu dùng trong thí nghiệm bao gồm:

Hạt giống xà lách Batavia xanh, được cung cấp bởi Công ty TNHH Rijk Zwaan

Việt Nam Hạt giống được bọc một lớp men có tác dụng bảo về hạt giống khỏi sâu bệnh

tấn công và cung cấp dưỡng chất cho hạt nảy mầm

Dinh dưỡng thủy canh gồm hai thành phần, phần A và phần B được pha với nhau

theo tỉ lệ 1:1.

Dinh dưỡng từ đơn vị chuyển giao công nghệ (Dinh dưỡng DD1), dang bột, gồmphần A và phần B, được phối trộn từ nhiều thành phần dinh dưỡng khác nhau, trong đó,hai thành chính là Calctum Nitrate (Ca(NO3)2) va Magnesium Sulfate (MgSOa) lần lượt

có xuất xứ từ Israel và An Độ Thành phan: không xác định

Dinh dưỡng có sẵn trên thị trường (Dinh dưỡng DD2), dạng dung dịch pha sẵn,

xuất xứ Việt Nam Thành phần gồm:

Phan A: Tổng Nitrogen (N): 2,00% gồm 1,40% Nitrat Nitrogen và 0,06%

Ammoniacal Nitrogen; Soluble Potassium (K20): 4,00%; Available Phosphate (P2Os):

3,00%; Magnesium (Mg): 0,32%; các nguyên tố vi lượng khác: 0,03% (Mn, Cu, Zn, B);

Mo: 50 ppm Calcium (Ca) 4,40%; Soluble Potasstum (K20) 3,06%.

Phan B: Tổng Nitrogen (N): 4,00 %; Nitrat Nitrogen: 4,00%; Calcium (Ca): 5,20%;

Chelax Fe: 0,06%.

Giá thể xơ dừa

Rọ trồng cây ® 70 x 105 mm (Hình 3.2) và ống thủy canh PVC hình chữ nhật 150

x 75 mm (Công ty Cổ phần Thủy Canh Miền Nam)

Thiết bị đo chỉ số TDS - pH - Nhiệt độ (HI98318, Hanna)

Bộ điều khiển công nghệ IoT (Công ty Nông nghiệp Số AgriConnect)

Hệ thống nhà màng tại vườn rau thuỷ canh Botanic Farm

Ngoài ra, còn có các vật liệu khác như: Dây dẫn điện, may bơm công suất 28 W,

thùng chứa dung tích 100 1, khay ươm cây con, ống nhựa PVC, van nối PVC,,

Axit Nitric (HNO3) được sử dụng nhằm mục đích cân bằng pH dung dịch dinhdưỡng thủy canh, các chế phẩm như Nano Bạc - Đồng (Công ty Cô phần HLC Hà Nộ)),

BT - Meta và Trichoderma (thành phan: Trichoderma spp 1 x 108 CFU/g va Bacillus

20

subtilis 1 x 108 CFU/g) (Công ty TNHH Điền Trang) cũng được dùng đề ngăn ngừa nam

và sâu bệnh gây hại cho xả lách.

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Bồ trí thí nghiệm

3.4.1.1 Thiết kế và lắp đặt giàn thủy canh

Mỗi nghiệm thức được bố trí trên một giàn thủy canh, gồm 3 ống thủy canh (Hình3.3), chiều rộng của hệ thống là 0,55 m, chiều dai của hệ thống bằng chiều dài ống thủycanh là 5 m Như vậy tong diện tích của mỗi nghiệm thức là 2,75 m°

Mỗi ống thủy canh gồm 21 lỗ, tương ứng với 63 cây trên mỗi hệ thống thủy canh.Các lỗ có đường kính 4 cm dé đặt ro trồng cây, khoảng cách tính từ tâm của 2 lỗ trêncùng một ống là 24 cm và của 2 lỗ cùng một hàng trên hai ống khác nhau là 20 em

Giàn thủy canh NFT gồm 3 ống thủy canh, đặt trên giá đỡ có độ đốc 1% Cuối cácống thủy canh được bố trí thùng nhựa dé chứa dung dich dinh dưỡng Một máy bơmdùng dé bơm dinh dưỡng từ bé chứa đến đầu ống, sau đó dòng dinh dưỡng chảy trongống được hồi lưu về thùng chứa nhờ độ dốc thiết kế sẵn Máy bơm được kết nối với tủđiện của hệ thống IoT và được hẹn giờ hoạt động vào 3 khung giờ trong ngày từ 1 - 2

giờ, từ 5 - 18 giờ và 23 giờ và theo chu kỳ bơm 10 phút, nghỉ 5 phút.

21

Hình 3.3 Giàn thủy canh NFT (a) Phan dau giàn; (b) Phan cuối giàn.

Giàn thủy canh Kratky cải tiến gồm 3 ống thủy canh, đặt trên giá đỡ bằng phẳng.Hai đầu ống được bít kín một nửa dé giữ dung dịch dinh dưỡng thủy canh, nửa còn lại

dé hở nhằm tăng thông thoáng khí bên trong ống, giúp rễ cây có được nguồn không khíbên ngoài dé hô hấp Hệ thống Kratky cải tiến trong thí nghiệm không sử dụng điện

năng.

3.4.1.2 Bố trí nghiệm thức

Nội dung 1: Đánh giá sinh trưởng và năng suất của xà lách được trồng theo kỹthuật NFT và Kratky cải tiến trong nhà màng ứng dụng công nghệ IoT

Nghiệm thức 1: Xà lách trồng theo kỹ thuật NFT

Nghiệm thức 2: Xà lách trồng theo kỹ thuật Kratky cải tiến

Thí nghiệm gồm có 2 nghiệm thức, trong đó xà lách được trồng theo kỹ thuậtKratky cải tiến là nghiệm thức cần khảo sát còn xà lách được trồng theo kỹ thuật NFT

là nghiệm thức đối chứng Cả hai nghiệm thức này đều sử dụng nguồn dinh dưỡng DDIvới nồng độ là 1000 ppm và pH = 6,2 Dinh dưỡng được bồ sung sau 3 - 4 ngày

Nội dung 2: Đánh giá ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng khác nhau đếnsinh trưởng và năng suất xà lách được trồng theo kỹ thuật Kratky cải tiến trong nhà

mang ứng dụng công nghệ IoT.

Nghiệm thức 1: Xà lách trồng bằng dinh duéng DD1 Dinh dưỡng DDI có dạngbột, là nguồn đinh dưỡng đang được sử dụng

22

Nghiệm thực 2: Xà lách trồng bằng dinh dưỡng DD2 Dinh dưỡng DD2 dạng dungdịch, là nguồn dinh dưỡng trên thị trường.

Thí nghiệm gồm có 2 nghiệm thức, trong đó xà lách được trồng bằng nguồn dinhdưỡng DD2 là nghiệm thức cần khảo sát và xà lách được trồng bằng nguồn dinh dưỡngDDI là nghiệm thức đối chứng, nghiệm thực này cũng chính là nghiệm thức 2 của thínghiệm 1 Ca hai nghiệm thức này đều trồng theo kỹ thuật Kratky cải tiến Các nguồndinh dưỡng được sử dụng với nồng độ 1000 ppm và pH = 6,2 Dinh dưỡng được bồ sung

sau mỗi 3 - 4 ngay.

3.4.1.3 Thiết lập điều kiện hoạt động cho các thiết bị trong nhà màng bằng công

nghệ IoT

Các thí nghiệm được tiến hành trong nhà màng có lắp đặt hệ thống quạt đảo khí,

hệ thống phun sương và màng cắt nắng, tất cả hoạt động tự động dưới sự điều khiến vàkiểm soát của công nghệ IoT, điều này giúp cho nhiệt độ trong nhà màng không vượt

quá 33°C.

Hinh 3.4 Nhà mang ứng dung công nghệ IoT.

Các thiết bị như quạt đảo khí, hệ thống phun sương, màng cắt nắng được cài đặthoạt động tự động theo điều kiện thời gian và điều kiện cảm biến nhiệt độ

Điều kiện thời gian: hoạt động từ 8 giờ đến 15 giờ

Điều kiện cảm biến nhiệt độ: Đối với quạt đảo khí, khi nhiệt độ trong nhà mangtrên 33°C thì quạt chạy và đưới 33°C thì quạt ngưng chạy Đối với hệ thống phun sương,khi nhiệt độ trong nha mang trên 35°C thì hệ thống phun sương bật, mỗi lần bật sẽ phun

23

3 giây và nghỉ 5 phút, khi nhiệt độ trong nhà màng dưới 33°C thì hệ thống sẽ tắt Đốivới màng cắt nắng, khi nhiệt độ trong nhà màng trên 35°C thì màng kéo ra và khi nhiệt

độ trong nhà màng dưới 33°C thì màng kéo vảo.

@ Home > Xà lách Thủy canh > Sensor node EB3 # Control Radiations Air

BRIGHTNESS : TEMPERATURE HUMIDITY

10.445 ux HIẾN 34,7 ‹ 6 c› -.

Temperature graph Wetness graph

ON nHool =S nen dot

35

a =

Hình 3.5 Dữ liệu khí hậu trong nhà rau trên hệ thống IoT

Khi nhiệt độ trong nhà màng vượt ngưỡng cho phép, cảm biến nhiệt độ (Hình 3.6)trong nhà rau sẽ thu nhận dữ liệu và truyền dit liệu về trung tâm xử lý nhờ wifi và côngnghệ điện toán đám mây đề thực hiện phân tích, lưu trữ và xử lý Tín hiệu sau khi được

xử lý sẽ truyền đến nhà rau, điều khiển các thiết bị (gồm quạt đảo khí, hệ thống phun

Sương và mái cắt nắng) hoạt động, theo cách mà chúng đã được cài đặt sẵn Sau khi

nhiệt độ hạ xuống dưới ngưỡng các thiết bị trong nhà rau cũng tự động tắt

24

3.4.2 Quy trình thực hiện

Quy trình ươm cây trong các thí nghiệm được thực hiện như sau: Trộn đều 20 kg

xơ dừa với với 0,4 kg chế phẩm Trichoderma, sau đó cho giá thé vào các ro trồng, xếpvào khay, mỗi khay chứa được 48 rọ giá thể Dùng một que tre đường kính 0,5 em đểtạo lỗ gieo hạt Lỗ gieo hạt có độ sâu khoảng 1 em, với độ sâu này hạt có tỉ lệ nảy mamcao, vì lỗ sâu hon dé làm hạt bị thối hoặc mầm không vươn ra khỏi giá thé, lỗ cạn hơn

sẽ làm hat dé bị rửa trôi khi tưới âm và gốc cây sau này bị nông dé đồ ngã Các khay saukhi gieo hạt xong sẽ được tưới âm và dé tối trong vòng 24 giờ Sau 24 giờ, đưa các khay

ra khu vực vườn ươm và bồ sung dung dịch dinh đưỡng vào khay

Cây con ở khu vực vườn ươm được chăm sóc và tầm soát sâu bệnh vào mỗi buôisáng, cây con bị sâu bệnh hoặc nhiễm nam sé bị loại bỏ ra khỏi khay dé tránh lây lanmam bệnh Ngoài ra, dé phòng ngừa vi khuẩn, nam và sâu hai, dung dịch Nano bạc -đồng và chế phâm BT được pha riêng lẻ và phun theo định kỳ (cách 15 ngày một lần đối

với mỗi chê phẩm).

Cây con sau 24 ngày tuổi sẽ chuyên lên giàn thủy canh để tiếp tục tăng trưởng.Trên giàn thủy canh, cây cũng được chăm sóc và tầm soát địch bệnh thường xuyên

Phương pháp pha và bổ sung dinh dưỡng cho cây được thực hiện như sau: Dinhdưỡng được pha bằng cách hòa tan phần A và phần B với tỉ lệ 1:1 với nước và điềuchỉnh nồng độ (TDS) đạt 850 ppm đối với dinh dưỡng cho cây con và 1000 ppm đối vớidinh dưỡng cho cây sau 24 ngày tuổi, dùng dung dich HNO; dé điều chỉnh pH dinhdưỡng là 6,2 Đối với giai đoạn cây con, dung dịch dinh dưỡng được cho vào khay vớimực dinh dưỡng cao khoảng 2 cm, sau 5 - 6 ngày dinh dưỡng trong khay cạn đi, dinhdưỡng mới sẽ được cho thêm vào khay sao cho bằng với mực dinh dưỡng lúc ban đầu

Ở giai đoạn cây được chuyền sang trồng trên giàn thủy canh (sau 24 ngày tuổi), dungdịch đinh dưỡng được cho day vào thùng chứa dinh dưỡng đối với giàn thủy canh NFT

va cho vào các ông thủy canh với mực dinh dưỡng cao khoảng 2,5 em đối với giàn thủycanh Kratky cải tiến Sau 3 - 4 ngày, dinh dưỡng trong thùng chứa của giàn thủy canhNFT cạn đi (mực dinh dưỡng thấp hơn đầu hút nước của máy bơm đặt bên trong thùngchứa), dinh đưỡng mới sẽ được thêm day vào thùng, đồng thời dinh dưỡng trong cácống thủy canh trên giàn thủy canh Kratky cải tiến cũng được bổ sung sao cho bang vớimực dinh dưỡng lúc ban dau

25

Các chỉ tiêu sinh trưởng (chiều cao cây, đường kính tán) được thu thập trên từngnghiệm thức ngay từ lúc bắt đầu chuyền sang trồng trên giàn thủy canh và sau 8 ngàyghi nhận một lần cho đến khi thu hoạch (số liệu sẽ được thu thập ở các thời điểm 24ngày tuôi, 32 ngày tuổi, 40 ngày tuổi và 48 ngày tuổi) Các chỉ tiêu về năng suất như

trọng lượng trung bình của xà lách và năng suất thực thu (NSTT), năng suất thương mại

(NSTM) được thu thập và tính toán sau khi kết thúc mỗi đợt thí nghiệm

Dé phù hợp với thời gian thực hiện đề tài, thí nghiệm được bố trí 3 lần lặp lại tươngứng với 3 đợt Quy trình cụ thé là: sau 24 ngày, cây con của đợt thứ nhất chuyển sangtrồng trên giàn thủy canh, cây con cho đợt thứ hai bắt đầu được ươm Sau 48 ngày, xàlách của đợt thứ nhất đến ngày thu hoạch, cây con của đợt thứ 2 chuyền sang trồng trêngiàn thủy canh (vừa đủ 24 ngày tuổi), đồng thời bắt đầu ươm cây con cho đợt thứ 3.Theo quy trình này, thay vì mất 144 ngày (48 ngày/đợt) đề hoàn thành thí nghiệm thì cóthê rút ngắn thời gian còn 96 ngày

3.4.3 Các chỉ tiêu theo dõi và thu thập số liệu

Các chỉ tiêu về sinh trưởng:

Chiều cao cây (cm): được đo từ điểm thấp nhất đến điểm cao nhất trên cây

Đường kính tán (cm): Do khoảng cách 2 điểm xa nhất trên cây di qua tâm của cây

Các chỉ tiêu về năng suất:

Khối lượng cây (g): cân trực tiếp sau khi thu hoạch (tính cả giá thé và ro)

Trọng lượng cây trung bình (g/cây): tong khối lượng của các cây thu được (tính cảgiá thê và rọ) của mỗi nghiệm thức chia cho số cây của mỗi nghiệm thức

Năng suất thực thu - NSTT (kg/m?): tong khối lượng của các cây thu được (tính cảgiá thé và ro) trên mỗi nghiệm thức chia cho diện tích của mỗi nghiệm thức (2,75 m2)

Năng suất thương mại - NSTM (kg/m?): tổng khối lượng của các cây thu được sauđóng gói trên mỗi nghiệm thức chia cho diện tích của mỗi nghiệm thức (2,75 m”) Saukhi thu hoạch, xà lách sẽ được loại bỏ các lá già, ta, bị sâu và cắt bỏ giá thé chỉ giữ lạimột phan giá thể quanh gốc dé giữ cho rau tươi sau đó được đóng gói vào túi nilon Tất

cả xa lách của moi nghiệm thức sau khi đóng gói sẽ được đem di cân.

3.4.4 Xử lý số liệu

Số liệu được xử lý thông qua phương pháp Phân tích phương sai một yếu tố way ANOVA) bang phần mềm Minitab.16 và phần mềm Microsoft Excel 2016

(One-26