ảnh hưởng của hàm lượng thành phần dinh dưỡng đến sinh trưởng và năng suất cải thìa trồng thủy canh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG ĐỒNG HOÀNG TUẤN ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CẢI THÌA TRỒNG THỦY CANH Luận

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

ĐỒNG HOÀNG TUẤN

ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG THÀNH PHẦN

DINH DƯỠNG ĐẾN SINH TRƯỞNG

VÀ NĂNG SUẤT CẢI THÌA TRỒNG THỦY CANH

Luận văn tốt nghiệp Ngành: NÔNG HỌC

2014

Trang 2

Luận văn tốt nghiệp Ngành: NÔNG HỌC

Tên đề tài:

Cán bộ hướng dẫn Sinh viên thực hiện

MSSV: 3113285 LỚP: NÔNG HỌC K37

Trang 3

BỘ MÔN DI TRUYỀN GIỐNG NÔNG NGHIỆP

Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Nông Học

ĐỀ TÀI:

Sinh viên thực hiện: ĐỒNG HOÀNG TUẤN

Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần thơ, ngày … tháng … năm 2014

Cán bộ hướng dẫn

ThS Nguyễn Huy Tài

Trang 4

BỘ MÔN DI TRUYỀN GIỐNG NÔNG NGHIỆP

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn với đề tài:

Do sinh viên Đồng Hoàng Tuấn thực hiện và bảo vệ trước Hội đồng.

Luận văn tốt nghiệp được Hội đồng đánh giá ở mức:

Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:

Cần thơ, ngày … tháng … năm 2014 Thành viên Hội đồng ……… ……… ……….

DUYỆT KHOA Trưởng khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng

Trang 5

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất

kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây

Tác giả luận văn

Đồng Hoàng Tuấn

Trang 6

TIỂU SỬ CÁ NHÂN

1 LÝ LỊCH

Ngày, tháng, năm sinh: 12/6/1993

Nơi sinh: Thốt Nốt – Cần Thơ

Dân tộc: Kinh

Tôn giáo: Không

Họ tên cha: Đồng Hoàng Kịp

Họ tên mẹ: Lê Thị Đẹp

Quê quán: Ấp 2, xã Thạnh Phú, huyện Cờ Đỏ, thành phố Cần Thơ

2 QUÁ TRÌNH HỌC TẬP

Năm 2000-2004: Trường tiểu học thị trấn Cờ Đỏ 2

Năm 2005-2008: Trường trung học cơ sở thị trấn Cờ Đỏ

Năm 2009-2011: Trường trung học phổ thông Hà Huy Giáp

Năm 2012-2015: Trường Đại Học Cần Thơ, ngành Nông Học, khóa 37, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

Cần thơ, ngày … tháng … năm 2014

Trang 7

Xin chân thành biết ơn cố vấn học tập thầy Nguyễn Lộc Hiền cùng với quý thầy cô bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp, bộ môn Khoa Học Cây Trồng cũng như thầy cô khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng cùng thầy cô khoa Thủy Sản đã truyền đạt kiến thức cho em trong suốt những năm học tại trường Đại Học Cần Thơ

Xin cám ơn các bạn Duy Hoàng, Hiếu Cảnh, Tú Trinh, Bé Hiếu, Thị Nghiệp, Bích Tuyền cùng các bạn lớp Nông Học K37 A1 đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Trang 8

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN iii

TIỂU SỬ CÁ NHÂN iv

LỜI CÁM ƠN v

DANH SÁCH HÌNH viii

DANH SÁCH BẢNG ix

DANH TỪ VIẾT TẮT x

TÓM LƯỢC xi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

1.1 RAU XANH 2

1.1.1 Giới thiệu chung về rau cải 2

1.1.2 Vai trò và giá trị của rau xanh 2

1.1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ rau ở Việt Nam 4

1.1.4 Cải thìa 5

1.2 TỔNG QUANG VỀ THỦY CANH 7

1.2.1 Định nghĩa thủy canh 7

1.2.2 Lịch sử phát triển của thủy canh 7

1.2.3 Phân loại hệ thống thủy canh 7

1.2.4 Ưu điểm và hạn chế của kỹ thuật thủy canh 8

1.3 DUNG DICH DINH DƯỠNG TRỒNG THỦY CANH 9

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 11

2.1 PHƯƠNG TIỆN 11

2.1.1 Địa điểm và thời gian 11

2.1.2 Phương tiện 11

2.2 PHƯƠNG PHÁP 13

2.2.1 Bố trí thí nghiệm 13

2.2.2 Kỹ thuật trồng 13

2.2.3 Chỉ tiêu theo dõi 13

2.2.4 Phân tích số liệu 14

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 15

3.1 GHI NHẬN TỔNG QUÁT 15

3.2 ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỘ VÀ ẨM ĐỘ TRONG NHÀ KÍNH 15

3.3 EC VÀ pH CỦA DUNG DỊCH DINH DƯỠNG 16

3.4 LƯỢNG NƯỚC MẤT ĐI DO BỐC THOÁT HƠI NƯỚC 17

3.5 CHỈ TIÊU SINH TRƯỞNG 18

3.5.1 Chiều cao cây (cm) 18

Trang 9

3.5.6 Năng suất (kg/m2) 22

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 23

4.1 KẾT LUẬN 23

4.2 ĐỀ NGHỊ 23

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ BẢNG

Trang 10

Diễn biến nhiệt độ (C) và ẩm độ (%) trong nhà kính

EC dung dịch thủy canh

pH dung dịch thủy canh

Lượng nước (L) mất đi do bốc thoát

Chiều cao cây (cm) của cải thìa qua các tuần

Trọng lượng tươi và khô của cả cây (g/cây)

Trọng lượng tươi và khô của lá (g/cây)

Trang 11

Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam giai đoạn 1995-2005

Diện tích, năng suất, sản lượng rau phân theo vùng

Tình hình tiêu thụ rau trên đầu người ở Việt Nam

Thành phần dinh dưỡng của cải thìa

Thành phần dinh dưỡng thủy canh

Số lá trên cây (lá) qua các tuần khảo sát

Chiều dài và rộng lá (cm) cải thìa qua các tuần khảo sát

Năng suất (kg/m2) của cải thìa

Trang 12

DANH TỪ VIẾT TẮT

AVRDC Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển rau Châu Á (Asian

Vegetable Research And Development Centre)

(International Food Policy Research Institute)

Trang 13

ĐỒNG HOÀNG TUẤN, 2014 “ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CẢI THÌA TRỒNG THỦY CANH” Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư Nông Học, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ Giáo viên hướng dẫn ThS Nguyễn Huy Tài.

TÓM LƯỢC

Đề tài “Ảnh hưởng của hàm lượng thành phần dinh dưỡng đến sinh trưởng

và năng suất cải thìa trồng thủy canh” được thực hiện tại khu II, trường Đại Học Cần Thơ từ ngày 13/6/2014 đến 20/7/2014 nhằm xác định hàm lượng thành phần dinh dưỡng tối hảo cho sự sinh trưởng và năng suất cải thìa trồng thủy canh Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, gồm ba nghiệm thức

là nghiệm thức A, B, C và ba lần lặp lại Mỗi nghiệm thức có hàm lượng và thành phần dinh dưỡng khác nhau

Kết quả thí nghiệm cho thấy, sinh trưởng về chiều cao cây, số lá ở nghiệm thức A và B cao hơn so với nghiệm thức C Chiều dài, rộng lá và trọng lượng tươi

và khô của cây ở cả hai nghiệm thức A và B cao hơn, khác biệt với nghiệm thức

C qua kiểm định thống kê Trọng lượng lá ăn tươi cao nhất ở nghiệm thức B (136,36 g/cây), kế đến là nghiệm thức A (99,12 g/cây) và thấp nhất ở nghiệm thức C (8,35 g/cây) Năng suất tươi cải thìa tính trên 1 m2 ở nghiệm thức B cao nhất (3,27 kg) so với nghiệm thức A (2,4 kg) và nghiệm thức C (0,2 kg) Trồng cải thìa thủy canh nên chọn công thức dinh dưỡng ở nghiệm thức B

Trang 14

MỞ ĐẦU

Rau là nguồn thực phẩm cần thiết cung cấp vitamin A, vitamin C, riboflavin, tiamin và một phần các nguyên tố đa, vi lượng trong đời sống hằng ngày của con người Ngoài ra, rau còn là loại cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao, là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nhiều nước trên thế giới Rau rất đa dạng về chủng loại như rau ăn quả, rau ăn củ, rau ăn lá…

Hiện nay, nhu cầu tiêu thụ rau xanh trong nước và xuất khẩu ngày càng nhiều Điều này đòi hỏi chất lượng rau sản xuất phải sạch và an toàn để bảo đảm sức khỏe người tiêu dùng Tuy nhiên, việc sản xuất rau theo phương pháp truyền thống ở nước ta chưa được an toàn do sử dụng nguồn nước và đất bị ô nhiễm (mầm bệnh, kim loại nặng, dư lượng hóa chất, phân bón, chất kích thích tăng trưởng, thuốc bảo vệ thực vật, …) ảnh hưởng sức khỏe người tiêu dùng Một trong những giải pháp hữu hiệu trồng rau sạch là trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng hay gọi là kỹ thuật thủy canh Bằng kỹ thuật này, một số các yếu tố như dinh dưỡng, nước, pH,… được kiểm soát, giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt Trồng cây thủy canh có thể tận dụng được những diện tích rất nhỏ như sân thượng, ban công, sân nhà,… để tạo ra những sản phẩm rau an toàn, có năng suất

và chất lượng tiêu thụ quanh năm

Thủy canh là hình thức canh tác trồng cây trong dung dịch được đề xuất từ lâu bởi các nhà khoa học như Knop, Kimusa, Boyle,… Đến nay, nhiều nghiên cứu cải tiến kỹ thuật trồng ra đời như hệ thống trồng cây trong dung dịch nước sâu cho đến hệ thống trồng trong dung dịch nước sâu tuần hoàn, kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng và thủy canh bè nổi … Bên cạnh đó, một số dung dịch dinh dưỡng trồng cây thuỷ canh được nghiên cứu và ứng dụng như dung dịch FOA, dung dịch Imail, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Viện Nghiên cứu Rau quả, Tuy nhiên, để rau trồng thủy canh cho năng suất cao thì dung dịch dinh dưỡng cần có hàm lượng và thành phần dinh dưỡng thích hợp với sự sinh trưởng và phát triển

với từng loại rau được trồng Từ vấn đề nầy, đề tài “ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM

LƯỢNG THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CẢI THÌA TRỒNG THỦY CANH” được thực hiện nhằm mục tiêu xác

định công thức thành phần dinh dưỡng tối hảo cho sinh trưởng và năng suất cây cải thìa trồng thủy canh

Trang 15

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 RAU XANH

1.1.1 Giới thiệu chung về rau cải

Cây cải chiếm vị trí quan trọng bậc nhất trong ngành rau nhờ chủng loại phong phú, sản lượng cao, thích nghi rộng rãi với điều kiện thời tiết, đất đai khác nhau, dễ vận chuyển cất giữ lâu, dễ chế biến và nấu nướng Hơn 10.000 loại rau được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới Trong số đó chỉ khoảng hơn 50 loại là quan trọng Rau cung cấp cho con người chất khoáng, vitamin, chất xơ, protein, chất béo, tinh bột cần thiết và còn cung cấp năng lượng Rau là nguồn cung cấp chính vitamin C, các chất xơ trong rau quả rất quan trọng trong việc ngăn ngừa nhiều loại bệnh của con người gồm cellulose, hemicellulose, các chất pectic và lignin Trong rau các loại acid và các hợp chất bay hơi tạo ra mùi vị và hương thơm, ngoài ra còn chlorophyll, carotene và anthocyanin tạo màu sắc Rau không chỉ cần thiết giúp con người cân bằng dinh dưỡng trong bữa ăn mà còn kích thích tiêu hóa và tạo sự ngon miệng (Shing và Hsiao, 2004)

1.1.2 Vai trò và giá trị của rau xanh

1.1.2.1 Vai trò của rau xanh

Rau xanh là loại thực phẩm thiết yếu của cuộc sống, nó cung cấp phần lớn các khoáng chất và vitamin, góp phần cân bằng dinh dưỡng trong bữa ăn hàng ngày của con người Đồng thời, rau là cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao, là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nhiều nước trên thế giới Cây rau được sử dụng và trồng từ khi loài người mới xuất hiện Từ xa xưa, người Ai Cập cổ đại và người Hy Lạp đã trồng và sử dụng bắp cải như là nguồn lương thực chính của họ Theo FAO (2006) , nhiều nước trên thế giới trồng rất nhiều chủng loại rau với diện tích rất lớn Tại các nước phát triển tỷ lệ cây rau so với cây lương thực là 2:1, còn các nước đang phát triển tỷ lệ này là 1:2

1.1.2.2 Giá trị của rau xanh

Rau xanh không chỉ cung cấp một lượng dinh dưỡng nhất định, đặc biệt là khoáng chất và các loại vitamin trong khẩu phần ăn hàng ngày mà còn cung cấp cellulose giúp cho cơ thể tiêu hóa thức ăn, đào thải nhanh cholesterolle và các chất có hại khác ra khỏi cơ thể, rau xanh còn là nguồn dược liệu quý cho cuộc sống của con người

Trang 16

Trong khẩu phần ăn hằng ngày rau cung cấp khoảng 95-99% nguồn vitamin

A, 60-70% nguồn vitaminh B và gần 100% nguồn vitamin C Các loại vitamin có trong rau như: Vitamin A, B1, B2, C, E, PP Có tác dụng quan trọng trong quá trình phát triển của cơ thể Nếu ăn uống lâu ngày thiếu rau xanh thường xuất hiện các triệu chứng như da khô, mắt mờ, quáng gà Do thiếu vitamin A, chảy máu chân răng, tay chân mỏi mệt do thiếu vitamin C, Thiếu vitamin sẽ giảm sức dẻo dai, hiệu suất làm việc sút kém, bệnh tật dễ phát sinh, khi mắc bệnh chữa lâu lành Trong hoạt động hằng ngày, mỗi người đều cần một lượng vitamin nhất định, cùng các chất khoáng trong rau chủ yếu như K, Mg, Ca, Fe, vi lượng Là những chất rất cần thiết để cấu tạo nên máu và xương Một số loại rau còn được sử dụng như những cây dược liệu quý như: tỏi, gừng, nghệ, tía tô, hành tây, (Cheang hong, 2004)

Rau xanh còn là loại cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao, thời gian sinh trưởng ngắn, có khả năng trồng nhiều vụ trong năm và có khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau Do đó, rau được coi là loại cây trồng chủ lực trong việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng xóa đói giảm nghèo cho nông dân Việt Nam

Ở Đài Loan, thu nhập tính bằng tiền trên 1 ha rau hơn hẳn các cây trồng khác Theo thống kê năm 1997 ở Mỹ cho thấy, tổng trị giá thu được trên 1 ha trồng rau cao hơn so với lúa nước và lúa mì, trong đó trồng cà chua cho thu nhập cao hơn khoảng 4 lần so với lúa nước và 20 lần so với lúa mì (Grodzinxki A.M và

cs, 1981)

Theo Báo cáo điều tra của Viện Kinh tế Nông nghiệp Việt Nam năm 1996 tại 4 tỉnh, thành gồm Hà Nội, Hà Tây, Nam Định và Thái Bình cho thấy tổng thu nhập trên 1 ha trồng ngô là 3.333.000 đồng, bắp cải là 11.743.000 đồng, dưa chuột là 23.532.000 đồng Những năm gần đây cho thấy nghề trồng rau không chỉ đáp ứng nhu cầu sản xuất rau xanh trong nước cho công nghiệp chế biến mà còn cho xuất khẩu Hiện nay, tổng kinh ngạch xuất khẩu rau quả của Việt Nam tăng

30 triệu USD/năm (2008: 430 triệu USD, 2009: 470 triệu USD, 2010: 471,5 triệu USD, tăng 7,4% so với năm 2009), trong đó, rau chiếm khoảng 40%

Trang 17

1.1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ rau ở Việt Nam

1.1.3.1 Tình hình sản xuất

Kể từ đầu thập kỷ 90, diện tích trồng rau ở Việt Nam phát triển nhanh chóng

và ngày càng có tính chuyên môn cao Tính đến năm 2005, diện tích trồng rau của

cả nước là 525,0 nghìn ha, tăng 59,96% so với năm 1995 (328,2 nghìn ha) Đồng Bằng Sông Hồng là vùng sản xuất lớn nhất chiếm khoảng 29% sản lượng rau toàn quốc Điều này là do đất đai ở vùng Đồng Bằng Sông Hồng tốt hơn, khí hậu mát hơn và gần thị trường Hà Nội Đồng Bằng Sông Cửu Long là vùng trồng rau lớn thứ hai cả nước chiếm 23% tổng sản lượng rau Đà Lạt là vùng chuyên canh sản xuất rau cho xuất khẩu và tiêu thụ thành thị, nhất là thị trường thành phố Hồ Chí Minh

Bảng 1.1 Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam giai đoạn 1995-2005

Năm Chỉ tiêu

1996 (4,1 triệu tấn) tăng 60,97% Mức sản lượng trung bình hằng năm là 0,25 triệu tấn, chủ yếu là do tăng diện tích gieo trồng

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất, sản lượng rau phân theo vùng

Diện tích (1000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000 tấn) Vùng

1999 2005 1999 2005 1999 2005

Đồng Bằng Sông Hồng 126,7 158,6 157,0 179,9 1988,9 2852,8 Trung du miền núi Bắc Bộ 60,7 91,1 105,1 110,6 637,8 1008

Trang 18

Rau quả nước ta tuy đa dạng, phong phú và có diện tích lớn Nhưng sự phát triển chưa theo yêu cầu của thị trường, quy trình canh tác chưa đồng đều, nhiều nơi còn lạc hậu Mặc dù sản xuất rau phân bố đều cho cả nước, nhưng đa số phát triển với diện tích manh mún, nhỏ lẻ Phần lớn rau không đáp ứng được nhu cầu của thị trường về chất lượng, kích thước, hình dạng, số lượng nên không đủ tiêu chuẩn xuất khẩu

1.1.3.2 Tiêu thụ rau ở Việt Nam

Ở Việt Nam nhiều nhà nghiên cứu về thực phẩm và sức khỏe tính bình quân chung là 250-300 g/người/ngày Theo tính toán thì tại Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh trong điều kiện lao động một ngày hoạt động nặng cần dùng 400-500 g rau Theo tính toán của Dorolle năm 1942 thì lượng rau cần thiết cho mỗi người Việt Nam khoảng 360 g/người/ngày

Theo FAO, nhu cầu tiêu thụ rau quả trên thế giới tăng bình quân 3,6% năm, nhưng mức cung chỉ tăng 2,8% năm Điều này cho thấy thị trường xuất khẩu rau quả có nhiều tiềm năng Tuy nhiên trong nhiều năm qua thị trường xuất khẩu rau quả Việt Nam giảm mạnh Nếu năm 2001 rau quả Việt Nam xuất khẩu đến 42 nước và vùng lãnh thổ thì đến năm 2004 chỉ còn lại 39 nước và năm 2005 còn lại

36 nước Sự suy giảm này có nhiều nguyên nhân, trong đó chủ yếu vẫn là do sản xuất manh mún, số lượng không tập trung, giá cao, đặc biệt lượng dư thuốc bảo

Diện tích trồng (ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

Cải thìa có tên khoa học là Brassica chinensis thuộc họ thực vật Brassica, có

những tên thường gọi là Pak choi, Baak choi, Chiness White Cabbage Cải thìa có nguồn gốc từ Trung Quốc, được nhập trồng Trước đây ở nước ta đã có giống cải

Trang 19

quanh năm, từ đồng bằng đến núi cao, trừ những tháng quá nóng, loại rau này ít nồng hơn cải bẹ xanh

Bảng 1.4 Thành phần dinh dưỡng của cải thìa

Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng (100gram)

66 g 1,0 g

4468 IU

45 mg 45,5 g

65 mg

252 mg

105 mg 0,80 mg

19 mg 0,159 mg

37 mg 0,19 mg

Trang 20

1.2 TỔNG QUANG VỀ THỦY CANH

1.2.1 Định nghĩa thủy canh

Canh tác không cần đất (soilless culture) hoặc thủy canh (hydroponic) là một kỹ thuật trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng (nước và phân), nó cung cấp tất cả các thành phần dinh dưỡng cho cây trồng phát triển tối hảo, có hoặc không

sử dụng môi trường nhân tạo (giá thể như: cát, đá, sỏi, than bùn, xơ dừa, mạt cưa, sợi tự nhiên hay tổng hợp) để nâng đỡ cây về mặt cơ học (Dickson, 2004)

1.2.2 Lịch sử phát triển của thủy canh

Theo Keith (2003); Nguyễn Bảo Toàn (2009) dựa vào chữ tượng hình của người Ai Cập cổ đại thì thủy canh bắt đầu từ nhiều ngàn năm trước công nguyên

và năm 1600 sau công nguyên có những thí nghiệm để xác định thành phần cấu tạo của cây trồng, vườn treo Babylon và khu vườn nổi của tộc người Aztecs ở Mỹ

là 2 ví dụ điển hình của thủy canh Woodward là người đầu tiên thực hiện thí nghiệm trồng cây trong nước năm 1699 ở Anh, đến giữa thế kỷ 19, Sachs và Knop là những người tiên phong phát triển phương pháp trồng cây không cần đất (Marr, 1994) Thuật ngữ “hydroponics” bắt đầu xuất hiện vào năm 1930 ở Mỹ do tiến sĩ W.F Gericks trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng đã pha loãng, rễ nằm trong nước (Daha & Colleagues, 1999) Trong thế giới chiến II, quân đội trên đảo Thái Bình Dương với đất phi nông nghiệp đã ăn sản phẩm tươi trồng từ hệ thống thủy canh (Pharmer Hydroponics, 2004)

Thủy canh kết hợp với nhà kính ngày càng phổ biến, đặc biệt là tại Mỹ, Canada, Tây Âu và Nhật Bản, đối với rau ăn lá và các loại thảo mộc thì thủy canh dạng dòng chảy sâu, cây có thời gian tăng trưởng dài (cà chua, dưa leo) thì trồng môi trường nhân tạo như rockwool và đá trân châu (Jensen, 1999) Kỹ thuật thủy canh (kỹ thuật trồng trong dung dịch dinh dưỡng) là một tiến bộ kỹ thuật được Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển rau Châu Á (AVRDC) nghiên cứu và chuyển giao (Trần Khắc Thi & Nguyễn Công Hoan, 2005)

1.2.3 Phân loại hệ thống thủy canh

Theo Trần Thị Ba và ctv (2010) thủy canh có 2 loại là phương pháp thủy canh không hoàn lưu (non-circulating method) gồm những dạng kỹ thuật tác động vào mao dẫn, kỹ thuật thủy canh ngâm rễ, kỹ thuật thủy canh thả nổi và phương

Trang 21

nghiệp là thủy canh nổi và thủy canh màng mỏng

Kỹ thuật thủy canh bè nổi (Foalting hydroponics technique): là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện, chi phí rẻ, sử dụng phân bón và nước có hiệu quả, nâng cao chất lượng (hàm lượng nitrate thấp), mật số vi khuẩn thấp có thể tránh hoặc giảm hóa chất khử trùng và cho rau chất lượng khi bảo quản , cây được trồng trên khay (mốp xốp), thả trên vật liệu chứa dung dịch dinh dưỡng (Sweat và ctv., 2003; Scuderi và ctv., 2009)

Kỹ thuật màng dinh dưỡng (Nutrient Film Technique – NTF): phát triển bởi Cooper (1996); hệ thống có võ nhựa nhỏ với các gốc rễ thông vào dung dịch dinh dưỡng, một màng mỏng dinh dưỡng khoảng 0,5 mm chảy qua ống trồng, tiếp xúc với phần dưới của rễ, phần rễ bên trên phơi trần ra không khí để thở và dinh dưỡng được bơm hoàn lưu (Keith, 2003; Võ Thị Bạch Mai, 2003; Trần Thị Ba, 2010)

1.2.4 Ưu điểm và hạn chế của kỹ thuật thủy canh

Theo Crearser (2006), Nguyễn Minh Thế (1999), Võ Thị Bạch Mai (2003)

và Trần Thi Ba (2007) thì kỹ thuật trồng thủy canh có:

* Ưu điểm

- Cho năng suất cao

- Có thể sản xuất rau sạch ở những nơi thiếu đất, tại gia đình (như ban công, sân thượng ) hoặc những nơi đất bị nhiễm mặn, nhiễm độc

- Không cần làm đất, không cỏ dại và không cần tưới

- Có thể trồng trái vụ và nhiều vụ trong năm

- Không phải sử dụng thuốc trừ sâu bệnh và hóa chất độc hại khác

- Không tích lũy chất độc, không gây ô nhiễm môi trường

- Sản phẩm hoàn toàn sạch, chất lượng tốt

- Tiết kiệm công lao động

- Kiểm soát được môi trường canh tác, loại bỏ được cây xấu, cây bệnh một cách dễ dàng, dễ trồng

* Hạn chế

- Chi phí đàu tư ban đầu lớn

- Đòi hỏi nguồn nước phải sạch

- Yêu cầu phải có kỹ thuật, kiến thức về kỹ thuật thủy canh

Trang 22

1.3 DUNG DICH DINH DƯỠNG TRỒNG THỦY CANH

* Độ pH

Độ pH được hiểu là một số đo chỉ số axit hoặc bazơ trong khoảng 1-14 Trong môi trường dinh dưỡng độ pH rất quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của cây pH ảnh hưởng đến tính hữu dụng của các nguyên tố dinh dưỡng hữu dụng cho cây và tính độc của một số các nguyên tố hòa tan

* Chỉ số EC

EC thể hiện tổng nồng độ ion hòa tan trong dung dịch Dung dịch dinh dưỡng có EC cao làm giảm sự hấp thu nước của cây và có thể gây ra sự mất cân đối về dinh dưỡng, và khả năng gây độc cao cho cây Trong canh tac thủy canh, đôi khi dinh dưỡng được thay đổi mới mỗi 1-2 tuần/lần

* Vai trò sinh lý của các nguyên tố dinh dưỡng

Oxy (O2) đóng vai trò quan trọng trong sự sinh trưởng và phát triển của cây,

do chức năng tham gia vào quá trình hô hấp, cây hấp thụ oxy từ khí quyển thông qua lá và từ nước thông qua rễ

Nitơ (N2) là cơ cấu của Protein, nhất là của protein nhân, chiếm khoảng 50% chất khô của nguyên sinh chất, đạm còn là cơ cấu của diệp lục tố, pyrimidin

40-và purin Cho nên đạm là một chất quan trọng trong đời sống của thực vật (Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004)

Photpho (P) là thành phần quan trọng trong sự sinh trưởng, P cần thiết cho

sự phân chia tế bào, sự tạo hoa và trái, sự phát triển của rễ P có liên quan lớn đến

sự tổng hợp đường, tinh bột vì P là thành phần của các hợp chất cao năng tham gia vào các quá trình phân giải hay tổng hợp các chất hữu cơ trong tế bào

Kali (K) là một chất hoạt hóa của nhiều enzyme cần thiết cho sự quang tổng hợp và sự hô hấp, nó cũng hoạt hóa các enzyme cần để tạo tinh bột và Protein, K

Trang 23

Canxi (Ca) có ảnh hưởng trên tính thẩm thấu của màng, trong tế bào Ca hiện diện ở không bào Ca tham gia cấu tạo vách tế bào, Ca tham gia trong một số enzyme hay kích hoạt sự hoạt động của các enzyme khác, ngoài ra Ca còn trung hòa các acid hữu cơ trong tế bào giúp tăng cao pH trong tế bào

Manhê (Mg) là thành phần của diệp lục tố, có tác dụng nhiều mặc đến quá trình quang hợp, phụ trợ cho nhiều enzyme đặc biệt là ATPase liên quan đến biến dưỡng carbohydrate, sự tổng hợp acid nucleic

Kẽm (Zn) tham gia trong quá trình tổng hợp auxin vì kẽm có liên quan đến hàm lượng tripthophan aminoaxit Zn còn là chất hoạt hóa của nhiều enzyme, Zn

có liên quan đến sinh tổng hợp vitamin nhóm B1, B2, B6, B12 Ngoài ra kẽm còn ảnh hưởng tốt đến độ bền của diệp lục tố

Lưu huỳnh (S) giữ vai trò đệm trong tế bào S là thành phần cấu trúc của cystein, methionin, tạo cầu nối S-S trong cấu trúc bật 5 của protein S còn là thành phần của vài hợp chất cần thiết khác như vitamin thiamin, biotin và coenzyme A

Sắt (Fe) đóng vai trò then chốt trong hệ thống các enzyme catalase, peroxidase và một số cytochrome, có vai trò quan trọng trong phản ứng oxi hóa khử, Fe tham dự trong chuyển điện tử ở quang hợp, rất cần thiết cho sự sinh tổng hợp diệp lục tố

Đồng (Cu) gần giống vai trò của Fe, là thành phần của nhiều enzyme xúc tác các phản ứng oxy hóa khử, khoảng 70% Cu ở trong cây được tập trung ở diệp lục

tố và chức năng quan trọng của nó được tìm thấy trong sự đồng hóa

Mangan (Mn) hoạt hóa cho nhiều loại enzyme, có vai trò quan trọng trong

sự đồng hóa CO2 và cố định nitrogen

Định dạng
Số trang	46
Dung lượng	804,97 KB