Báo cáo nghiên cứu khoa học: " THỬ NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT CỦA RAU CẢI XANH BẰNG KĨ THUẬT THỦY CANH TẠI ĐÀ NẴNG" ppt

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 103 THỬ NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT CỦA RAU CẢI XANH BẰNG KĨ THUẬT THỦY CANH TẠI ĐÀ NẴNG TESTING THE IMPACT OF SOME NUTRITIONAL ENVIRONMENT ON GROWTH, YIELD AND QUALITY OF TURNIPS (PLANTS OF THE GENUS BRASSICA) WITH AQUATIC CULTIVATION TECHNOLOGY IN DANANG Đỗ Thị Trường Ttrường Đại học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Rau nói chung và rau cải xanh nói riêng là nguồn cung cấp vitamin A, vitamin C, riboflavin, tiamin và các chất khoáng. Hiện nay phẩm chất rau bị giảm sút do dư lượng hóa chất độc và vi sinh vật gây hại cho con người trong rau quá cao, vượt nhiều so với ngưỡng qui định. Một trong những giải pháp hữu hiệu trồng rau sạch là trồng cây bằng kỹ thuật thuỷ canh. Để chủ động có thể tự pha chế môi trường dinh dưỡng bài viết giới thiệu kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của một số môi trường dinh dưỡng đến sự sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của rau cải xanh nhằm tìm ra được dung dịch dinh dưỡng thích hợp làm cơ sở cho việc áp dụng sản xuất rau an toàn bằng kỹ thuật thuỷ canh tại Đà Nẵng. ABSTRACT Vegetables in general and turnips (plants of the genus Brassica) in particular are sources of vitamin A, vitamin C, riboflavin, tiamin and minerals. At present, the quality of vegetables have been decreased because of the high residues of chemicals and microorganism harmful to human beings in vegetables exceeding the threshold defined. One of the effective solutions for planting clean vegetables is planting by aquatic cultivation technology. For an active preparation for environmental nutrition, the article presents some pilot results on the effects of environmental nutrients on the growth, yield and quality of turnips to find out an appropriate nutrient solution as the basis for the safe vegetable production by aquatic cultivation technology in Danang . . 1. Đặt vấn đề Rau là thực phẩm không thể thiếu được trong đời sống con người. Rau nói chung và rau cải xanh nói riêng là nguồn cung cấp vitamin A, vitamin C, riboflavin, tiamin và các chất khoáng khác như: Ca, Fe. Gần đây, một phần lớn rau trên thị trường bị ô nhiễm do con người quá lạm dụng thuốc trừ sâu và phân bón. Phẩm chất rau bị giảm sút do dư lượng hóa chất độc và vi sinh vật gây hại cho con người trong rau quá cao, vượt nhiều so với ngưỡng qui định. Một trong những giải pháp hữu hiệu trồng rau sạch là trồng cây trong dung dịch hay gọi là bằng kỹ thuật thuỷ canh. Bằng kĩ thuật này, rau trồng được cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng, sinh trưởng và phát triển nhanh, TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 104 không dùng thuốc bảo vệ thực vật nên không bị ô nhiễm hóa chất bảo vê thực vật. Công nghệ này có thể tận dụng được những diện tích rất nhỏ để tạo ra những sản phẩm rau an toàn, có năng suất cao. Ngoài ra người trồng rau còn có khả năng trồng ổn định quanh năm, cả trong điều kiện trái vụ, nâng điều kiện canh tác lên 11-12 vụ trong năm. Để chủ động có thể tự pha chế môi trường dinh dưỡng nhằm chủ động trồng rau cải xanh an toàn bằng kỹ thuật thuỷ canh tại Đà Nẵng thì cần phải tìm ra được dung dịch dinh dưỡng thích hợp làm cơ sở cho việc áp dụng sản xuất rau an toàn bằng kỹ thuật thuỷ canh tại Đà Nẵng. Đây chính là mục đích mà chúng tôi muốn trình bày trong bài viết này 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu a) Đối tuợng nghiên cứu: Chúng tôi dùng giống rau cải xanh Việt Nam do trung tâm giống cây trồng Đà Nẵng cung cấp b). Nội dung nghiên cứu: (1) Nghiên cứu ảnh hưởng của một số dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến sinh trưởng, năng suất của rau cải xanh (2)Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch thử nghiệm đến phẩm chất của sản phẩm thu được c) Phương pháp nghiên cứu: (1) Sử dụng kĩ thuật trồng cây trong dung dịch theo hệ thống của Trung tâm phát triển rau Châu Á (AVRDC) có cải tiến (2) Dựa trên các thí nghiệm đã khảo sát trước đây, đã lựa chọn 6 dung dịch dinh dưỡng làm dung dịch thử nghiệm( kí hiệu CT1, CT2,CT3,CT4, CT5, CT6). Hàm lượng các nguyên tố chính trong mỗi dung dịch được thể hiện ở bảng 1 Bảng 1. Hàm lượng các nguyên tố cơ bản trong các dung dịch (ppm) Nguyên tố CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Nitơ 210 125 170 200 118 200 Phospho 31 45 39 94 61 60 Kali 234 136 274 330 279 300 Magiê 48 20 45 50 28 46 Canxi 160 136 180 305 161 170 Lưu huỳnh 64 31 110 110 119 67 Vi lượng 4,1 4,2 4,9 5,3 6,3 5,7 (3) Các dung dịch này được nghiên cứu và pha chế tại phòng thí nghiệm khoa Sinh-MT, ĐHSP Đà Nẵng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 105 (4) Các thí nghiệm được bố trí theo phương pháp ngẫu nhiên, nhắc lại 3 lần, mỗi lần một hộp (5) Mật độ trồng 24 cây/hộp, mỗi hộp đựng 25 lít dung dịch, diện tích trồng cây 0,25m 2 3. Kết quả và nhận xét /hộp 1) Ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng đến sự sinh trưởng của rau cải xanh Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của rau cải xanh, các nguyên tố khoáng đóng vai trò rất quan trọng. Các nguyên tố đa lượng và vi lượng có trong hỗn hợp muối dinh dưỡng sẽ tham gia vào các quá trình trao đổi chất trong cây, nhiều nguyên tố như N, P, S, Mg, Fe tham gia vào các hợp chất hữu cơ rất quan trọng cấu tạo nên các yếu tố cấu trúc của tế bào. Chính vì vậy nó ảnh hưởng đến quá trình phân chia và lớn lên của cơ thể. Tuy nhiên tùy theo tỉ lệ và thành phần của các ion trong môi trường dinh dưỡng mà cây hấp thụ các ion với hàm lượng khác nhau, chính vì vậy mà các môi trường dinh dưỡng khác nhau sẽ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của rau cải xanh. Chiều cao cây, số lá, diện tích lá là các chỉ tiêu quan trọng đánh giá khả năng sinh trưởng và đồng thời ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất rau. Chúng tôi tiến hành xác định các chỉ tiêu trên ở giai đoạn 30 ngày tuổi. Kết quả thể hiện trong bảng 2 Qua số liệu ở bảng 2 chúng tôi nhận thấy dung dịch dinh dưỡng ở các công thức thí nghiệm có ảnh hưởng khác nhau tới chiều cao cây, số lá và diện tích lá của cây rau cải xanh ở giai đoạn 30 ngày tuổi. Về chiều cao cây chúng tôi nhận thấy ở CT3, CT4, CT5 và CT6 chiều cao cây đạt cao hơn CT2 và CT1. Cao nhất là CT6 và thấp nhất là CT1. Có thể xếp loại chiều cao cây ở các công thức nghiên cứu là: CT6 > CT3 >CT4>CT5>CT1> CT2 Bảng 2. Ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng đến chiều cao cây, số lá, diện tích lá rau cải xanh Công thức Chiều cao cây (cm) X ± Số lá (số lá/cây) m X ± Diện tích lá (dm m 2 /cây) X ± m CT1 29,24 ± 12,420,71 ± 13,270,83 ± 0,57 CT2 28,42 ± 11,540,92 ± 12,760,75 ± 0,30 CT3 34,24 ± 13,350,78 ± 14,230,68 ± 0,25 CT4 33,52 ± 12,920,91 ± 14,320,57 ± 0,46 CT5 33,33 ± 13,280,91 ± 14,910,58 ± 0,35 CT6 35,56 ± 14,470,91 ± 15,940,65 ± 0,47 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 106 Quá trình sinh trưởng của rau ảnh hưởng đến số lá rau, số lá của cây phụ thuộc vào nhiều yếu tố như quá trình trao đổi chất, đặc điểm di truyền của giống Nhưng trong giới hạn do đặc điểm di truyền, sự phát sinh hình thái phụ thuộc nhiều vào quá trình dinh dưỡng của cây. Chính vì vậy thành phần môi trường dinh dưỡng ảnh hưởng đến số lá của rau cải xanh . Số lá rau ảnh hưởng đến diện tích của lá, thông qua diện tích lá ảnh hưởng đến bề mặt đồng hóa của cây, từ đó ảnh hưởng đến quang hợp và cuối cùng là năng suất của rau. Ở giai đoạn 30 ngày tuổi số lá trung bình ở các công thức thử nghiệm chênh lệch rõ rệt, ở CT6 có số lá cao vượt trội so với các công thức còn lại, thấp nhất vẫn là CT 2. Có thể xếp thứ tự về số lá ở các công thức thí nghiệm như sau: CT6 > CT3>CT4> CT5> CT1 > CT2 Việc chăm sóc cây trồng bằng chế độ dinh dưỡng khóang và chế độ nước hợp lí có ảnh hưởng trực tiếp tới diện tích lá Vì vậy việc nghiên cứu tìm hiểu ảnh hưởng của dinh dưỡng khoáng tới diện tích bộ lá của cây trồng có ý nghĩa thực tiễn quan trọng , tạo thế năng quang hợp cao và do đó ảnh hưởng tới quang hợp và năng suất cây trồng. Chúng tôi nhận thấy diện tích lá có sự sai khác rõ rệt ở các CT thử nghiệm, diện tích lá đạt cao nhất là rau cải ở CT6, tiếp đến là CT5 và thấp nhất là CT2. Có thể xếp theo thứ tự như sau: CT6 > CT5>CT3> CT4> CT1 > CT2 Như vậy qua 3 chỉ tiêu theo dõi chúng tôi nhận thấy môi trường dinh dưỡng ở CT 6 thuận lợi cho cây sinh trưởng và phát triển nên đã làm tăng chiều cao cây, số lá và diện tích lá của rau cải xanh 2) Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến năng suất và phẩm chất của rau cải xanh a) Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến năng suất Để đánh giá ảnh hưởngcủa các dung dịch thử nghiệm đến năng suất của rau cải xanh, chúng tôi tiến hành xác định một số chỉ tiêu liên quan đến năng suất bao gồm: Năng suất sinh học (NSSH) thực thụ, năng suất kinh tế thực thụ(NSKT), NSSH lí thuyết và NSKT lí thuyết. Kết quả thu được trình bày ở bảng 3 Bảng 3. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến các chỉ tiêu năng suất của rau cải xanh Công thức NSSH thực thụ ( g/hộp) NSKT thực thụ ( g/hộp) NSSH lí thuyết ( kg/m 2 NSKT lí thuyết (kg/m ) 2 ) CT1 914 796 3,7 3,2 CT2 809 704 3,3 2,8 CT3 994 825 4,1 3,3 CT4 873 760 3,9 3,0 CT5 959 835 3,8 3,4 CT6 1155 1005 4,6 4,2 Qua số liệu ở bảng 3 thu được cho thấy năng suất kinh tế thực thụ và năng suất TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 107 kinh tế lí thuyết ở CT6 vượt trội so với các công thức thử nghiệm, thấp nhất là CT 2. Như vậy dung dịch ở CT6 tỏ ra thích hợp với sự sinh trưởng và phát triển của rau cải xanh b) Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến phẩm chất của rau cải xanh Chúng tôi xác định ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến phẩm chất của rau cải xanh thông qua các chỉ tiêu: Hàm lượng đường tổng số, VTM C, hàm lượng nitrat và hàm lượng nitơ các loại trong lá rau lúc thu hoạch. Kết quả phân tích thu được trình bày ở bảng 4 và bảng 5 Bảng 4. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến phẩm chất của rau cải xanh Công thức Hàm lượng đường tổng số(%) X ± m VTM C(mg/100g) X ± m Hàm lượng NO 3 (mg/kg chất tươi) - CT1 2,74 ± 1,724 ± 0,025 0,021 519 CT2 2,67 ± 1,565 ± 0,013 0,012 435 CT3 3,42 ± 1,903 ± 0,017 0,016 617 CT4 3,32 ± 1,814 ± 0,019 0,022 646 CT5 3,35 ± 1,909± 0,023 0,014 671 CT6 3, 56 ± 1,910± 0,018 0,021 650 * Mức cho phép theo OMS/FAO< 2000mg/kg chất tươi) Bảng 5. Ảnh hưởng của các môi trường dinh dưỡng đến hàm lượng các dạng nitơ trong lá rau cải xanh. Công thức Hàm lượng N tổng số (% chất khô ) X ± m Hàm lượng N phi protein (%chất khô) X ± m Hàm lượng N protein (%chất khô) X ± m CT1 1,755 ± 0,042 0,901 ± 0,012 0,854 ± 0,043 CT2 1,735 ± 0,017 0,907 ± 0,023 0,828 ± 0,031 CT3 1,805 ± 0,078 0,834 ± 0,067 0,971 ± 0,076 CT4 1,832 ± 0,057 0,857 ± 0,016 0,975 ± 0,019 CT5 1,803 ± 0,068 0,827 ± 0,071 0,920 ± 0,062 CT6 1,844 ± 0,072 0,857 ± 0,063 0,987 ± 0,066 + Qua số liệu thu được ở bảng 4 chúng tôi nhận thấy: CT6 làm tăng không đáng kể hàm lượng đường tổng số và VTM C, các công thức CT3, CT4 và CT5 có hàm lượng tương đương nhau và thấp nhất thuộc về CT1 và CT2 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 108 - Hàm lượng NO 3 - + Qua số liệu ở bảng 5 cho thấy ở CT4, CT3, CT5 và CT6 có hàm lượng nitơ tổng số xấp xỉ nhau. Hai công thức thử nghiệm còn lại là CT1 và CT2 có hàm lượng nitơ tổng số thấp hơn không có sự sai khác đáng kể giữa các mẫu phân tích. Ở tất cả các mẫu chỉ tiêu này đều nằm dưới ngưỡng cho phép - Hàm lượng nitơ phi protein trong lá rau cải ở các công thức thí nghiệm từ 0,834 %g chất khô (CT3) đến 0,907 %g chất khô (CT2). Dưới ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng hàm lượng nitơ phi protein ở các công thức thí nghiệm cao nhất là công thức 2 - Hàm lượng nitơ protein trong lá rau cải giai đoạn thu hoạch nằm trong khoảng 0,854 %g chất khô (CT2) đến 0,987 %g chất khô (CT6). Công thức 3, 4,5 có hàm lượng nitơ protein tuơng đương nhau, sự chênh lệch không đáng kể. Riêng CT6 có tăng hàm lượng nitơ tổng số và nitơ protein đôi chút so với các CT còn lại 4. Kết luận • Rau cải xanh trồng trong các dung dịch thử nghiệm ở CT3, CT4, CT5 và CT6 có chiều cao cây, số lá trung bình/cây, diện tích lá cao hơn so CT1 và CT2, cao nhất là CT6; • Trồng rau cải xanh trong dung dịch dinh dưỡng ở CT6 đã làm tăng năng suất sinh học và năng suất kinh tế so với các CT thử nghiệm khác; • Rau cải xanh trồng trong các môi trường thử nghiệm CT3, CT4, CT5 và CT6 đã làm tăng hàm lượng vitamin C, hàm lượng nitơ protein trong lá rau cải xanh hơn so với các công thức CT1, CT2 và cao nhất là CT6; • Hàm lượng NO 3 - • Hoàn toàn có th ể chủ động trong việc pha chế các dung dịch CT3, CT4,CT5 và CT6 để trồng rau cải xanh bằng kĩ thuật thủy canh tại Đà Nẵng nhưng tốt nhất là CT6. trong lá rau cải xanh ở các công thức thử nghiệm đều dưới ngưỡng cho phép nên sử dụng sản phẩm là đảm bảo an toàn cho người sử dụng; TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Nguyên. Kỹ thuật thuỷ canh và sản xuất rau sạch. NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 2004. [2] Võ Kim Oanh. Kỹ thuật trồng cây trong dung dịch, chuyên đề tiến sĩ ngành Nông học. Trường ĐH Nông nghiệp I Hà Nội. 2004. [3] Lê Tấn Phước, Trồng rau trên không ở Singapore, Tạp chí Khoa học và Đời sống, (53), tr.10-20 [4] Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Thị Lý Anh, Nguyễn Xuân Trường và CTV. Thử nghiệm các dung dịch dinh dưỡng cho việc trồng một số loại rau ăn lá bằng kỹ thuật thuỷ canh trong dung dịch. Tạp chí khoa học công nghệ và quản lý kinh tế. Tháng 10-1998. Tr: 453- 455. . CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(34).2009 103 THỬ NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT CỦA RAU CẢI XANH BẰNG KĨ THUẬT. dưỡng đến năng suất và phẩm chất của rau cải xanh a) Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến năng suất Để đánh giá ảnh hưởngcủa các dung dịch thử nghiệm đến năng suất của rau cải xanh, chúng. cây bằng kỹ thuật thuỷ canh. Để chủ động có thể tự pha chế môi trường dinh dưỡng bài viết giới thiệu kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của một số môi trường dinh dưỡng đến sự sinh trưởng, năng suất