Nghiên cứu nhân giống vô tính cây cỏ ngọt bằng phương pháp khí canh

36 4.1.1 Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến khả năng sinh trưởng, phát triển và hệ số nhân giống của cây cỏ ngọt trên nền khí canh .... 42 4.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được sử dụng và công

bố trong các luận văn, luận án và các công trình khoa học nào trước đây

Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn được sử dụng trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc, đảm bảo trích dẫn theo đúng quy định

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này !

Hà Nội, ngày tháng 04 năm 2012

Tác giả

Nguyễn Thị Duyên

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… ii

Tôi xin trân trọng cảm ơn những ý kiến đóng góp, định hướng quý báu của các thầy cô bộ môn Sinh lý thực vật trong quá trình thực hiện đề tài, hoàn

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… iii

EGS : Enhanced Geothemal System

NFT : Nutrient Film Technique

HSN : hệ số nhân

ppm : nồng độ mg/l

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… iv

MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài 3

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

2.1 Cây cỏ ngọt 5

2.1.1 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm thực vật học 5

2.1.2 Bộ phận dùng và thành phần hóa học 6

2.1.3 Tác dụng dược lý 8

2.1.4 Tính vị, công năng, công dụng 10

2.2 Những nghiên cứu về cây cỏ ngọt trên thế giới và ở Việt Nam 11

2.2.1 Những nghiên cứu về cây cỏ ngọt trên thế giới 11

2.2.2 Những nghiên cứu về cây cỏ ngọt ở Việt Nam 15

2.2.3 Nghiên cứu nhân giống cây cỏ ngọt 16

2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật khí canh 17

2.3.1 Đặc điểm của hệ thống khí canh 17

2.3.2 Một số nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến việc trồng trọt bằng kỹ thuật khí canh 20

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… v

2.3.4 Một số nghiên cứu về ứng dụng khí canh trong nhân giống và trồng trọt trên thế giới và Việt Nam 24

3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

3.1 Đối tượng nghiên cứu 31

3.2 Nội dung nghiên cứu 31

3.3 Phương pháp nghiên cứu 34

3.3.1 Bố trí thí nghiệm 34

3.3.2 Các chỉ tiêu theo dõi 34

3.4 Phương pháp xử lí số liệu 35

4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36

4.1 Nghiên cứu nhân giống cỏ ngọt bằng kỹ thuật khí canh 36

4.1.1 Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến khả năng sinh trưởng, phát triển và hệ số nhân giống của cây cỏ ngọt trên nền

khí canh 36

4.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung dịch dinh dưỡng đến khả sinh trưởng, phát triển và hệ số nhân giống của cây Cỏ ngọt 42

4.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian nghỉ giữa các lần phun dung dịch dinh dưỡng đến khả sinh trưởng, phát triển và hệ số nhân giống của cây cỏ ngọt 46

4.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian phun dung dịch dinh dưỡng đến khả năng sinh trưởng, phát triển và hệ số nhân giống của cây cỏ ngọt 50

4.1.5Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ α- NAA đến tỷ lệ ra rễ của ngọn giâm và động thái sinh trưởng của cây cỏ ngọt 57

4.1.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng tạo chồi của cây cỏ ngọt 60

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… vi

4.2 Ảnh hưởng của nguồn giống đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cỏ ngọt 62

4.2.1 Ảnh hưởng của nguồn giống đến sinh trưởng,phát triển của cây cỏ ngọt 63

4.2.2 Ảnh hưởng của nguồn giống đến năng suất của cây cỏ ngọt 64

4.3 Sơ bộ hiệu quả kinh tế của việc nhân giống cỏ ngọt từ khí canh 64

5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 67

5.1 Kết kuận 67

5.2 Đề nghị 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

PHỤ LỤC 76

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến sinh trưởng,

phát triển của cây cỏ ngọt trên nền khí canh 37Bảng 4.2 Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến hệ số nhân

giống của cây cỏ ngọt trồng trên nền khí canh 39Bảng 4.3 Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến khả năng ra rễ

của cành giâm cỏ ngọt trồng trên nền khí canh 41Bảng 4.4 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch dinh dưỡng đến sinh

trưởng, phát triển của cây cỏ ngọt trên nền khí canh 42Bảng 4.5 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch dinh dưỡng đến hệ số nhân

giống của cây cỏ ngọt trên nền khí canh 44Bảng 4.6 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch dinh dưỡng đến khả năng

ra rễ của cành giâm cỏ ngọt trồng trên nền khí canh 45Bảng 4.7 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ giữa các lần phun dung dịch

dinh dưỡng đến sinh trưởng, phát triển của cây cỏ ngọt trên

nền khí canh 47Bảng 4.8 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ giữa các lần phun dung dịch

dinh dưỡng đến hệ số nhân giống của cây cỏ ngọt trên nền

khí canh 48Bảng 4.9 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ giữa các lần phun dung dịch

dinh dưỡng đến khả năng ra rễ của cành giâm cỏ ngọt trên

nền khí canh 50Bảng 4.10 Ảnh hưởng của khoảng thời gian phun dung dịch dinh dưỡng

đến sinh trưởng, phát triển của cây cỏ ngọt trồng trên nền khí

canh 51

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… viii

Bảng 4.11 Ảnh hưởng của khoảnh thời gian phun dung dịch dinh dưỡng

Bảng 4.12 Ảnh hưởng của khoảng thời gian phun dung dịch dinh dưỡng

đến khả năng ra rễ của cây cỏ ngọt trên nền khí canh 53Bảng 4.13 Ảnh hưởng của của nồng độ α- NAA đến tỷ lệ ra rễ của ngọn

giâm cỏ ngọt trên nền khí canh 57Bảng 4.14 Ảnh hưởng của của nồng độ α- NAA đến động thái sinh

trưởng của ngọn giâm cỏ ngọt trên nền khí canh 58Bảng 4.15 Ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng bật mầm của cỏ

ngọt trồng trên nền khí canh 60Bảng 4.16 Ảnh hưởng của nồng độ BA đến hệ số nhân cỏ ngọt trên nền

khí canh 61Bảng 4.17 Ảnh hưởng của nguồn giống đến sinh trưởng của cây cỏ ngọt

trồng trên đồng ruộng 63Bảng 4.18 Ảnh hưởng của nguồn giống đến năng suất cỏ ngọt trên đồng

ruộng 64Bảng 4.19 Chi phí/m2 trong thí nghiệm nhân cây bằng khí canh 65

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… ix

DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Phân tử Steviosid 7

Hình 2.2 Ruộng trồng cỏ ngọt 16

Hình 4.1 Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến hệ số nhân của cây cỏ ngọt 39

Hình 4.2 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch dinh dưỡng đến hệ số nhân của cây cỏ ngọt 44

Hình 4.3 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ giữa các lần phun dung dịch dinh dưỡng đến hệ số nhân của cây cỏ ngọt 49

Hình 4.4 Ảnh hưởng của thời gian phun dung dịch dinh dưỡng đến hệ số nhân của cây cỏ ngọt 53

Hình 4.5 Cây cỏ ngọt trên hệ thống khí canh 55

Hình 4.6 Sự phát triển của rễ cỏ ngọt trên nền khí canh 55

Hình 4.7 Sinh trưởng của cá thể cỏ ngọt 56

Hình 4.8 Ảnh hưởng của α- NAA đến động thái ra rễ cỏ ngọt 58

Hình 4.9 Ảnh hưởng của α- NAA đến động thái tăng chiều cao cỏ ngọt 59

Hình 4.10 Ảnh hưởng của α- NAA đến động thái động thái ra lá ngọn giâm cỏ ngọt 59

Hình 4.11 Ảnh hưởng của BA đến hệ số nhân của cỏ ngọt 62

Hình 4.12 Cây cỏ ngọt trên hệ thống khí canh 66

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 1

1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Cỏ ngọt (Stevia, Sweetleaf, Candyleaf) còn được gọi là cỏ đường, cỏ mật hoặc cúc ngọt, có nguồn gốc ở thung lũng Rio Monday nằm về phía Đông Bắc của Panama, Nam Mỹ Vào thế kỷ XVI, các thủy thủ Tây Ban Nha đã từng đề cập đến sự hiện diện của loại thảo mộc này Nhưng phải chờ đến năm

1888, nhà thực vật học người Paraguay là Moises Santiago Bertoni mới phân

loại và chính thức đặt tên gọi nó là Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley Thổ

dân Guarani ở Paraguay gọi cỏ này là Caá-êhê có nghĩa là cỏ ngọt Từ cả ngàn năm nay, họ đã dùng loại thảo mộc này để làm dịu ngọt các thức ăn thức uống có tính đắng, và cũng để chữa trị một số bệnh như béo phì, bệnh tim, cao huyết áp, v.v…

Cỏ ngọt là cây đa niên bán nhiệt đới, thuộc họ Cúc Asteraceae (Compositae)

Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley là một trong số 154 loại cỏ ngọt

thuộc chi Stevia Cây cỏ ngọt mọc thành bụi, cao khoảng 75cm lúc trưởng thành có thể cao tới 1m Thân và cành tròn Thân non có màu xanh, thân già màu nâu Bản lá dài 5-7cm, có mép hình răng cưa Hoa nhỏ màu trắng Phấn hoa có thể gây dị ứng Chất ngọt tập trung trong lá Lá già, ở dưới thấp chứa nhiều chất ngọt hơn lá non ở phía trên cao Chất ngọt trong lá giảm đi khi cây

trổ hoa vào tháng 9

Về phương diện hóa học, đây là những diterpenoid glycosides và gồm có

4 loại chính: stevioside (5-10%), rebaudioside A (R-A) (2- 4%), rebaudioside

C (1-2%), và dulcoside A (0.5 -1%) Hai loại phụ là rebaudioside D và E Theo khẳng định của GS.TS Đỗ Tất Lợi và Hội y dược học, chất ngọt stevioside có vị ngọt gấp 150 - 300 lần đường thường (saccaroza), đặc biệt là

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 2

không tạo calorie và rất ổn định ở nhiệt độ cao (1980C hay 3880F), không trở nên xậm màu, và cũng không trở thành đường caramel hoặc kẹo

Cỏ ngọt ở Việt Nam sinh trưởng, phát triển tốt vào vụ xuân – hè Về mùa đông, cây có hiện tượng rụng lá và hơi bị tàn lụi Những mùa đông lạnh, khí hậu khắc nghiệt có thể làm cây mất giống Nguồn cỏ ngọt tự nhiên ở nước ta trước đây khá dồi dào Nhưng những năm gần đây, do khí hậu thay đổi thất thường, mùa đông thường rất lạnh nên trữ lượng cỏ ngọt giảm sút nghiêm trọng Để chủ động đáp ứng nhu cầu về dược liệu, đảm bảo giữ giống qua mùa đông, nhiều nơi đã tiến hành nghiên cứu, nhân giống, trồng

cỏ ngọt Nhưng mùa đông cây cỏ ngọt ngoài đồng ruộng bi tàn lụi nên không có nguồn giống để nhân, hơn nữa do thời tiết không thuận lợi nên ngọn giâm có tỷ lệ sống không cao và ra hoa nhiều ngay trong vườn ươm làm cây con sinh trưởng chậm Trong khi đó việc nhân giống cỏ ngọt bằng hạt cho tỷ lệ nảy mầm rất thấp Phương pháp nhân giống bằng nuôi cấy mô

có thể khắc phục những nhược điểm trên, có thể nhân giống tốt trong mua đông để cung cấp giống kịp thời cho vụ xuân, cây con sạch bệnh, không ra hoa sớm Nhưng cỏ ngọt nuôi cấy mô rất khó khăn trong khâu ra cây, vì vậy cần có biện pháp để khắc phục nhược điểm này

Khí canh là kỹ thuật mới được cải tiến từ hệ thống thuỷ canh khi rễ cây không nhúng trực tiếp vào dung dịch dinh dưỡng mà phải qua hệ thống bơm phun định kỳ, nhờ vậy mà tiết kiệm được dinh dưỡng và hô hấp của

bộ rễ được thuận lợi nhất Công nghệ khí canh được Richard J Stoner (1983, đại học Colorado, Mỹ) đưa ra và áp dụng thành công trong nhân giống cây trồng từ những năm 80 của thế kỷ XX Công nghệ này cho phép nhân được nhiều loại cây trồng, chu kỳ nhân giống nhanh hơn, nhiều hơn, gấp 30 lần so với kỹ thuật truyền thống

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 3

Vì vậy, xuất phát từ nhu cầu thực tế để tăng hệ số nhân giống cây cỏ

ngọt chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu nhân giống vô tính cây cỏ ngọt

bằng phương pháp khí canh”

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích

Ứng dụng kỹ thuật khí canh trong việc nhân nhanh cây giống cỏ ngọt, từ

đó đề xuất quy trình nhân giống với hệ số nhân giống cao, cây giống chất lượng tốt phục vụ sản xuất

1.2.2 Yêu cầu của đề tài

- Xác định được các thông số kỹ thuật thích hợp cho nhân giống cây cỏ ngọt bằng phương pháp khí canh: loại dung dịch, nồng độ dung dịch, chế độ phun dung dịch dinh dưỡng

- Xác định nồng độ chất kích thích ra rễ thích hợp cho sự ra rễ của ngọn giâm cỏ ngọt trên nền khí canh

- Xác định nồng độ chất kích thích tạo chồi thích hợp cho cây cỏ ngọt trên nền khí canh

- Đánh giá được khả năng sinh trưởng, phát triển của cây giống cỏ ngọt được nhân bằng kỹ thuật khí canh

- So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển của cây cỏ ngọt trồng trên đồng ruộng được nhân giống bằng phương pháp khí canh với các phương pháp khác

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 4

cao Các kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp những dữ liệu cơ bản về sinh trưởng, phát triển của cây cỏ ngọt trồng trong điều kiện khí canh, đồng thời là cơ sở khoa học để đề xuất biện pháp nhân giống mới

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Cung cấp một phương pháp mới để nhân giống cây cỏ ngọt, tạo ra cây giống có chất lượng cao, góp phần thúc đẩy sản xuất cỏ ngọt trở thành cây trồng có tính chất hàng hoá mới phục vụ cho việc phòng và chữa bệnh của cộng đồng và xuất khẩu

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 5

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cây cỏ ngọt

2.1.1 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm thực vật học

Cỏ ngọt có tên khoa học là Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley, còn có

tên gọi khác là cúc ngọt thuộc chi Stevia Cav Họ cúc (Asteraceae) (Katayma

và cs, 1976) [24] Cỏ ngọt được biết đến từ năm 1908 Hai nhà khoa học Reseback và Dieterich đã chiết xuất được glucozit từ lá cỏ ngọt Đến năm

1931, Bridel và Lavieille mới xác định được glucozit đó chính là steviozit, chất cơ bản tạo nên độ ngọt ở loại cây này( Brandle và cs, 1998) [19] Steviozit sau khi thủy phân sẽ cho 3 phân tử steviol và isosteviol Chất steviol ngọt gấp 300 lần đường saccaroza, ít năng lượng, không lên men, không bị phân hủy mà hương vị thơm ngon, có thể dùng để thay thế đường trong chế

độ ăn kiêng (K Ramesh, Virendra Singh, Nima W Megeji, 2006) [26]

Cỏ ngọt có nguồn gốc tự nhiên ở vùng Amambay và Iquacu thuộc biên giới Brazil và Paraguay (Katayma và cs, 1976)[24] Ngày nay, nhiều nước trên thế giới đã phát triển việc dùng loại cây này trong đời sống Ngay từ những năm đầu của thế kỷ 20, người dân Paraguay đã biết sử dụng cỏ ngọt như một loại nước giải khát Đến những năm 70, cỏ ngọt đã bắt đầu được dùng rộng rãi ở Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc và nhiều nước Đông Nam Á Tại Việt Nam, từ năm 1988, cỏ ngọt đã được nhập và trồng ở nhiều vùng như Hà Giang, Cao Bằng, Hà Tây, Lâm Đồng (www.caythuocquy.info.vn) [51]

Chi Steavia Cav không có một đại diện nào ở vùng Châu Á Cỏ ngọt

đang được phổ biến trồng ở Việt Nam hiện nay, được nhập nội từ Nam Mỹ năm 1988 (Đỗ Huy Bích và cs, 2004)[2]

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 6

Cỏ ngọt là cây thảo nhỏ, sống nhiều năm, cao 0,5 – 0,6m, có khi đến 1m Thân cứng mọc thẳng, có rãnh dọc và nhiều lông mịn, ít phân nhánh Lá mọc đối, hình mác hoặc bầu dục, gốc thuôn, đầu tù hoặc hơi nhọn, dài 5 – 7cm, rộng 1 – 1,5cm, có 3 gân, 4 – 6 đôi răng nhọn ở phần nửa về phía đầu lá, hai mặt có lông trắng mịn, nhấm lá thấy có vị ngọt rất đậm, cuống lá rất ngắn Hoa lưỡng tính, tụ họp thành đầu màu trắng ở ngọn thân Quả bế, không có mào lông, hạt không có nội nhũ Mùa hoa từ tháng 5 đến tháng 9

Cỏ ngọt là cây ưa ẩm và ưa sáng, có thể chịu bóng hoặc ưa bóng vào thời

kì cây con (Singh Rao, 2006) [39] Vốn là cây ở vùng nhiệt đới, cỏ ngọt trồng

ở Việt Nam sinh trưởng, phát triển tốt vào vụ xuân – hè Về mùa đông, cây có hiện tượng rụng lá và hơi bị tàn lụi Cây ra hoa quả nhiều hằng năm Tuy nhiên người ta vẫn thường áp dụng cách nhân giống bằng cành giâm (Đỗ Huy Bích và cs, 2004)[2]

2.1.2 Bộ phận dùng và thành phần hóa học

Bộ phận dùng là phần trên mặt đất của cây cỏ ngọt

Thành phần hóa học của lá cỏ ngọt chứa:

Các ent-kauren diterpen glicosid: steviosid (2.2 – 18.5%), rebaudiosid A,

B, C, D, E, dulcosid, steviobiosid Các thành phần này có vị ngọt ở các mức

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 7

Steviosid (13 – [(2 – 0 – β – D – glucopyranosyl – α – D – α – D – glucoryranosyl) oxy] kaur – 16 – en – 18 oic acid β – D – glucopyranosid ester, cupatorin, rebaudin, stevin, steviosin) là hoạt chất chính Đó là những tinh thể dễ chảy nước, có điểm chảy 198°C, [α]D 50 -39,3°C (c = 5,7 trong nước), có độ ngọt gấp 150 – 300 lần đường mía (tùy theo cách trồng chăm sóc) 1g steviosid tan trong 800 ml nước Tan trong dioxin, hơi tan trong alcol

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 8

n-butanol, cuối cùng bằng methanol ở nhiệt độ dưới 10°C (Tsanava, V.P, 1989)[47]

2.1.3 Tác dụng dược lý

Tác dụng hạ đường huyết: Thử trên thỏ và chuột cống trắng cho thấy cao nước lá Cỏ ngọt có tác dụng làm giảm đường huyết ở thỏ, với một chế độ ăn giàu hydrat cacbon, có thêm 10% lá cỏ ngọt tương ứng với 0,5% steviosid trong thực đơn, làm giảm có ý nghĩa glucose – huyết và glycogen gan sau 4

tuần cho ăn ở chuột cống trắng

Khi uống dài ngày, cả steviosid và bột lá cỏ ngọt không gây ra những thay đổi có ý nghĩa về sự tiêu thụ thức ăn, sự phát triển cơ thể

Một nghiên cứu khác cũng trên chuột cống trắng, cho một chế độ ăn có 0.1 – 0.5% steviosid trong thời gian 30 – 56 ngày Kết quả cũng không thấy

có thay đổi có ý nghĩa về mức glucose – huyết Thử nghiệm lâm sàng ở Paraguay (1970) trên những bệnh nhân đái tháo đường thấy trung bình mức glucose – huyết giảm 35% Một thử nghiệm khác ở Braxin (1981) với liều mỗi lần 0.25g steviosid, ngày 4 lần, cũng làm đường huyết giảm rõ rệt (Thamolwan, S and C Narongsak, 1997) [43]

Tác dụng giãn mạch: Steviosid có tác dụng giãn mạch toàn thân rõ rệt

(Đỗ Huy Bích và cs, 2004) [2]

Tác dụng trên thận và huyết áp: Thử trên lưu lượng huyết tương qua

thận (RPF) và tốc độ lọc cầu thận (GFR): Ở chuột cống trắng bình thường, steviosid làm tăng cả hai thông số Tác dụng tăng GFR là do thuốc làm giãn mạch tới tiểu cầu thận và cả mạch từ đó ra Truyền steviosid cho chuột cống trắng cao huyết áp cũng làm tăng cả RPF và GFR Kết quả này cũng xảy ra ở chuột cống bị cao huyết áp do gây mô hình thực nghiệm tổn thương thận.Trên chuột cống trắng bình thường và cả chuột gây cao huyết áp thực nghiệm,

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 9

steviosid đều có tác dụng làm giảm huyết áp, tăng bài niệu và tăng thải trừ natri Thử trên người có huyết áp bình thường uống chè cỏ ngọt trong 30 ngày liền, thấy huyết áp ở cả hai tâm trương và tâm thu đều hạ khoảng 9.5% (Đỗ Huy Bích và cs, 2004)[2]

Tác dụng tránh thai: Nghiên cứu của PLANAS (năm 1968)[36] đã thông

báo, cho chuột cống trắng cái và đực uống nước có 5% cao cỏ ngọt thấy có tác dụng ngừa thai Nhưng trong những năm 70, bốn nhóm thực nghiệm độc lập, không xác nhận tác dụng này

Tác dụng kháng khuẩn: Cao lá cỏ ngọt có tác dụng đối với Pseudomonas aeruginosa và Proteus vulgaris Chưa thấy tài liệu nào công bố về tác dụng

trên các vi khuẩn Streptococus inutans, Lactobacillus plantarum và

Lactobacillus casei là những vi khuẩn có liên quan đến quá trình sún răng ở

trẻ em, vì hiện nay có dùng steviosid thay thế đường trong chế biến bánh kẹo

(Đỗ Huy Bích và cs) [2]

Liều dùng an toàn ở người: Nồng độ steviosid trong một số nước giải khát ở Nhật Bản là 0,005 -0,007% Nếu một ngày uống 1 lít thì lương steviosid đưa vào cơ thể là 0,05 -0,07g tương ứng với khoảng 1g lá cỏ ngọt Điều đó có thể được chấp nhận vì là liều an toàn, đã dược Nhà nước Nhật cho phép (Tomita, T và cs, 1997) [44]

Độc tính cấp: Cho chuột cống uống steviosid với liều 2g/kg không thấy

có chuột chết và cũng không có biểu hiện độc sau 2 tuần theo dõi (Toyoda, K

và cs, 1997) [46]

Độc tính bán cấp: Cho chuột cống trắng ăn liều hàng ngày 0,5g/kg trong

56 ngày Các thông số theo dõi gồm cân nặng, các chỉ tiêu huyết học, các chỉ tiêu hóa sinh và xét nghiệm tổ chức học gan đều bình thường (Toyoda, K và

cs, 1997) [46]

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 10

Độc tính trên thận: Thí nghiệm trên chuột cống trắng, liều cao steviosid

có thể gây độc với thận, làm tăng urê và creatinin huyết thanh Tiêm tĩnh mạch cho chuột cống trắng, liều 0,4 ; 0,8 ; 1,2 và 1,6g/kg rồi theo dõi độ thanh thải của một số chất có so sánh với lô chứng, thấy từ liều 0,8g/kg trở lên chức năng lọc của cầu thận không bị ảnh hưởng, chức năng tái hấp thu của ống lượn gần bị suy giảm, một phần glucose không được tái hấp thu và đã bị thải trừ qua nước tiểu Steviosid có thể còn bị thải trừ qua niêm mạc của ống thận Ngoài ra, steviosid còn gây bài niệu tăng thải natri niệu và làm tăng độ thanh thải của paraminohippuric (Toyoda, K và cs, 1997) [46]

Khả năng gây đột biến: Nhiều thực nghiệm nghiên cứu khả năng gây đột

biến trên các chủng Salmonella typhimurium TA 98, TA 100, TA 1535, Ta

1538 và TM 677, hoặc trên chủng Escherichia coli WP2 đều xác nhận cao cỏ ngọt, steviosid và steviol là aglycon của steviosid không gây đột biến Nhưng

có nghiên cứu cho biết một số chất chuyển hóa của steviosid lại có thể gây đột biến Mặc dù steviosid không bị chuyển hóa trong cơ thể và thải trừ nguyên vẹn qua nước tiểu Song người ta lo ngại một số tạp khuẩn vùng manh tràng

có thể phân giải được steviosid (Tomita, T và cs, 1997) [44]

2.1.4 Tính vị, công năng, công dụng

Tính vị, công năng: Cỏ ngọt có vị ngọt rất đậm, có ích cho người đái

tháo đường và người béo phì, thuốc ít độc (Đỗ Huy Bích và cs, 2004) [2] Công dụng:

Chữa đái tháo đường: Nhiều tài liệu đã xác nhận tác dụng chống đái tháo đường của cỏ ngọt và steviosid, nhưng cũng có công trình nghi ngờ tác dụng này Dù sao cỏ ngọt và steviosid có vị ngọt sẽ làm giảm nhu cầu chất đường

và chất bột của người bệnh, vì thế sẽ làm giảm đường huyết Liều dùng theo

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 11

thử nghiệm ở Braxin là mỗi lần 0,25g steviosid (hoặc 2,5g lá cỏ ngọt), ngày 4 lần Uống nhiều ngày (Đỗ Huy Bích và cs, 2004)[2]

Chữa béo phì: Cỏ ngọt và steviosid làm giảm nhu cầu chất bột và chất

đường của cơ thể, nên cũng có tác dụng chữa béo phì Liều dùng 0,5 – 1g steviosid chia ra 3 – 4 lần trong ngày Uống nhiều ngày Lá cỏ ngọt hoặc steviosid thường dùng làm chất điều vị cho các loại trà thuốc, trà túi lọc Tỷ lệ

lá cỏ ngọt hoặc steviosid trong đó thường thấp Ở Việt Nam cũng đã có một

số chế phẩm có cỏ ngọt như: Trà actisô – stevia, Trà sâm quy – stevia có sâm

khu 5, tam thất, đương quy, ngũ gia bì và cỏ ngọt Trà túi lọc Sotevin có dừa

cạn, hoa cúc, hoa hòe và cỏ ngọt (Đỗ Huy Bích và cs) [2]

Chữa cao huyết áp: Hàng ngày uống trà Sotevin có tác dụng làm giảm

huyết áp (Đỗ Huy Bích và cs, 2004) [2]

Dùng thay thế đường saccarose: trong công nghiệp thực phẩm để làm

chất điều vị cho bánh mứt kẹo, nước giải khát (Đỗ Huy Bích và cs, 2004) [2] Ngoài ra, cỏ ngọt còn được dùng trong chế biến mỹ phẩm, chẳng hạn sữa làm mượt tóc, kem làm mềm da Nó vừa có tác dụng nuôi dưỡng tất cả các

mô, tái tạo làn da mới vừa chống nhiễm khuẩn, trừ nấm (Tomita, T và cs, 1997) [44]

2.2 Những nghiên cứu về cây cỏ ngọt trên thế giới và ở Việt Nam

2.2.1 Những nghiên cứu về cây cỏ ngọt trên thế giới

Tại nhiều nơi trên thế giới, chất steviosid hay chiết phẩm của nó được dùng làm chất tạo vị ngọt thay thế các loại đường thường hoặc đường hoá học cỏ ngọt phơi khô, sấy khô có thể bỏ vào trà Bột lá khô có thể trộn với bột làm bánh để thay thế đường

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 12

Trung Quốc xem cỏ ngọt như một dược liệu thiên nhiên rất tốt để giúp làm giảm cân, ăn ngon và tiêu hóa tốt

Nhật Bản là quốc gia sử dụng cây cỏ ngọt nhiều nhất trên thế giới Mỗi năm ngành kỹ nghệ Nhật tiêu thụ từ 700 tấn đến 1000 tấn lá stevia Một số khác cần phải được nhập thêm từ Hàn quốc, Đài Loan và Trung Quốc Họ sử dụng chất tạo vị ngọt steviosid trong kẹo chewing gum, bánh kẹo, và trong các loại nước ngọt như Coca Cola (Strauss, 1995) [41]

Tại Bắc Mỹ, các sản phẩm stevia có thể được tìm thấy tại những tiệm bán thực phẩm thiên nhiên Bột lá khô dùng làm trà, có thể có vị ngọt gấp 30 lần vị ngọt của đường cát Dạng lỏng, là những dịch chiết có thể ngọt 70 lần hơn đường Tốt nhất là bột tinh chất màu trắng trích từ lá cỏ ngọt và có chứa chất rebaudioside A và steviosid Ở dạng này, stevia có vị ngọt gấp 150 - 300 lần vị ngọt của đường cát (David J Midmore và Andrew H Rank, 2002) [22] Giới kỹ nghệ thực phẩm thiên nhiên hết lòng ca ngợi và quảng cáo cây

cỏ ngọt như một giải pháp thiên nhiên rất tốt để thay thế các loại đường hóa học

Cỏ ngọt không tạo calorie nên rất thích hợp để làm giảm cân Cỏ ngọt không làm bợn răng, không gây sâu răng, bảo vệ vệ sinh răng miệng, và cũng giúp vào việc làm lành càc vết thương ngoài da

Bổ tim, lợi tiểu, làm giảm áp huyết ở những người cao máu, và đặc biệt nhất là đối với những người bị bệnh tiểu đường, cỏ ngọt trợ giúp tụy tạng trong việc tiết chất insulin Các bệnh nhân thay vì dùng các loại đường hóa học như aspartame chẳng hạn, thì tốt hơn hết, họ nên dùng chất tạo vị ngọt thiên nhiên lấy từ cỏ ngọt, ngoài ra, nó cũng không làm tăng lượng đường trong máu Ngày nay, cây cỏ ngọt được thấy trồng tại rất nhiều quốc gia như: Brazil, Argentina, Paraguay, Mexico, Nhật bản, Trung Quốc, Đài Loan, Hàn

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 13

Quốc, Thái Lan, Việt Nam, Israel, và Hoa Kỳ (David J Midmore và Andrew

H Rank, 2002) [22]

Cỏ ngọt là cây ưa ẩm, thích hợp trồng ở độ cao từ 200 – 400m so với mực nước biển, lượng mưa khoảng 1500 – 1800mm và có thể chịu được nhiệt

trong vùng đầm lầy, trên những chân đất ẩm hoặc những vùng nước nông (Colombus M., 1997; Oddone B., 1999; Shock C.C, 1982) [21, 34, 38] Cây

ngày dưới 12 giờ Cây sinh trưởng tốt và cho hàm lượng stevioside cao khi thời gian chiếu sáng trong ngày đạt 16 giờ (Metivier và sc, 1979; Yermakov

và cs, 1996) [32, 49]

Cây cỏ ngọt đã được trồng rộng dãi ở nhiều vùng khí hậu trên thế giới và đã

có nhiều thành công trong trồng trọt, mặc dù vẫn chủ yếu dựa vào phương pháp nhân giống bằng cành giâm và nhân giống từ hạt trong nhà kính trước khi trồng ngoài đồng ruộng Trồng cây trên nghèo dinh dưỡng, đất cát (pH 4 -5), đất ngập nước và có hàm lượng hữu cơ thấp, cây cao khoảng 0.6 – 0.7m, nếu canh tác tốt

và trồng trên đất màu mỡ cây có thể cao từ 1- 1.8m với 20 cành trên một cây (Jia G.N, 1984) [29] Nên chọn đất thoát nước tốt, giữ nước hợp lý, có pH 5 -7 là phù hợp, tránh đất kiềm Các loài cỏ ngọt trong hoang dại có nhiều sự thay đổi về kiểu hình và thành phần các hoạt chất trong lá, những sai khác này do một vài đột biến nhỏ trong nhiễm sắc thể gây ra, những đặc tính này có khả năng di truyền cho thế hệ sau (Handro W và cs, 1993) [27] Người ta đã dựa vào những đặc điểm này chọn ra những tính trạng có lợi cho con người để tạo giống mới phục vụ cho trồng trọt, ví dụ tỷ lệ lá/thân, hàm lượng stevioside Tổng hàm lượng stevioside có tương quan tuyệt đối với tỷ lệ lá/thân Độ dày của lá có tương quan tuyệt đối với tỷ lệ R-A/stevioside (Shyu Y.T và cs) [42] Hàm lượng

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 14

R/A cao cũng đồng nghĩa với diện tích lá lớn, khả năng quang hợp cao, hàm lượng chlorophyll và protein cao (Weng X.Y và cs) [48]

Các nước trên thế giới đã nghiên cứu trồng và chọn tạo giống cỏ ngọt từ rất lâu Đặc biệt, Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan và Nga, đã có nhiều thành công trong việc chọn lọc và tạo ra được một số giống mới có năng suất và hàm lượng stevioside cao hơn giống nguyên thủy Những giống mới được tạo ra bằng cách lai tạo và chọn lọc từ những giống cũ hoặc xử lý

Bảng 2.2: Một số giống mới được chọn lọc và phát triển trong trồng trọt

Steviosides tăng 12%

Riêng Canada, cây stevia cũng được thấy trồng ở các tỉnh bang Alberta, British Columbia, Ontario và Quebec Công ty RSIT ở Canada gọi chất ngọt chiết xuất từ lá cỏ ngọt khô là “chất ngọt hoàng gia” bởi giá trị tuyệt vời của

nó Đây cũng là một công ty có bản quyền về chế tạo “chất ngọt hoàng gia”

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 15

mà không gây ô nhiễm môi trường, không sử dụng hóa chất, sử dụng chất trao đổi ion để phân lập, chiết xuất và tinh chế các thành phần glucozit tự nhiên của cây Bộ Canh Nông và Thực phẩm Canada cũng có trồng thí nghiệm loại thảo mộc này tại nông trại thực nghiệm Delhi (Ontario) Ngày nay, nhiều nước trên thế giới đã phát triển việc dùng loại cây này trong đời sống Ví dụ: Năm 1987 sản xuất và sử dụng lá cỏ ngọt ở Nhật Bản là 200 tấn, ở Đài Loan

200 tấn và Trung Quốc là 1.300 tấn (Brandle, 1998)[19]

2.2.2 Những nghiên cứu về cây cỏ ngọt ở Việt Nam

Ở Việt Nam từ tháng 8 năm 1988 cây cỏ ngọt đã được nhập và trồng ở nhiều vùng như Hà Giang, Cao Bằng, Hà Tây, Lâm Đồng (Đà Lạt), Đắc Lắc v.v Theo nhiều nhà đông dược, với nguồn giống từ Trung Quốc, đồng bào các dân tộc cũng đã trồng khá nhiều ở vùng biên giới phía Bắc Và cỏ ngọt cũng đã theo bà con từ Cao Bằng - Lạng Sơn di cư vào Lâm Hà của vùng cao nguyên Lâm Đồng (Đỗ Huy Bích và cs)[2]

Từ lần xuất hiện đầu tiên tại hội chợ "Nông nghiệp quốc tế Cần Thơ" cuối năm 1995, trà cỏ ngọt đã đoạt được Huy chương vàng Nhưng sản phẩm này đến nay vẫn còn khá ít người chọn làm "tri kỷ", phần vì do tập quán tiêu dùng và phần bởi mới được trồng chưa nhiều

Theo Dược sĩ Trần Xuân Thuyết, từ năm 1990 Công ty Dược liệu TƯI cũng hướng dẫn kỹ thuật trồng trên diện tích sản xuất để cung ứng cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu Hiện nay, ở Việt Nam rất nhiều công ty đang triển khai các vùng trồng cỏ ngọt trên cả nước như Hà Nội, Hòa Bình, Nghệ

An, Đắc lắc…

Cây có tính thích ứng rộng trên nhiều loại đất và vùng sinh thái khác nhau, nhất là ở các vùng cao nguyên, trung du và miền núi nên cỏ ngọt đang được trồng phổ biến tại nhiều địa phương Kỹ thuật nhân giống, gieo trồng và

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 16

chăm sóc đơn giản, đầu tư không nhiều (trồng một lần sau 5 -10 năm mới phải trồng lại), việc thu hoạch sản phẩm dễ dàng, sản phẩm là cành lá khô nên

có thể sử dụng làm nguyên liệu phục vụ trong y học và công nghiệp thực phẩm hoặc trực tiếp làm thành phẩm như các loại trà giải khát, chữa bệnh

Hình 2.2 Ruộng trồng cỏ ngọt

2.2.3 Nghiên cứu nhân giống cây cỏ ngọt

Nhân giống cây cỏ bằng gieo hạt hoặc giâm cành Cả hai cách đều tiến hành vào mùa xuân Hạt cỏ ngọt rất nhỏ, nhẹ, vì vậy đất vườn ươm cần phải làm kỹ, tưới ẩm mặt luống trước khi gieo, sau đó phủ bằng rơm, rạ Sau 4 – 5 ngày, hạt sẽ nảy mầm, sau một tháng rưỡi đến hai tháng có thể đánh cây con

đi trồng Trong sản xuất, chủ yếu áp dụng phương pháp giâm cành Vào buổi chiều mát hoặc ngày râm, cắt lấy những ngọn khỏe, không có sâu bệnh, có 4 –

5 lá, đem giâm vào cát sạch và giữ độ ẩm vừa phải Cành cỏ ngọt ra rễ tốt nhất ở nhiệt độ 25 - 30°C, độ ẩm không khí 85 – 90%, vì vậy nên làm giàn che bằng polyethylene Ở điều kiện thuận lợi, cành giâm ra rễ sau 7 – 10

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 17

ngày Cũng có thể xử lý cành giâm bằng cách nhúng nhanh trong dung dịch auxin để kích thích ra rễ (Đỗ Huy Bích và cs) [2]

Sau khi cây ra rễ, dùng nước phân chuồng, nước giải pha loãng có bổ sung một ít lân và kali để tưới thúc Sau 10 – 12 ngày, cần dỡ bỏ giàn che va hạn chế tưới ẩm để cây mau cứng cáp Đến ngày thứ 14 – 15, cần bấm ngọn

để kích thích ra chồi nhánh Sau khi bấm ngọn 3 tuần, cây sẵn sàng có thể đem trồng ra ruộng (Đỗ Huy Bích và cs) [2]

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học hiện đại, đặc biệt là lĩnh vực sinh học, con người đã và đang sử dụng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật (in vitro) trong quá trình sản xuất giống cây trồng nhằm tăng nhanh số lượng nhưng vẫn đáp ứng được chất lượng giống cây trồng (Pal R

và cs, 2007) [35] Nhân giống cỏ ngọt bằng nuôi cấy invitro bước đầu cũng đã thành công trong việc nhân giống vào vụ đông để kịp thời cung cấp giống cho việc trồng cây vào vụ xuân Phương pháp này cho cây ở thời gian đầu trên ruộng sản xuất sinh trưởng chậm hơn so với cây cỏ ngọt tách từ thân Tuy nhiên, chu kỳ sinh trưởng của cỏ ngọt nuôi cấy in vitro kéo dài hơn, cây sạch bệnh (George và Sherrington, 1984) [23]

2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật khí canh

2.3.1 Đặc điểm của hệ thống khí canh

* Giới thiệu chung

Khí canh là hệ thống mà rễ cây được đặt trong môi trường bão hòa với các giọt dinh dưỡng liên tục hay gián đoạn dưới dạng sương mù hoặc phun (Steiner đã định nghĩa tại Hội nghị ISOSC) (steiner, 1997)[40] Ở hệ thống này cây được trồng trong những lỗ ở các tấm polystyrene xốp hoặc vật liệu khác, nhưng rễ cây chỉ được treo lơ lửng trong môi trường không khí phía dưới tấm đỡ Trong hộp có hệ thống phun mù, hộp được che kín sao cho rễ

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 18

nằm trong hộp được phun định kỳ vài phút một lần Với hệ thống này không phải dùng giá thể trơ, dinh dưỡng được phun trực tiếp đến rễ, oxygen được cung cấp đầy đủ

* Đặc điểm của hệ thống khí canh:

- Có chế độ xen kẽ giữa phun dinh dưỡng và ngừng phun

- Mức nước có thể điều chỉnh, pH, EC dung dịch được ổn định liên tục

- Toàn bộ hệ thống được điều khiển tự động, cài đặt theo phần mềm chuyên dụng

(Hason.J, 1980)[28]

* Ưu điểm của hệ thống khí canh:

- Môi trường hoàn toàn sạch bệnh, không cần dùng thuốc trừ bệnh, chu trình khép kín từ trồng đến thu hoạch, tiết kiệm được nước và dinh dưỡng, cây sinh trưởng nhanh và cho năng suất cao, điều khiển được môi trường nuôi trồng Ngoài ra còn có những lợi ích: giảm chi phí về nước 98%, giảm chi phí

về phân bón 95%, giảm chi phí về thuốc bảo vệ thực vật 99%, tăng năng suất cây trồng lên 45% đến 75% (http://www.dost-bentre.gov.vn)[51]

- Không phải tưới nước, dễ thanh trùng và kiểm soát dịch bệnh

- Giảm bớt công lao động do không phải làm đất, xới xáo và làm sạch

cỏ dại trong quá trình canh tác

- Có thể ứng dụng sản xuất gieo ươm cây giống sạch bệnh trồng trong nhà kính, nhà lưới hiện đại

- Thúc đẩy trình độ sản xuất nông nghiệp ngày càng phát triển theo hướng nông nghiệp công nghệ cao

* Nhược điểm của hệ thống khí canh:

- Đầu tư ban đầu lớn có thể dẫn đến giá thành sản phẩm cao

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 19

- Yêu cầu trình độ kỹ thuật cao về công nghệ sản xuất cũng như việc phải hiểu biết đầy đủ về đặc tính sinh vật, hóa học của cây trồng, phân bón, hóa chất… cho cây

- Người sản xuất phải có những hiểu biết cơ bản để điều khiển hệ thống

- Nguồn nước đưa vào phải đảm bảo những tiêu chuẩn nhất định và trước khi đưa vào canh tác cần phải khử trùng cẩn thận

- Hệ thống này cần phải có nguồn điện ổn định, mất điện sẽ gây ngưng trệ hoạt động của toàn bộ hệ thống Hao tốn điện năng

2.3.1.1 Cơ sở khoa học của công nghệ khí canh

Cơ sở khoa học của của công nghệ khí canh chính là dựa vào bản chất của sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng để cung cấp đủ các yếu tố thiết yếu cho cây như nước, các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết và oxy cũng như các yếu tố ngoại cảnh khác để cây vẫn sinh trưởng phát triển tốt mà không cần đất

Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sống của thực vật cũng như toàn bộ các loài sinh vật khác trên trái đất Theo Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch và Trần Văn Phẩm (2000) [13] thì nước là một trong những thành phần cấu tạo nên keo nguyên sinh Mọi quá trình trao đổi chất trong cơ thể đều cần có nước tham gia Nước là môi trường vận chuyển của các chất và tham gia vào các phản ứng hóa sinh để tạo chất khử mang năng

hưởng gián tiếp đến quang hợp như làm giảm nhiệt độ trên mặt lá, đóng mở

khí khổng

Các chất khoáng cũng có vai trò quan trọng không kém đối với hoạt động sống của cây Khi nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng của cây từ năm 1849 đến 1856 Salm – Horstmar đã chứng minh được rằng cây lúa mạch muốn sinh

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 20

trưởng phát triển được bình thường phải cần đến những nguyên tố như N, P,

S, K, Ca, Mg, Si, Fe, Mn [18] Đến năm 1938 hai nhà sinh lý học người Đức

là Snack và Know [18] đã phát hiện rằng để cây trồng sinh trưởng và phát triển bình thường cần phải có 16 nguyên tố cơ bản là C, H, O, N, P, K, Ca,

Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Bo, Cl Từ đó các ông đề xuất phương pháp

trồng cây trong dung dịch

Bên cạnh đó, hệ thống rễ của cây trồng rất nhạy cảm đối với oxy, nếu thiếu oxy sẽ ức chế sự sinh trưởng và hút nước, hút khoáng của cây Nồng độ oxy cung cấp cho bộ rễ quá thấp thì cây sẽ chuyển sang hô hấp yếm khí rất nguy hiểm cho cây, rễ cây hoàn toàn thiếu năng lượng cho cho sự sinh trưởng, hút nước, hút khoáng Trong công nghệ khí canh bộ rễ cây trồng hoàn toàn nằm trong không khí, nên luôn luôn được cung cấp đầy đủ oxy

2.3.2 Một số nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến việc trồng trọt bằng kỹ

thuật khí canh

2.3.2.1 Ảnh hưởng của loại dinh dưỡng

Dinh dưỡng trong khí canh đóng vai trò giồng như phân bón trong địa canh là một trong những yếu tố quyết định đến năng suất, chất lượng sản phẩm cây trồng, hiệu quả và thu nhập của người sản xuất Tuy nhiên, không phải loại dinh dưỡng nào cũng có thể sử dụng cho tất cả các loại cây, mà mỗi loài cây có một loại dinh dưỡng phù hợp

Để việc bón phân đạt hiệu quả cao cần xây dựng được một quy trình bón phân phù hợp với cây trồng Quy trình bón phân hợp lý cho cây trồng là toàn bộ những quy định về loại phân, dạng phân, lượng phân bón, thời kỳ bón, phương pháp bón phù hợp (Nguyễn Như Hà, 2006) [4]

Trong kỹ thuật khí canh cũng vậy, loại và thành phần dung dịch dinh dưỡng là yếu tố quan trọng quyết định đến sinh trưởng, phát triển và năng

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 21

suất của cây trồng Mỗi loại cây trồng yêu cầu khác nhau đối với thành phần

và tỷ lệ các thành phần dinh dưỡng nhất định để đạt được năng suất tối đa Đối với kỹ thuật khí canh thành phần và tỷ lệ các thành phần dinh dưỡng trong dung dịch có thể chủ động điều khiển Vì vậy trong những năm gần đây các nhà khoa học đã có nhiều nghiên cứu để tìm ra các loại và thành phần dung dịch dinh dưỡng tối ưu cho một số loại cây trồng

Nguyễn Quang Thạch và cộng sự [15] khi nghiên cứu ảnh hưởng của ba loại dung dịch dinh dưỡng là dung dịch dinh dưỡng 1, dung dịch dinh dưỡng

2, dung dịch dinh dưỡng 3 (là những dung dịch chuyên dùng để trồng khoai tây bằng phương pháp khí canh do Viện sinh học nông nghiệp – Đại học Nông nghiệp Hà Nội tạo ra) đến năng suất củ mi ni giống Diamant và các tác giả đi đến kết luận: dung dich dinh dưỡng tốt nhất để tạo củ đối với giống

Hoàng Thị Nga và cộng sự (2009) [6] cho biết: Khi nhân giống cây cà chua F1 bằng kỹ thuật chí canh sử dụng 3 loại dung dịch dinh dưỡng: dung dịch dinh dưỡng I, dung dịch dinh dưỡng II, dung dịch dinh dưỡng III (dung dịch dinh dưỡng này xuất phát từ dung dịch dinh dưỡng gốc là dung dịch trồng thuỷ canh của trung tâm nghiên cứu phát triển rau châu Á đã được Viện Sinh học Nông nghiệp - Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội nghiên cứu cải tiến) thì ở cả hai nền dung dịch dinh dưỡng II và III đều cho hệ số nhân cao đạt 10,62 – 10,71 lần/60 ngày, trong khi trên nền dinh dưỡng I hệ số nhân chỉ đạt 9,84 lần/60 ngày Như vậy, có thể sử dung dịch dinh dưỡng II hoặc dung dịch dinh dưỡng III để nhân giống cây cà chua khí canh

2.3.2.2 Ảnh hưởng của pH dung dịch dinh dưỡng

pH của dung dịch dinh dưỡng rất quan trọng cho sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng Nó quyết định đến sự hấp thu chất khoáng của rễ cây Độ

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 22

pH của dung dịch ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tích điện trên bề mặt rễ và điều đó quyết định hấp thu ion khoáng nào (Vũ Quang Sáng và cộng sự, 1999) [10] Mỗi loại cây trồng thích hợp với một ngưỡng pH nhất định Tuy nhiên,

pH tốt nhất cho hầu hết các loại cây trồng sinh trưởng, phát triển ở trong ngưỡng 5,5 – 7,5 Nếu pH quá cao hoặc quá thấp so với ngưỡng pH thích hợp

có thể gây hại trực tiếp tới rễ cây và sẽ gây kết tủa các ion Fe2+, Mn2+, PO43-,

cho cây thiếu dinh dưỡng hoặc bị chết

Tác giả Nguyễn Quang Thạch và cộng sự (2009) [15] kết luận: đối với giống khoai tây Diamant khi ứng dụng công nghệ khí canh trong sản xuất củ giống mini sạch bệnh thì ngưỡng pH=6 là tối ưu nhất, cho năng suất củ cao nhất có thể đạt 1350củ/m2, củ đều, 60,6% là củ cấp 2, củ cấp 1 đạt 3,1% Hoàng Thị Nga và cộng sự (2009) [6] cho biết: ngưỡng pH tốt nhất cho cây cà chua trồng khí canh là 6,0-6,5 Ở ngưỡng này hệ số nhân đạt 11,07-10,91lần/60 ngày Trong khi đó ở ngưỡng pH thấp hơn (5,5) hay cao hơn (7,0) đều cho hệ số nhân thấp (9,91-10,31lần/60 ngày)

số EC cao so với EC thích hợp sẽ ngăn cản hấp thu chất dinh dưỡng do áp suất thẩm thấu EC thấp sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng và sản lượng của cây

Do vậy thông qua chỉ số EC ta có thể điều chỉnh nồng độ dung dịch dinh dưỡng để cung cấp kịp thời chất dinh dưỡng cho cây Nếu EC cao hơn khoảng

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 23

EC thích hợp đối với cây trồng cần phải thêm nước (giảm nồng độ dung dịch) vào

để giảm EC, nếu thấp hơn thì phải cho thêm dinh dưỡng (tăng nồng độ dung dịch) Khi nghiên cứu ảnh hưởng của chỉ số EC đến năng suất củ mini khí canh của giống khoai tây Diamant, Nguyễn Quang Thạch và cộng sự (2009)[15] chỉ ra rằng: trong 3 dung dịch dinh dưỡng với các giá trị EC1=1400 µs/cm, EC2=1600 µs/cm, EC3=1800 µs/cm thì giá trị EC=1600 µs/cm là giá trị EC tối ưu cho năng suất, chất lượng và độ đồng đều của củ mini trong khí canh Với nghiên cứu ảnh hưởng của độ dẫn điện (độ EC) trong dung dịch tới hệ

số nhân, sinh trưởng của cây cà chua F1 của tác giả Hoàng Thị Nga và cộng sự (2009) [6] đã kết luận: trong các chỉ số EC dung dịch dinh dưỡng từ 1000 -

2000 µs/cm thì ở độ EC từ 1600-1800 µs/cm cho hệ số nhân cao (10,97-11,2 lần/60 ngày) Ở độ dẫn điện cao hơn hoặc thấp hơn thì hệ số nhân đều giảm

2.3.2.4 Ảnh hưởng của chu kỳ phun dinh dưỡng, thời gian phun

Chu kỳ phun dinh dưỡng, thời gian phun, thời gian nghỉ phun dinh dưỡng trong hệ thống khí canh là các yếu tố hết sức quan trọng liên quan đến khả năng giữ ẩm và cung cấp dinh dưỡng cho rễ cây Do đó nó ảnh hưởng tới

sự sinh trưởng phát triển của cây trồng Mỗi loại cây trồng với mục đích trồng trọt khác nhau thích hợp với một chế độ phun nhất định

Hoàng Thị Nga và cộng sự (2009) [6] đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của chu kỳ phun dinh dưỡng khác nhau đến hệ số nhân giống giâm cành của cây cà chua F1 với thời gian phun được đặt cố định là 10 giây/lần phun và thay đổi thời gian nghỉ là: 5, 10 và 15 phút và các tác giả kết luận chu kỳ phun khác nhau cho hệ số nhân của cây cà chua khác nhau Trong số các chu

kỳ phun trong thí nghiệm thì chu kỳ phun/nghỉ là 10s/5phút là tốt nhất, cho hệ

số nhân cao (11.04 lần/60ngày), cây sinh trưởng tốt

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 24

2.3.4 Một số nghiên cứu về ứng dụng khí canh trong nhân giống và trồng

trọt trên thế giới và Việt Nam

2.3.4.1 Trên thế giới

Năm 1942, Carter W [20] là người đầu tiên nghiên cứu việc trồng cây trong môi trường không khí và ông đã mô tả hệ thống trồng cây trong hơi nước để thuận tiện cho việc kiểm tra rễ Tiếp theo là L.J.Klotz là người đầu tiên thực hiện phun mù cho cam quýt trong một nghiên cứu đơn giản của ông

về những bệnh ở rễ cam quýt Năm 1952, G.F.Trowel đã trồng táo trong môi trường phun nước Đến năm 1957 F.W.Went là người đầu tiên đưa ra thuật ngữ cho quá trình trồng cây trong không khí là “ aeroponic”, ông đã trồng cà chua với rễ lơ lửng trong không khí và áp dụng phun mù dinh dưỡng (màng sương dinh dưỡng) cho rễ cây, ông nhận thấy sự ra rễ của chúng rất thuận lợi

và sạch bệnh khi trồng trong điều kiện phun mù dinh dưỡng cho bộ phận dưới mặt đất Công nghệ này đã được nghiên cứu và phát triển lần đầu tiên tại trường Đại học Pia của Italia bởi tiến sĩ Franco Massantini Hệ thống này bao gồm các ống phun dung dịch đặt trong các thùng xốp nuôi cây Tiếp theo công trình này các nhà khoa học Israel đã cải tiến và cho ra đời hệ thống EGS,

hệ thống có sự kết hợp giữa kỹ thuật NFT và kỹ thuật khí canh Sau đó hàng loạt các hệ thống được ra đời: hệ thống Rainforest của Mỹ, hệ thống Schwalbach của Úc, hệ thống AGS được xem là cải tiến nhất Kỹ thuật này được các nhà nghiên cứu Singapore tiếp tục phát triển thành thiết bị Tero Green Technology được cấp bằng phát minh của mạng lưới nông nghiệp đô thị Liên hiệp quốc vào năm 2000 NASA đã lắp đặt tổ hợp thiết bị gồm hệ thống khí canh và công nghệ màng dinh dưỡng NFT để trồng cây trong không gian (http://www.biocontrol.com 1996–2004) [49] Đến năm 1970, với công nghệ nhà kính đã phát triển, các công ty hướng tới sử dụng công nghệ khí canh để nhân giống cây trồng phục vụ mục đích thương mại Năm 1982,

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 25

Dr.Richard J Stoner ở đại học Colorado của Mỹ lần đầu tiên đưa ra và ứng dụng thành công công nghệ khí canh để nhân giống cây trồng bằng cách sử dụng việc phun dinh dưỡng kèm chất kích thích ra rễ ngắt quãng cho phần gốc của cành giâm trong các hộp nhân giống 20 lần/giờ (Dr.Richard J Stoner, 1983) [37] Công nghệ đã được tác giả liên tục nghiên cứu hoàn thiện cho phép ra đời một công nghệ mới gọi là công nghệ RPB (Rapid Propagation Biotechnology) Công nghệ này được xem như là một bước đột phá trong lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất giống vô tính cây trồng Các nhà nhân giống invitro gọi kỹ thuật này là thế hệ mới của công nghệ nhân giống và cho rằng đây sẽ là phương pháp nhân giống vô tính cây trồng quan trọng của thế kỷ 21

Kỹ thuật khí canh hiện đại đã được nghiên cứu tại trạm nghiên cứu của NASA và trung tâm công nghệ không gian hóa Biosever nằm trong khuôn viên của Đại học Colorado ở Boulder, Colorado Các nghiên cứu khác bao gồm nghiên cứu về hệ thống hồi lưu tại Trung tâm nghiên cứu Ames , nơi các nhà khoa học đã nghiên cứu các phương pháp trồng cây lương thực trong trạng thái trọng lực thấp cho các trạm không gian trong tương lai (NASA, 2006) [33] Năm 2000, Stoner đã được cấp bằng sáng chế cho công nghệ kiểm soát sâu bệnh bằng phương pháp sinh học hữu cơ điều khiển, cho phép điều khiển sâu bệnh bằng biện pháp sinh học trên hệ thống khí canh (Stoner, R., Linden, J., Knutson, K Gardner-Hughes, C., 2000) [30]

Kỹ thuật này có thể thay thế phương pháp nhân giống bằng nuôi cấy mô

tế bào do có lắp đặt hệ thống lọc khử trùng dung dịch và buồng không khí trồng Toàn bộ khâu điều khiển pH, EC, nhiệt độ của dung dịch và môi trường đều được tự động hóa nhờ phần mềm chuyên dụng Công nghệ này là sự phối hợp giữa công nghệ sinh học, công nghệ tin học, công nghệ vật liệu mới và công nghệ tự động hóa Công nghệ này cho phép nhân được nhiều loại cây trồng, chu kỳ nhân giống nhanh hơn, nhiều hơn, công suất tăng 30 lần so với

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 26

kỹ thuật truyền thống, loại bỏ khâu khử trùng (môi trường, mẫu vật…) rất phức tạp, tiết kiệm lao động, vật liệu, giảm giá thành cây giống… Có thể nêu

ví dụ việc ứng dụng công nghệ này trong sản xuất củ giống khoai tây: Công nghệ “Quantum TuberTM Biotechnology” là công nghệ có tính cách mạng,

hoàn toàn mới mẻ trong lĩnh vực sản xuất giống khoai tây Công nghệ này cho phép sản xuất hoàn toàn chủ động trên diện tích nhỏ được một khối lượng khổng lồ củ giống khoai tây chất lượng cao, số lượng củ giống có thể tăng từ 600% - 1400% so với phương pháp nhân giống bằng nuôi cấy mô và trồng trong nhà màn Công suất của hệ thống này lớn hơn bất kể một hệ thống sản xuất giống nào hiện có (http://www.quantumtuber.com) [52]

Trên thế giới hiện nay có hàng trăm loại cây trồng được nhân giống và thương mại hóa thành công bằng phương pháp trên Việc sản xuất cây giống

và cà chua thương phẩm khi áp dụng công nghệ này đã rút ngắn thời gian tạo cây giống (từ 28 ngày xuống còn 10 ngày), thời gian thu hoạch lần đầu (từ 68 ngày xuống còn 30 ngày) qua đó làm tăng số vụ trồng/năm Điều đó cho phép tạo khối lượng sản phẩm cực lớn trên một đơn vị diện tích sử dụng Hệ thống RPB của Mỹ cho phép thay thế hệ thống nuôi cấy mô thông dụng và nhân nhanh hàng trăm loại cây khác nhau với hệ số nhân và chất lượng cây giống cao gấp 5 – 10 lần so với nuôi cấy in vitro

Có thể nói, công nghệ nhân giống bằng khí canh là công nghệ có tính đột phá trong lĩnh vực nhân giống cây trồng và là công nghệ của nền nông nghiệp công nghiệp hóa

2.3.4.2 Ở Việt Nam

Ở nước ta, công nghệ khí canh còn là điều khá mới mẻ Giai đoạn trước năm 1995 phương pháp trồng cây trong dung dịch chỉ được sử dụng ở các trường đại học và các viện nghiên cứu để tìm hiểu về dinh dưỡng khoáng của

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 27

cây trồng Đến năm 1995 với sự hợp tác và giúp đỡ của công ty RD Hồng Kông và trung tâm nghiên cứu phát triển rau châu Á (AVRDC), phương pháp thủy canh tĩnh mới được ứng dụng ở Việt Nam với mục đích sản xuất rau an toàn Khí canh dựa trên nguyên tắc của công nghệ thủy canh, nhưng thay vì

để bộ rễ ngập hoàn toàn trong nước thì bộ rễ được treo lơ lửng giúp rễ cây thoáng khí hơn (Hason J., 1980) [28] Ở Việt Nam hiện nay tại nhiều tỉnh thành phố đã xây dựng nhiều khu nông nghiệp công nghệ cao để sản xuất rau sạch và trồng các loại hoa có giá trị kinh tế cao, các dự án ở Hà Nội, Hải Phòng, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng Đặc biệt, ở Lâm Đồng (tập trung chủ yếu ở Đà Lạt và vùng phụ cận) việc ứng dụng công nghệ cao trong sản suất nông nghiệp phát triển rất mạnh, chỉ riêng ở Đà Lạt diện tích nhà lưới là khoảng trên 500 ha, với nhiều công ty trong và ngoài nước sản xuất các loại rau an toàn và hoa tươi cung cấp cho thị trường trong nước và xuất khẩu, đạt giá trị kinh tế cao Hầu hết công nghệ nhà trồng và hệ thống tưới đều được nhập khẩu từ Israel là nước có những ứng dụng công nghệ cao trong nông nghiệp tiên tiến nhất thế giới Gần đây với chương trình phát triển nông nghiệp công nghệ cao, một số công ty đầu tư và phát triển nông nghiệp Hà Nội, trung tâm phát triển nông lâm nghiệp công nghệ cao Hải Phòng… cũng

đã du nhập hệ thống nhà trồng cây từ Israel để trồng rau và hoa theo kiểu công nghiệp, hàng năm mỗi cơ sở sẽ cung cấp cho thị trường 2,5 đến 2,6 triệu cây giống rau, hoa quả có chất lượng cao, 4 đến 5 tấn hạt giống rau

Gần đây, các kết quả nghiên cứu về dung dịch dinh dưỡng cho các loại cây trồng của các tác giả: Lê Đình Lương, Nguyễn Quang Thạch (1995), Võ Kim Oanh (1996),Vũ Quang Sáng (2000) [5], [6], [10]… Đã có những thành công bước đầu trong việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ khí canh trong điều kiện thực tiễn ở nước ta Đáng chú ý là các tác giả ở trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã ứng dụng kỹ thuật khí canh như là một khâu chủ yếu phục vụ vào giai

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 28

đoạn vườn ươm của cây nuôi cấy mô để sản xuất cây giống Kết quả bước đầu cho thấy các cây từ nuôi cấy mô ở giai đoạn vườn ươm đều có tỷ lệ sống cao, sinh trưởng mạnh… Đặc biệt các tác giả Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Thị Lý Anh, Nguyễn Xuân Trường (2006) [14] đã nghiên cứu thành công quy trình sản xuất giống khoai tây sạch bệnh bắt nguồn từ nuôi cấy mô bằng công nghệ khí canh, đã áp dụng vào sản xuất thực tiễn Bước đầu đã có kết luận: phương thức nhân giống trong khí canh cho thấy tỷ lệ sống ở các công thức đều đạt 100% sau

6 ngày trồng, tỷ lệ cây sống cao, tăng khả năng ra rễ của cây giống, chỉ sau 4 ngày đạt 72,76 – 83,35%, sau 1 tuần đạt 95%

Tại Viện Sinh học Nông nghiệp – ĐH Nông nghiệp Hà Nội, Hoàng Thị Nga

và cs, 2009 [6] đã áp dụng rất thành công kỹ thuật khí canh trong nhân giống cây

cà chua với hệ số nhân cao gấp 2-3 lần so với nhân giống bằng nuôi cấy mô Năm 2005, tại trung tâm phát triển nông lâm nghiệp công nghệ cao Hải Phòng đã triển khai gieo ươm một số loại giống cây trồng: cà chua, dưa chuột, cải thảo, súp lơ xanh, cải bắp, kết quả cho thấy tỷ lệ nảy mầm của các giống đạt từ 95 đến 98%, cây sinh trưởng phát triển mạnh, do đó rút ngắn được thời gian trong vườn ươm từ 5-7 ngày so với phương pháp gieo ươm trên giá thể trồng cây của Đài Loan

Kết quả của Phạm Ngọc Sơn (2006) [12] trên đối tượng rau ăn lá cây cải xanh và xà lách cho thấy khi gieo ươm bằng phương thức khí canh cây con có khả năng sinh trưởng nhanh về chiều cao thân lá, cho năng suất cao, rút ngắn được thời gian trong vườn ươm hơn so với khi gieo trên đất

Đối với cây hoa thì kỹ thuật thuỷ canh được ứng dụng vào sản xuất nhiều hơn Tuy nhiên, hiện nay kỹ thuật khí canh cũng đang được nghiên cứu với đối tượng cây hoa nhằm tạo ra năng suất chất lượng sản phẩm tốt Một số loại hoa đang được đưa vào nghiên cứu như hoa cẩm chướng, đồng tiền, hồng môn…

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 29

Theo Phạm Minh Phương (2006) [9] khi nghiên cứu về cây hồng môn cho thấy: Phương thức thích hợp nhất để trồng hồng môn ở giai đoạn bồn

mạ là phương thức trồng bằng hệ thống khí canh với dung dịch dinh dưỡng Knop (pH 5,8 – 6,2, EC từ 800 – 1300 µs/cm) Với phương thức này, sau

10 tuần tỷ lệ cây chuyển chậu đã đạt 91,11%, rút ngắn được 4 – 6 tuần so với trồng trên giá thể hữu cơ

Kết quả nghiên cứu bước đầu của Nguyễn Thị Ngân (2007) [6] về ứng dụng kỹ thuật thủy canh và khí canh trong nhân giống cẩm chướng đã xác định được việc sử dụng dung dịch dinh dưỡng Anthura với chu kỳ phun 10 phút một lần và mỗi lần phun 15 giây là phù hợp

Gần đây, Nguyễn Thị Lý Anh và cộng sự (2010) [1] đã thành công trong ứng dụng công nghệ khí canh trong nhân giống cẩm chướng trong vụ Xuân –

Hè Các tác giả này đã khẳng định có thể nhân giống cẩm chướng vào tháng

5, tháng 6 bằng kỹ thuật khí canh với hệ số nhân đạt 87% so với nhân giống trong điều kiện thích hợp của tháng 2 – tháng 3

Viện Sinh học Nông nghiệp đã ứng dụng rất thành công kỹ thuật khí canh trong việc ra cây sau in vitro và nhân nhanh khoai tây và đã đưa ra kết luận: Bước đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí canh trong nhân giống khoai tây nuôi cấy mô trong điều kiện mùa hè cho kết quả: cây khoai tây in vitro trồng bằng phương pháp khí canh cho tỷ lệ sống đạt 100% ở tất cả các thí nghiệm trong khi ra cây bằng phương pháp thuỷ canh cho tỷ lệ tối đa là 78% sau 6 ngày theo dõi Hệ số nhân giống bằng cắt ngọn trên phương thức khí canh đối với loại cây này cũng rất cao, đạt 8-11 lần/tháng ở tất cả các thí nghiệm, cao hơn 400-500% so với hệ số nhân bằng thuỷ canh (Nguyễn Quang Thạch và cộng sự, 2006) [14]

Cỏ ngọt là loại cây đang rất được quan tâm vì vậy nhu cầu về giống là rất lớn, nhưng cây cỏ ngọt nhân được nhân từ cành giâm có thời gian sinh

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… 30

trưởng ngắn, ra hoa sớm làm giảm năng suất, cây nhân từ hạt có tỷ lệ nảy mầm rất thấp, cây nuôi cấy mô có nhiều ưu điểm là cây được trẻ hóa, lâu ra hoa nên thời gian sinh trưởng dài, năng suất cao, sạch bệnh nhưng giá thành cao và giai đoạn ra cây gặp nhiều khó khăn Trong khi đó đã có những nghiên cứu cho thấy hệ thống khí canh là một giải pháp tốt cho những khó khăn của việc ra cây sau nuôi cấy mô và cho hệ số nhân giống cao Do đó việc nghiên cứu nhân giống vô tính cỏ ngọt bằng phương pháp khí canh là cần thiết để có một phương pháp mới cho việc nhân giống cây cỏ ngọt