Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng rau sạch bằng phương pháp thủy canh tĩnh

Là người học hóa học em phần nào biết được cây cần gì cho sự sinh trưởng và phát triển, em muốn áp dụng những kiến thức mình đã học, bên cạnh việc ứng dụng những kết quả đạt được từ quá

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA HÓA

PHA CHẾ DUNG DỊCH DINH DƯỠNG ĐỂ

TRỒNG RAU SẠCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP

THỦY CANH TĨNH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp “Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng

rau sạch bằng phương pháp thủy canh tĩnh” em đã nhận được sự động viên và giúp

đỡ rất nhiều từ gia đình, thầy cô và bạn bè Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

 Gia đình luôn là nguồn động viên lớn nhất đối với em, luôn ủng hộ và giúp

 Quý thầy cô trong tổ hóa hữu cơ, hóa phân tích đã tận tình giúp đỡ, tạo điều

kiện để em có thể hoàn thành khóa luận

 Bạn Phạm Thị Thúy, sinh viên lớp hóa 4B đã cùng em vượt qua những trở

ngại, cùng động viên nhau vượt qua những khó khăn để có thể hoàn thành khóa luận một cách tốt nhất

 Cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình, sự động viên an ủi trong suốt 4 năm học qua

của bạn bè

Vì thời gian ngắn ngủi cũng như trình độ và năng lực còn hạn hẹp nên không thể tránh được những thiếu xót Mong quí thầy cô sẽ tận tình chỉ dạy và đóng góp để

em hoàn thành luận văn thật tốt Thay mặt cho tất cả sinh viên năm cuối khoa hóa

và riêng em xin gởi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến quí thầy cô

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 05 năm 2013

Sinh viên thực hiện

ĐẶNG THỊ KIM DUNG

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 So sánh giữa trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và trồng cây cần

Bảng 2.1 Một số giới hạn EC và TDS đối với một số loại cây trồng 27

Bảng 2.2 Một số muối được dùng trong dinh dưỡng thủy canh 30 Bảng 5.1 Công thức dinh dưỡng 1 trồng rau ăn lá (theo công thức của

Bảng 5.2 Công thức dinh dưỡng 2 trồng rau ăn lá nhiệt đới (theo công

thức của Douglas Peckenpaugh) (dùng pha 100 lít dung dịch) 53 Bảng 5.3 Công thức dinh dưỡng 3 trồng cây dưa chuột (dùng pha 100 lít

Bảng 6.1 So sánh kết quả trồng rau giữa công thức dinh dưỡng 1 và công

Bảng 6.2 Kết quả kiểm định hàm lượng các kim loại nặng và hàm lượng

Bảng 6.3 Kết quả kiểm định hàm lượng các kim loại nặng và hàm lượng

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Giao diện phần mềm HydroBuddy v1.50 35

Hình 2.3 Giao diện mục Substance selection 37

Hình 2.5 Hướng dẫn sử dụng trang web nonghoc.com để pha chế dung

Hình 2.6 Kết quả tính toán khối lượng hóa chất 40

Hình 4.1 Hệ thống thủy canh hồi lưu (ống nhựa PVC) 49

Hình 4.2 Hệ thống thủy canh hồi lưu cải tiến (vải bố) 50

Hình 5.7 Thùng xốp trồng cây theo kỹ thuật thủy canh tĩnh 59

Hình 6.1 Rau dền trồng theo công thức 1 và công thức 2 66

Hình 6.2 Rau xà lách trồng theo công thức 1 và công thức 2 66

Hình 6.3 Cải xanh trồng theo công thức 1 và công thức 2 67

Hình 6.4 Rau muống trồng theo công thức 1 và công thức 2 67

Hình 6.5 Rau cải xanh 68

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 2

DANH MỤC BẢNG 3

DANH MỤC HÌNH 4

MỤC LỤC 6

MỞ ĐẦU 8

1 Lý do chọn đề tài 8

2 Tình hình nghiên cứu trong nước[3] 9

3 Tình hình nghiên cứu ngoài nước[3], [6], [10] 10

4 Mục tiêu nghiên cứu 12

5 Đối tượng nghiên cứu 12

6 Phạm vi nghiên cứu 12

7 Nhiệm vụ nghiên cứu 12

8 Phương pháp nghiên cứu 13

9 Kết quả nghiên cứu 13

Chương 1 Giới thiệu kỹ thuật thủy canh 14

1.1 Khái niệm về kỹ thuật thủy canh 14

1.2 Lợi ích của việc trồng cây thủy canh[3], [10] 14

1.3 Thủy canh với việc trồng rau sạch[3], [9] 16

1.4 So sánh giữa trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và trồng cây cần đất[7] 17

1.5 Một số loại rau ăn lá thường được trồng theo kỹ thuật thủy canh[12] 18

Chương 2 Cơ sở lí luận của dinh dưỡng thủy canh 21

2.1 Chất dinh dưỡng trong dung dịch thủy canh[3], [5] 21

2.2 Dung dịch dinh dưỡng[3], [4], [5] 29

2.3 Giới thiệu phần mềm pha chế dung dịch dinh dưỡng[6], [7] 38

Chương 3 Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến cây trồng

thủy canh 48

3.1 Ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài đến sự hút các chất dinh dưỡng ở rễ và biến dưỡng của hệ rễ [3], [4] 48

Chương 4 Các loại hình thủy canh hiện nay[10] 55

4.1 Hệ thống thủy canh không hồi lưu (Thủy canh tĩnh) 55

4.2 Hệ thống thủy canh hồi lưu 55

4.3 Hệ thống khí canh 58

Chương 5 Thực nghiệm 59

5.1 Thực nghiệm 1: Pha chế dung dịch dinh dưỡng[2], [6], [7], [8] 59

5.2 Thực nghiệm 2: Trồng rau sạch tại hộ gia đình theo phương pháp thủy canh tĩnh 64

5.3 Thực nghiệm 3: Quay video hướng dẫn trồng rau bằng kỹ thuật thủy canh tĩnh[11] 70

5.4 Thực nghiệm 4: Đo đạc các chỉ tiêu hóa, sinh về vệ sinh an toàn thực phẩm một số loại rau thu hoạch 71

Chương 6 Kết quả và thảo luận 72

6.1 Kết quả 72

6.2 Thảo luận 80

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

PHỤ LỤC 84

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đất nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ kéo theo đó là tốc độ đô thị hóa ngày càng cao làm cho quĩ đất nông nghiệp trồng trọt giảm dần Bên cạnh đó, hiện trạng sử dụng các loại thuốc kích thích cũng như thuốc trừ sâu trong nông nghiệp đang rất phổ biến Khi chúng ta phát triển chúng ta cần thích ứng với những điền kiện hiện tại Một trong những giải pháp để giải quyết hiện trạng mất dần đất canh tác nông nghiệp và bảo vệ sức khỏe của chúng ta đó là đi tìm một kỹ thuật trồng rau sạch mới – kỹ thuật thủy canh Một loại hình trồng trọt đã phát triển khá lâu trên thế giới và còn khá mới mẻ với Việt Nam Thủy canh giải quyết tốt nhu cầu trồng rau sạch tại nhà ở thành thị vì vậy đang được mọi người chú ý đến nhiều hơn Thủy canh còn mang lại cho chúng ta nhiều lợi ích khác là tăng năng suất cây trồng, giảm

thời gian canh tác, cây ít bị sâu bệnh

Thủy canh là kỹ thuật trồng cây không dùng đất mà trồng trực tiếp vào môi

trường dinh dưỡng cùng các giá thể mà không phải là đất Vì vậy cái cốt lõi quyết định sự thành công của kỹ thuật thủy canh là dung dịch dinh dưỡng Là người học hóa học em phần nào biết được cây cần gì cho sự sinh trưởng và phát triển, em muốn áp dụng những kiến thức mình đã học, bên cạnh việc ứng dụng những kết quả đạt được từ quá trình nghiên cứu về dung dịch thủy canh của các nhà khoa học trong và ngoài nước pha chế ra các loại dung dịch dinh dưỡng áp dụng cho kỹ thuật

thủy canh đó là lí do em chọn đề tài: “Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng

ra u sạch bằng phương pháp thủy canh tĩnh’’ Với mong muốn áp dụng những

kiến thức hóa học mà mình học được vào thực tế cuộc sống, em hi vọng rằng đề tài này sẽ góp phần mang đến cho mọi người một cái nhìn mới về sự phát triển của ngành nông nghiệp Việt Nam nói chung và kỹ thuật thủy canh trong nước nói riêng Quan trọng hơn hết là có thể hướng dẫn mọi người pha chế dung dịch dinh dưỡng

để trồng rau sạch bằng kỹ thuật thủy canh tĩnh một cách dễ dàng và hiệu quả

2 Tình hình nghiên cứu trong nước[3]

Việc nuôi trồng thủy canh được biết khá lâu, nhưng chưa được nghiên cứu có

hệ thống và được sử dụng để trồng các loại cây cảnh nhiều hơn

Từ năm 1993, GS Lê Đình Lương – khoa sinh học ĐHQG Hà Nội phối hợp với tổ chức nghiên cứu và triển khai Hồng Kông (R&D HongKong) đã tiến hành nghiên cứu toàn diện các khía cạnh khoa học kỹ thuật và kinh tế xã hội cho việc chuyển giao công nghệ và phát triển thủy canh tại Việt Nam

Đến tháng 10 năm 1995 mạng lưới nghiên cứu và triển khai được phát triển ở

Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh, Côn Đảo, Sở khoa học công nghệ và môi trường ở một số tỉnh thành Công ty Golden Garden & Gino, nhóm sinh viên Đại học Khoa học Tự Nhiên Thành phố Hồ Chí Minh đã sử dụng phương pháp thủy canh để trồng vài loại rau thông dụng, cải xanh, cải ngọt, xà lách Phân viện công nghệ sau thu hoạch, Viện Sinh học nhiệt đới cũng nghiên cứu và sản xuất Nội dung chủ yếu là:

- Thiết kế và phối hợp sản xuất thử các vật liệu dùng cho thủy canh

- Nghiên cứu trồng các loại cây khác nhau, cấy truyền từ nuôi cấy mô vào hệ thủy canh trước khi đưa vào đất một số cây ăn quả khó trồng trực tiếp vào đất

- Triển khai thủy canh ở qui mô gia đình, thành thị và nông thôn

- Kết hợp thủy canh với dự án rau sạch của thành phố

Hiện nay, nước ta đang dần dần ứng dụng những thành tựu của kỹ thuật thủy canh thế giới vào ngành nông nghiệp Tại các hôi chợ công nghệ ở Tp.HCM, Hải Phòng những thành công bước đầu của cây cà chua, xà lách, dưa leo trồng theo kĩ thuật thủy canh đã được giới thiệu Dưa chuột trồng theo cách truyền thống được 2 vụ/năm, trồng theo kĩ thuật thủy canh được 4 vụ/năm Xà lách thủy canh có thể trồng quanh năm còn với đất chỉ 2 vụ/năm Thành tựu này đã được Bộ Khoa học và Công nghệ tạo điều kiện thuận lợi để chuyển giao cho các cơ sở trồng rau sạch Ở khu vực phía Nam Tp.HCM đi tiên phong trong ứng dụng kỹ thuật thủy canh vào nông nghiệp đô thị Dự án khu nông nghiệp công nghệ cao do Tổng Công ty Nông Nghiệp Sài Gòn xây dựng xong tại huyện Củ Chi Công nghệ thủy canh là 1 trong 5 loại hình công nghệ được áp dụng tại khu nông nghiệp công nghệ cao này

Pha chế dung dịch dinh dưỡng vừa đảm bảo đủ chất dinh dưỡng vừa tạo điều kiện cho sự phát triển tốt nhất của cây không phải là một việc dễ dàng Dung dịch dinh dưỡng sử dụng trong kỹ thuật thủy canh hiện nay do một số công ty sản xuất các sản phẩm nông nghiệp cung cấp trên thị trường sau một quá trình nghiên cứu và thử nghiệm thành công Vì vậy pha chế dung dịch dinh dưỡng trồng cây thủy canh đang và luôn là một vấn đề mới được mọi người quan tâm rất nhiều

Một số công trình nghiên cứu tìm ra công thức dinh dưỡng trong kỹ thuật thủy canh của các trường đại học như Đại Học Nông Lâm TPHCM, Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TPHCM, Đại Học Nông Lâm Huế đang dần được họ ứng dụng và đưa sản phẩm pha chế vào thị trường trong nước Việc ứng dụng phần mềm pha chế dung dịch dinh dưỡng trên các trang web cũng đang được một số bạn trẻ ham học hỏi và muốn tìm hiểu sâu về thủy canh quan tâm rất nhiều

3 Tình hình nghiên cứu ngoài nước[3], [6], [10]

Kỹ thuật thủy canh đã có từ lâu

- Theo những tài liệu ghi chép bằng chữ tượng hình của người Ai Cập trong vài trăm năm trước Công nguyên, đã mô tả lại sự trồng cây trong nước

- Sự nghiên cứu trong những niên đại gần đây nhất cho thấy vườn treo Babilon và vườn nổi Kashmir và tại Aztec Indians của Mexico cũng còn những nơi trồng cây trên bè trong những hồ cạn Hiện tại vẫn còn nhiều bè trồng cây được tìm thấy ở gần thành phố Mexico

- 1699 John Woodward (người Anh) đã thí nghiệm trồng cây trong nước có chứa các loại đất khác nhau

- Những năm 60 của thế kỷ 19 Sachs và Knop (Đức) đã sản xuất ra các dung dịch để nuôi cây

- Trong những năm 30 của thế kỷ 20 TS.W.F.Gericke (California) đã phổ biến rộng rãi thủy canh ở nước Mỹ Những nông trại thủy canh di động đã cung cấp thực phẩm rau tươi cho lính Mỹ trong suốt thời gian chiến tranh quân sự tại Nam Thái Bình Dương

Trong số đó trang trại lớn nhất rộng 22 hecta ở Chofu Nhật Bản Ngay tại

Mỹ, thủy canh được dùng rộng rãi cho mục đích sản xuất kinh doanh như: Cẩm chướng, Layơn, Cúc

Các cơ sở lớn trồng hoa bằng thủy canh còn có ở Ý, Tây Ban Nha, Pháp, Anh, Đức và Thụy Điển

Trong khi đó các vùng khô cằn như Vịnh Ả Rập, Israel thủy canh được sử dụng rất phổ biến để trồng rau

Ở các nước Châu Mỹ La tinh rau sạch cũng là sản phẩm chính của thủy canh

Hà Lan có hơn 3600 ha cây trồng không cần đất, Nam Phi có khoảng 400 ha

Ở Singapore Liên doanh Aero green Technology là công ty đầu tiên ở Châu

Á áp dụng kỹ thủy canh trồng rau trong dung dịch dinh dưỡng, không cần đất và không phải dùng phân bón hóa học có hại để sản xuất rau với qui mô lớn Hàng năm Singapore tiêu thụ lượng rau trị giá 260 triệu USD Vì đất có hạn nên 90% rau xanh được nhập khẩu, hiện tại nông trại Aero Green ở Lim Chu Kang trị giá 5 triệu USD đang thu hoạch khoảng 900 kg rau mỗi ngày

Nhật Bản đẩy mạnh kỹ thuật thủy canh để sản xuất rau sạch An toàn thực phẩm là một trong những vấn đề mà người Nhật rất quan tâm, họ luôn lo ngại và thận trọng với những phụ gia thực phẩm hay thuốc trừ sâu nông nghiệp Hơn nữa vì diện tích đất canh tác quá hạn hẹp nên chính phủ Nhật rất khuyến khích và trợ giúp kiểu trồng này, rau sạch sản xuất bằng phương pháp này giá đắt hơn 30% so với rau trồng ở môi trường bên ngoài nhưng người tiêu dùng vẫn chấp nhận

Tại triễn lãm quốc tế tổ chức ở Tsukuba, Nhật Bản vào năm 1985, cây cà chua khổng lồ trồng theo kĩ thuật thủy canh của GS KeiMori (Đại học Tổng hợp Kelo, Tokyo) đã được giới thiệu Sau 6 tháng trồng trong môi trường dinh dưỡng và chiếu sáng nhân tạo,đường kính tán cây cà chua này đã lên đến 10m và cho đến 10.000 quả cà chua Ngoài ra, Giáo sư KeiMori cũng ứng dụng kỹ thuật thủy canh trồng nhiều loại cây khác nhau, thu hoạch được 3.300 quả trên một gốc dưa chuột

và 90 quả trên một gốc dưa hấu

Ở qui mô rộng hơn, Thụy Sĩ đã thu hoạch được khoảng 720 - 840 củ cải đường trên 1m2 thuỷ canh Ở Nga ứng dụng trồng cỏ theo kỹ thuật thủy canh trên

14,4 m2 đã thu hoạch cỏ tương đương với 3 - 3,5 ha đồng cỏ tự nhiên (khoảng 100 -

120 tấn cỏ tươi), và năng suất cà chua có thể đạt đến 250 tấn quả/ha Nhà kính trồng rau áp dụng kỹ thuật thủy canh của tập đoàn Eurofresh ở bang Arirona được xem là

có qui mô lớn nhất nước Mỹ Mỗi năm trang trại rộng 110 ha ở đây sản xuất hơn 90.000 tấn cà chua

Một số công thức pha chế dung dịch dinh dưỡng sử dụng thành công trong

kỹ thuật thủy canh của các nhà khoa học nổi tiếng như: Dennis R.Hoagland, Douglas Peckenpaugh, Howard Resh đang được quan tâm ứng dụng rất nhiều

4 Mục tiêu nghiên cứu

Mang đến cho mọi người cái nhìn mới cụ thể hơn về kỹ thuật thủy canh Pha chế các loại dung dịch dinh dưỡng giúp cây trồng đặc biệt là các loại rau

có thể phát triển tốt và cho năng suất cao

Ứng dụng kiến thức hóa học vào thực tế cuộc sống một cách thiết thực và hiệu quả nhất

Đưa ra một hướng phát triển mới về kỹ thuật thủy canh có thể áp dụng tại Việt Nam

Trồng rau sạch sử dụng cho gia đình và hướng dẫn mọi người xung quanh hiểu biết cơ bản về kỹ thuật thủy canh

5 Đối tượng nghiên cứu

Phân tích hàm lượng các nguyên tố trong dung dịch dinh dưỡng

Công thức dinh dưỡng có được từ phần mềm HydroBuddy và trang web nonghoc.com

6 Phạm vi nghiên cứu

Pha chế dung dịch dinh dưỡng tại nhà

Trồng rau sạch theo phương pháp thủy canh tĩnh sử dụng cho hộ gia đình

7 Nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu dinh dưỡng cây trồng

Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc pha chế dung dịch dinh dưỡng

Nghiên cứu kỹ thuật thủy canh tĩnh

Thực nghiệm pha chế dung dịch trồng rau theo kĩ thuật thủy canh tĩnh

Thực nghiệm kiểm định các chỉ tiêu sinh, hóa về vệ sinh an toàn thực phẩm các loại rau thu hoạch

8 Ph ương pháp nghiên cứu

Thu thập và nghiên cứu tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau liên quan đến nội dung của đề tài

Pha chế dung dịch theo các công thức dinh dưỡng khác nhau và trồng thử nghiệm một số loại rau ăn lá theo kĩ thuật thủy canh tĩnh

Tham khảo ý kiến của chuyên gia trong lĩnh vực nghiên cứu và các cơ sở chuyển giao công nghệ thủy canh

9 Kết quả nghiên cứu

Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng thành công các loại rau ăn lá bằng kỹ thuật thủy canh tĩnh

Hoàn thành video hướng dẫn pha chế dung dịch dinh dưỡng và hướng dẫn trồng rau sạch bằng kỹ thuật thủy canh tĩnh theo qui mô hộ gia đình

Kiểm định các các chỉ tiêu hóa, sinh các loại rau đã trồng được để chứng minh rau trồng đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm

Chương 1 Giới thiệu kỹ thuật thủy canh 1.1 Khái niệm về kỹ thuật thủy canh

Thủy canh (Hydroponics) là kỹ thuật trồng cây không dùng đất mà trồng trực tiếp vào dung dịch dinh dưỡng cùng với các giá thể mà không phải là đất Các giá thể đó có thể là cát, trấu, vỏ xơ dừa, than bùn

Kỹ thuật thủy canh là một trong những kỹ thuật tiến bộ của nghề làm vườn hiện đại Chọn lựa môi trường dinh dưỡng cần thiết cho cây phát triển là sự sử dụng những chất thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây tránh được sự phát triển của cỏ dại, côn trùng và bệnh tật lây nhiễm từ đất

1.2 Lợi ích của việc trồng cây thủy canh[3], [10]

Ngày nay thủy canh có một vai trò ngày càng cao trong sự phát triển của ngành nông nghiệp thế giới Sức ép của dân số, sự thay đổi khí hậu, sự xói mòn đất,

sự phân phối nước không đồng đều và sự ô nhiễm nguồn nước, đó là tất cả những yếu tố ảnh hưởng đến cách thức canh tác khác nhau

Thủy canh đã đáp ứng được nhiều đòi hỏi từ việc canh tác ngoài trời đến việc trồng trong nhà kính, đến việc sử dụng nguồn sáng trong việc sử dụng năng lượng nguyên tử ngầm ở đại dương đã cung cấp rau sạch cho phi hành đoàn Đây là một ngành khoa học cao được sử dụng tại những nước đang phát triển của thế giới thứ

ba để cung cấp thức ăn cho những vùng khắc nghiệt, nguồn nước sạch không có

Tại Châu Úc điều kiện khí hậu khắc nghiệt và không thể tiên đoán được, đất trồng trọt ít nên thủy canh được sử dụng để cung cấp những sản phẩm và hoa tươi cho thị trường và xuất khẩu, cung cấp thức ăn cho vật nuôi trồng trong suốt mùa đông và những vùng bị hạn hán tác động

Trong tương lai thủy canh được thuyết phục nhiều hơn với sự khám phá vũ trụ Theo nghiên cứu của cơ quan Nasa đã thiết lập những cơ sở nuôi trồng dự kiến

sẽ đưa lên mặt trăng

Ngày nay người tiêu dùng đã trở nên tin tưởng hơn với những rau cải trồng với phương pháp thủy canh bởi vì sự phân hóa đất, nạn phá rừng, sự sử dụng thuốc trừ sâu

Tóm lại những ưu điểm của kỹ thuật thủy canh:

+ Không cần đất, chỉ cần không gian để đặt hộp dụng cụ trồng, do vậy có thể triển khai ở những vùng đất cằn cỗi như hải đảo, vùng núi xa xôi, cũng như tại gia đình trên sân thượng, ban công

+ Không phải làm đất, không có cỏ dại, không cần tưới

+ Trồng được nhiều vụ, có thể trồng trái vụ

+ Không phải sử dụng thuốc trừ sâu bệnh và các hóa chất độc hại khác + Năng suất cao vì có thể trồng liên tục

+ Sản phẩm hoàn toàn sạch, đồng nhất, giàu dinh dưỡng và tươi ngon

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

+ Không đòi hỏi lao động nặng nhọc, người già, trẻ em đều có thể tham gia hiệu quả

Tuy nhiên kỹ thuật thủy canh cũng có những yếu điểm:

+ Chỉ trồng các loại cây rau quả, hoa ngắn ngày

+ Giá thành sản xuất còn cao

+ Vốn đầu tư ban đầu cao do chi phí về trang thiết bị Tuy nhiên, chi phí này không cao so với những chi phí về thuốc trừ sâu bệnh và côn trùng, thuê công nhân Hơn nữa các máy móc được tái sử dụng nhiều lần nên chỉ tốn chi phí đầu tư ban đầu

+ Đòi hỏi trình độ chuyên môn kỹ thuật cao để sản xuất có hiệu quả Điều này gây cản trở cho việc mở rộng phương pháp thủy canh đại trà

+ Trong quá trình hấp thu chất dinh dưỡng thực vật làm thay đổi pH trong dịch thủy canh Do đó cần phải điều chỉnh pH 2 - 3 lần/ tuần Giá trị pH thích hợp 5,8 - 6,5 Giá trị pH lệch khỏi khoảng này thì mức độ ảnh hưởng lớn đến sự hấp thu chất dinh dưỡng

+ Khi cây hấp thu chất dinh dưỡng và nước từ dung dịch, độ dẫn điện (EC) thay đổi Độ dẫn điện thể hiện độ đậm đặc của dung dịch dinh dưỡng Gía trị EC tốt nhất khoảng 1,5 - 2,5 mS/cm Giá trị EC cao sẽ ngăn cản sự hấp thu dung dịch dinh

dưỡng do áp suất thẩm thấu thấp Giá trị EC thấp sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe và sản lượng của cây

+ Ngoài ra, những thay đổi đột ngột các yếu tố môi trường cũng như việc cung cấp dinh dưỡng và tưới nước không đúng có thể gây ra những rối loạn sinh lý

ở cây

1.3 Thủy canh với việc trồng rau sạch[3], [9]

Việc ngộ độc thực phẩm do thuốc trừ sâu hay hóa chất bảo vệ thực vật chiếm

tỉ lệ cao Tuy ngộ độc không gây nguy hiểm tức thời nhưng gây ảnh hưởng lâu dài

có thể gây ung thư

Ở các vùng sản xuất rau việc sử dụng thuốc trừ sâu rất phổ biến, kể cả các loại thuốc có nguồn gốc bị cấm như: lân, clo, cacbonat Các loại thuốc trừ sâu độc hại thường phun lên rau với nồng độ gấp 10 - 20 lần, có khi 50 lần, thậm chí có nơi trước khi thu hoạch 1 - 3 ngày vẫn phun thuốc, nhiều người lái buôn nhúng rau, đậu vào dung dịch Azodrin để rau giữ được độ tươi ngon

Chúng ta đi đến tiêu chuẩn của một loại rau sạch như sau:

Theo viện nghiên cứu rau quả thì tiêu chuẩn dư lượng các kim loại nặng như: Cadimi, Thủy ngân, Crôm còn rất nhiều sự chênh lệch ở các dự án rau sạch ở mỗi địa phương

Hiện nay, Việt Nam chưa có một qui định chung về rau sạch, mà tạm thời sử dụng tiêu chuẩn về lượng dư tối đa thuốc trừ sâu trên rau quả của tổ chức y tế thế giới WHO: “ Rau an toàn là loại rau có lượng dư thuốc bảo vệ thực vật không vượt mức cho phép dự lượng các độc tố và vi sinh vật có hại tới sức khỏe con người ở mức tối thiểu cho phép”

Dư lượng nitrat, kim loại nặng, nông dược và mức độ nhiễm vi khuẩn, ký sinh trùng có hại có lẽ là những yếu tố quan trọng nhất xác định mức độ “sạch” cho mặt hàng “rau sạch”

Hiện nay việc sản xuất rau sạch được tiến hành theo các mô hình công nghệ khác nhau như: thủy canh cách ly, nhà lưới cách ly, canh tác hữu cơ và sản xuất trên đồng ruộng

Tuy nhiên với mọi mô hình, các vấn đề then chốt vẫn là chế độ phân bón, nước tưới, qui trình sử dụng nông dược và các biện pháp nông học khác nhau để bảo vệ thực vật.

1.4 So sánh giữa trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và trồng cây cần đất[7]

Bảng 1.1 So sánh giữa trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và trồng cây cần đất

Trồng cây cần đất Trồng cây thủy canh

Trong đất trồng, các vi khuẩn

phải phân cắt chất hữu cơ phức tạp

thành các nguyên tố cơ bản như

nitơ, photpho, kali cũng như các

nguyên tố vi lượng để thực vật có

thể hấp thu được

Thức ăn cho cây được cân bằng (dung dịch dinh dưỡng) được hòa tan thẳng vào nước nên thực vật có thể nhận chất dinh dưỡng hoàn hảo mọi lúc

Đất trồng sau một thời gian

giảm sút giá trị dinh dưỡng của nó

và khó đo các giá trị pH và hàm

lượng chất dinh dượng

Giá trị pH và hàm lượng dinh dưỡng của dung dịch được đo và duy trì dễ dàng, vì vậy các thực vật luôn có đủ thức ăn

Chỉ khi các cây trồng trên đất

được tưới, các nguyên tố cơ bản

mới có thể hòa tan vào nước

Trong một hệ thống thủy canh, độ

ẩm hiện diện trong các khoảng thời gian được kéo dài hay trong mọi lúc Đất trồng đóng vai trò vật chủ

đối với nhiều vi sinh vật do đó dễ

gây một số mầm bệnh hại cho cây

trồng

Các môi trường trồng thủy canh là trơ, vô trùng, một môi trường rất vệ sinh cho thực vật và người trồng

Đất trồng cần tưới nước nhiều,

có sự hiện diện các vi sinh vật gây

hại, thực vật lớn chậm, cần nhiều

không gian và chăm sóc

Thủy canh làm tăng sự tăng trưởng

và sản lượng trên mỗi diện tích của thực vật, giảm các vi sinh vật gây hại, bệnh tật và nhu cầu tưới nước thực vật

1.5 Một số loại rau ăn lá thường được trồng theo kỹ thuật thủy canh[12] 1.5.1 Xà lách

- Tên khoa học là: Lactuca sativa L.Var.Capitta L – tên tiếng Anh: Lettuce

- Thuộc họ cúc: Asteraceae

- Cây thảo hằng năm có rễ trụ và có xơ Thân hình trụ và thẳng, cao tới 60

cm, phân nhánh ở phần trên Lá ở gốc xếp hình hoa thị, tạo thành búp dày đặc hình cầu, các lá ở thân mọc so le, lá có màu lục sáng, gần tròn hay thuôn, hình xoan ngược, lượn sóng, dài 6 – 20 cm, rộng 3 - 7 cm, mép có răng không đều Cụm hoa chùy dạng ngù ở ngọn gồm nhiều đầu hoa, mỗi đầu có 20 hoa, hình môi màu vàng Quả bế nhỏ, dẹp, có khía màu xám với mào lông trắng

- Xà lách có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới, được trồng ở tất cả các vườn rau trên toàn thế giới và nay trở thành cây toàn thế giới Có đến 100 thứ Xà lách Ở nước ta, có trồng thứ xà lách có lá xếp vào nhau thành một đầu tròn tựa như cải bắp thu nhỏ, gọi là xà lách quăn hay xà lách Ðà Lạt Xà lách được trồng từ vùng đồng bằng tới vùng núi, từ Bắc chí Nam, nó thích ứng với khí hậu mát

1.5.2 Cải xanh

- Tên khoa học: Brassica juncea

- Thuộc họ cải: Brassicaceae

- Cây thảo hàng năm, cao 40 – 60 cm hay hơn, rễ trụ ít phân nhánh Lá mọc

từ gốc hình trái xoan, tù, có cuống, lá có cánh với 2 - 3 cặp tại lá, lá có hơi cay, có răng cưa không đều, lá ở thân tiêu giảm hơn, hoa vàng nhạt, xếp thành chùm dạng ngù, hạt hình cầu, màu đen

- Cải xanh có nguồn gốc từ miền nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á, có nhiều

ở vùng Trung Á, ở nước ta cây được trồng khắp cả nước, có thể trồng quanh năm trừ những tháng nóng và mưa nhiều

1.5 3 Rau muống

- Tên khoa học: Ipomoea aquatica

- Thuộc họ khoai lang: Convolvulaceae

- Cây mọc bò, ở mặt nước hoặc trên cạn Thân rỗng, dày, có rễ mắt, không lông Lá hình ba cạnh, đầu nhọn, đôi khi hẹp và dài Hoa to, có màu trắng hay hồng tím, ống hoa tím nhạt, mọc từng 1 - 2 hoa trên một cuống Quả nang tròn, đường kính 7 - 9 mm, chứa 4 hạt có lông màu hung, đường kính mỗi hạt khoảng 4 mm

- Rau muống có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới và được trồng khắp nơi Rau muống có nhiều ở các nước nhiệt đới châu Á, châu Phi và châu Đại dương Đặc biệt đây là món ăn rất phổ biến và quen thuộc của người dân nước ta

1.5.4 Rau diếp cá

- Cây diếp cá còn có tên là cây giấp cá, dấp cá

- Tên khoa học là Houttuynia cordata

- Thuộc họ lá giấp Saururaceae

- Rễ nhỏ mọc ở các đốt, thân mọc đứng cao 40 cm, có lông hoặc ít lông Lá

mọc cách, hình tim, đầu lá hơi nhọn hay nhọn hẳn Hoa nhỏ, không có bao hoa, mọc thành bông, có 4 lá bắc màu trắng, trông toàn bộ bề ngoài của cụm hoa và lá bắc

giống như một cây hoa đơn độc Toàn cây vò có mùi tanh như mùi cá

- Giấp cá có nguồn gốc ở Nhật Bản, miền nam Trung Quốc và Đông Nam Á,

là một loại cỏ nhỏ, mọc lâu năm, ưa chỗ ẩm ướt, có thân rễ mọc ngầm dưới đất

1.5.5 Rau dền

- Rau dền là tên gọi chung để chỉ các loài trong Chi Dền

- Tên khoa học: Amaranthus

- Chi Dền gồm những loài đều có hoa không tàn, một số mọc hoang dại nhưng

nhiều loài được sử dụng làm lương thực, rau, cây cảnh ở các vùng khác nhau trên

thế giới

- Chi Dền được cho là có nguồn gốc ở Trung Mỹ và Nam Mỹ nhưng khoảng 60 loài với khoảng 400 giống của nó hiện diện khắp thế giới, cả vùng có khí hậu ôn đới lẫn nhiệt đới Ở Việt Nam, rau dền thường thấy là dền đỏ, dền gai, dền cơm 1.5.6 Cải ngọt

- Tên khoa học: Brassica integrifolia

- Thuộc họ cúc: Brassicaceae

- Cây thảo, cao tới 50 – 100 cm, thân tròn, không lông, lá có phiến xoan ngược tròn dài, đầu tròn hay tù, gốc từ từ hẹp, mép nguyên không nhăn, mập, trắng trắng, gân bên 5 - 6 đôi, cuống dài, tròn

- Cải ngọt có nguồn gốc ở Ấn Độ, Trung Quốc, ở Việt Nam cải ngọt được trồng khắp nơi dùng làm rau ăn

Chương 2 Cơ sở lí luận của dinh dưỡng thủy canh

2.1 Chất dinh dưỡng trong dung dịch thủy canh[3], [5]

2.1.1 Nhu cầu - nhiệm vụ của một số chất và khoáng chất quan trọng

Những nguyên tố cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển thích hợp là O (oxi), H (hyđro), N (nitơ), C (cacbon), P (photpho), S (lưu huỳnh), Cl (clo), K (kali), Mg (magiê), Ca (canxi), Mn (mangan), Fe (sắt), Cu (đồng), Zn (kẽm), B (bo),

Mo (molybden) Sự thiếu hụt bất kì một nguyên tố nào đều thể hiện ra với những triệu chứng và đặc thù riêng, có thể cho ta biết là cây đang thiếu loại nguyên tố nào

Cacbon và Oxy được cung cấp bởi không khí dưới dạng CO2 Mặc dù, tỷ lệ khí CO2 trong khí quyển thấp (0.03%) nhưng lượng n ày trong khí quyển cũng đã là rất lớn Ngay cả khi thực vật đã tiêu thụ một lượng lớn, nhưng lượng này vẫn luôn được giữ không đổi Khí CO2 được xâm nhập vào cơ thể thực vật qua quang hợp hay hòa tan trong nước

2.1.1.1 Các nguyên tố thiết yếu

của môi trường tùy thuộc vào nồng độ ion H+, còn tính kiềm tùy thuộc vào nồng độ ion OH-

2.1.1.2 Nguyên tố đa lượng

Hiện diện vài phần nghìn đến vài phần trăm ( 10-3

– 10-2 g/ gr trọng lượng khô)

Bao gồm: N: 1-3%; K: 2-4%; Ca: 1-2%; Mg: 0,7%; S: 0,6%; P: 0,5%

0,1-Có thể xếp Cl, Na, Si vào nhóm nguyên tố đa lượng vì chúng có hàm lượng rất thay đổi tùy thuộc vào loài thực vật

a Nitơ

Nitơ là thành phần bắt buộc của protit chất đặc trưng cho sự sống Nó có trong thành phần men, trong màng tế bào, trong diệp lục tố mang chức năng cấu trúc

Các hợp chất nitơ còn cung cấp năng lượng cho cơ thể, tham gia cấu tạo ADP và ATP Nitơ có ý nghĩa quan trọng nhất đối với đời sống thực vật Nitơ tồn tại dưới hai dạng: dạng khí nitơ tự do trong khí quyển N2 và dạng các hợp chất nitơ hữu cơ, vô cơ khác nhau Nitơ là yếu tố dinh dưỡng đóng góp rất quan trọng trong việc điều tiết quá trình sinh lý, trao đổi chất của cây

Nitơ còn là thành phần của nhiều vitamin B1, B2, B6, PP đóng vai trò là

nhóm hoạt động của nhiều hệ enzim oxi hóa khử Nitơ còn có tác động nhiều mặt đến sự đồng hóa CO2, khi thiếu nitơ cường độ đồng hóa CO2 giảm làm giảm cường

độ quang hợp Khi cung cấp đầy đủ nitơ cho cây làm tổng hợp auxin tăng lên ( Phạm Đình Thái, 1980) Nitơ còn ảnh hưởng đến các chỉ tiêu hóa keo của chất sống như độ ưa nước, độ nhớt từ đó ảnh hưởng đến cường độ quang hợp, hô hấp và các quá trình sinh lý trap đổi chất

Dạng sử dụng là urê, (NH4)2SO4, NH4NO3

Nếu cây trồng hấp thụ nitơ vượt quá nhu cầu thì thân cây sẽ mềm mỏng và khó hình thành hoa Tuy nhiên, nếu không cung cấp đủ lượng cần thiết, cây sẽ bị cứng do thừa xenlulô và lignin ở thành tế bào

Cây trồng hấp thụ nitơ từ khí quyển và từ môi trường dinh dưỡng Ở cây cà chua trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng cần một lượng nitơ vừa đủ (giai đoạn đầu tiên từ 2 - 3 tháng sau khi trồng), thân cây sẽ phát triển cứng cáp Khi cây đã phát triển cành để đậu quả và khi trái chín thì nhu cầu nitơ sẽ cao

Nitơ là nguyên tố đa lượng duy nhất, mà cây trồng có thể hấp thụ ở cả dạng anion và cation Một vài hỗn hợp dinh dưỡng trộn lẫn một lượng lớn NO3- và một lượng nhỏ NH4+ Với NH4+, ion H+ được giải phóng ra từ rễ và làm tăng tính axit của môi trường Đối với nitơ cung cấp từ NO3-, môi trường dinh dưỡng có tính kiềm, vì ion OH- giải phóng ra từ rễ sẽ làm cho môi trường dinh dưỡng cân bằng tĩnh điện

Ở môi trường trồng cà chua khi bị giảm pH thì nguồn NH4+ được sử dụng, còn pH tăng khi tất cả các nguồn NO3-được sử dụng, độ pH sẽ được giữ không đổi

khi người trồng điều chỉnh nguồn nitơ thích hợp Tuy nhiên cũng cần phải tiến hành chăm sóc để chắc chắn cân bằng giữa NO3- và NH4+ không đổi Tỷ lệ 50/50 gây ngộ độc NH4+, tỷ lệ 75% NO3- và 25% NH4+ thì được một số người trồng cây chấp nhận hơn, trong khi một số khác lại thích tỉ lệ 90% - 10% hơn

Khi thiếu nitơ thì thân lá, bộ rễ kém phát triển, lá có màu xanh nhợt, phiến là mỏng, ảnh hưởng đến quang hợp nên năng suất giảm rõ rệt

b Photpho (P)

Photpho là thành phần quan trọng trong sự sinh trưởng, photpho cần thiết cho sự phân chia tế bào, sự tạo hoa và trái, sự phát triển của rễ Photpho có liên quan lớn đến sự tổng hợp đường, tinh bột vì photpho 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

Sau khi photpho xâm nhập vào thực vật dưới dạng các hợp chất vô cơ (P2O5,

KH2PO4…) theo con đường đồng hóa sơ cấp photpho bởi hệ rễ đã tham gia vào hầu hết các quá trình trao đổi chất của cây Photpho đóng vai trò quyết định sự biến đổi vật chất và năng lượng mà mối liên quan tương hỗ của các biến đổi có qui định chiều hướng, cường độ các quá trình sinh trưởng, phát triển của cơ thể thực vật và cuối cùng năng suất của chúng

Khi thiếu photpho cây có biểu hiện rõ rệt về hình thái bên ngoài, là năng suất giảm Đối với những cây họ hòa thảo thiếu photpho là mềm yếu, sự sinh trưởng của

rễ, sự đẻ nhánh, phân cành kém Lá cây có màu xanh đậm do sự thay đổi tỉ lệ diệp lục tố a và diệp lục tố b Ở những lá già thì đầu mút của lá và thân có màu đỏ, hàm lượng protein trong cây giảm, hàm lượng nitơ hòa tan tăng

Ở môi trường có pH thấp (axit) nhiều Fe thì dễ bị thiếu photpho vì làm photpho ít linh động

Sự thiếu P thường đi đôi với sự thiếu nitơ và còn triệu chứng gần tương tự nhau vì P liên hệ đến sự biến dưỡng nitơ

c Kali (K)

Kali làm gia tăng quá trình quang hợp và thúc đẩy sự vận chuyển gluxit từ phiến lá vào các cơ quan Kali còn tác động rõ rệt đến trao đổi protit, lipit, đến quá trình hình thành các vitamin

Kali rất dễ xâm nhập vào tế bào, làm tăng tính thấm của thành tế bào đối với các chất khác, tăng quá trình thủy hóa, giảm độ nhớt, tăng hàm lượng nước liên kết Kali ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp các sắc tố trong lá, ảnh hưởng tích cực quá trình đẻ nhánh, hình thành bông và chất lượng hạt của các cây ngũ cốc

Kali rất cần thiết cho sự sinh trưởng và nó đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chất lượng quả Ở cây cà chua có hàm lượng kali cao sẽ làm cho quả rắn chắc, phần thịt quả sẽ được giữ cứng trong một thời gian dài, ngay cả khi hái quả vào giai đoạn chín Với lượng kali khoảng 300 ppm, thì quả bảo quản được 25 ngày, nếu lượng kali khoảng 200 ppm thì chỉ bảo quản được 20 ngày

Tuy nhiên, vấn đề là khi tăng hàm lượng kali thì lại gây ảnh hưởng bất lợi cho việc hấp thụ magiê Nếu kali quá cao, thì cần phải sử dụng phương pháp phun MgSO4 trên lá Nguồn kali được sử dụng nhiều là hợp chất KNO3, mặc dù K2SO4 đôi khi vẫn được sử dụng nhưng chỉ với mục đích là làm giảm nồng độ của nitơ

Trong nhiều nghiên cứu của các nước có khí hậu bốn mùa rõ rệt thì trong suốt mùa đông, khi mà cả thời gian dài chỉ có mây, kali có thể được sử dụng với nồng độ cao hơn mùa hè Tuy nhiên, khi sử dụng KNO3, lượng nitơ dư thừa cần

phải được tính toán Nếu quá nhiều nitơ hơn mức cho phép, nồng độ đường sẽ giảm

và quả sẽ có vị nhạt

Kali giúp cho việc tăng tính chống chịu của cây với nhiệt độ thấp, khô hạn và bệnh

Khi thiếu kali thì sự tích tụ amoniac cao gây độc hại cho cây, là biểu hiện ở

lá có màu xanh dương sẫm, đọt bị cháy hay có những đốm màu nâu, có khi là cuốn lại, thường xuất hiện ở lá già trước Các triệu chứng khác nhau như chồi cằn cỗi, cây chết, không trổ hoa, rễ kém phát triển, lóng ngắn

Cây sử dụng kali dưới dạng KCl, KHCO3, K2HPO4, KNO3, K2SO4…

d Canxi (Ca)

Canxi là thành phần muối pectat của tế bào có ảnh hưởng trên tính thấm của màng Trong tế bào canxi hiện diện ở không bào, mô già; ở lá già nhiều canxi hơn lá non

Canxi là ion kém linh động nên màng tế bào thực vật ngoại hấp dễ dàng Khi nồng độ canxi cao trong môi trường thì Fe bị kết tủa cho nên các chất này giảm hoặc không di chuyển vào trong tế bào, kết quả là lá bị vàng (vì Fe là thành phần cấu tạo của diệp lục tố) Canxi có là chất hoạt hóa của vài enzim nhất là ATPase Ca cần với một khối lượng lớn cho thân và rễ Canxi cũng cần cho sự hút nitơ Canxi không được hấp thụ như những nguyên tố khác nên bất kì sự thiếu hụt nào cũng biểu hiện rất nhanh ở những lá non

Lượng thấp canxi cũng ảnh hưởng đến kích thước của trái Sản lượng thu hoạch sẽ bị giảm rất đáng kể nếu như canxi xuống rất thấp dưới 100 ppm Nồng độ trên 100 ppm sản lượng cũng không thấy tăng lên

Khi thiếu canxi đặc biệt trong môi trường thủy canh thì rễ sẽ bị nhầy nhụa đưa đến sự hấp thu chất dinh dưỡng sẽ bị trở ngại, cây ngừng sinh trưởng phát triển

và chết Biểu hiện thiếu canxi ở chồi lá non thường bị xoắn, lá bị tua cháy bìa lá, thân cuốn hay gãy, sinh trưởng bị chết

Ca2+còn là chất đối kháng của K+

Sử dụng Ca2+dưới dạng Ca(NO3)2, CaCl2, CaSO4…

e) Magiê (Mg)

Magiê là thành phần cấu trúc của diệp lục tố, có tác dụng sâu sắc và nhiều mặt đến quá trình quang hợp, phụ trợ cho nhiều enzim đặc biệt là ATPase liên quan trong biến dưỡng cacbohydrat, sự tổng hợp axit nucleic, sự bắt cặp của ATP với các chất phản ứng

Khi thiếu magiê lá bị vàng, quang hợp kém dẫn đến năng suất giảm Sử dụng magiê dưới dạng MgSO4.H2O, MgO

2.1.1.3 Nguyên tố vi lượng

Các nguyên tố vi lượng có vai trò quan trọng trong đời sống thực vật Hàm lượng các nguyên tố này trong mô thực vật biến động trong khoảng một phần nghìn đến một trăm phần nghìn Các nguyên tố vi lượng tham gia vào các quá trình oxi hóa khử, quang hợp, trao đổi nitơ và gluxit của thực vật, tham gia vào các trung tâm hoạt tính của các enzim và vitamin, tăng tính chống chịu của cơ thể thực vật đối với điều kiện môi trường bất lợi Sự thiếu hụt các nguyên tố vi lượng có thể gây ra nhiều bệnh và không hiếm những trường hợp cây chết ở tuổi cây non

Các nguyên tố như Cu, B, Zn, và Mo cần thiết nhưng chỉ cần với lượng rất nhỏ Những nguyên tố này có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây

a) Kẽm (Zn)

Tham gia trong quá trình tổng hợp auxin, vì kẽm có liên quan đến hàm lượng trithophan aminoaxit, tiền thân của quá trình sinh tổng hợp NAA (axit naphtyl axetic)

Kẽm còn là chất hoạt hóa của nhiều enzim dehydrogenaza, có thể có vai trò trong sự tổng hợp protein

Kẽm có tác dụng phối hợp với GA3 Kẽm có liên quan đến sinh tổng hợp vitamin nhóm B1, B2, B6, B12 Ngoài ra còn ảnh hưởng tốt đến độ bền của diệp lục

tố, tác dụng tốt đến tổng hợp carotenoit

Kẽm còn thúc đẩy sự vận chuyển các sản phẩm quang hợp từ lá xuống các cơ quan dự trữ, tăng khả năng giữ nước, độ ngâm nước của mô do làm tăng quá trình tổng hợp các cao phân tử ưa nước như protein, axit nucleic

Khi thiếu kẽm thì cường độ tổng hợp trythophan từ indon và xerin bị kìm hãm nên rễ không tạo được hoặc kém phát triển, lá bị bạc màu sắc tố bị hủy hoại, lá kém phát triển, dạng lá không bình thường lóng ngắn

Sử dụng kẽm dưới dạng ZnSO4.7H2O

b) Lưu huỳnh (S)

Giữ vai trò đệm trong tế bào (trao đổi anion với các tế bào)

Lưu huỳnh là thành phần cấu trúc của cystein, methyonin, tạo cầu nối S - S (đisunfua) tạo cấu trúc bậc 3 của protein

Lưu huỳnh còn là thành phần của vài enzim Thiếu S sự sinh tổng hợp protein giảm, cây bị hoàng hóa do không tổng hợp được diệp lục tố lá có màu lục nhạt thỉnh thoảng có một phần lá bị đỏ, thường xuất hiện ở lá non, cây chậm lớn, năng suất, phẩm chất giảm

Sử dụng lưu huỳnh dưới dạng MgSO4.7H2O, FeSO4, (NH4)2SO4

Sự thiếu hụt nhanh chóng biểu hiện ở trên lá và sẽ ngăn chặn sự sinh trưởng

và phát triển Sự thiếu hụt sắt thường dẫn đến bệnh vàng lá trầm trọng, và trong điều kiện yếu như thế sẽ làm giảm lượng clorophin ở lá Sắt không hoạt động mạnh trong cây và tác dụng thiếu này sẽ biểu hiện màu vàng trên những lá non

Cần phải điều khiển chặt chẽ độ pH cần thiết để đảm bảo sự ổn định Fe trong dung dịch dinh dưỡng Lượng Fe hòa tan giảm nhanh chóng trong môi trường nếu

pH vượt quá 6.5

Lượng Fe giảm trong dung dịch dinh dưỡng khá nhanh, so với những nguyên

tố khác có trong môi trường do một số nguyên nhân sau:

Quá trình oxi hóa Fe bởi tia UV (ánh nắng mặt trời), khi mà dung dịch dinh dưỡng cung cấp cho cây dưới dạng các tia phun sương

Độ pH của dung dịch dinh dưỡng vượt quá 6.5

Sự hấp thu của cây trồng cho sự sinh trưởng và phát triển

Trở thành dạng không tan bởi một số cấu phần khác trong môi trường

Sử dụng môi trường làm tăng độ pH, cũng có ảnh hưởng quan trọng đối với khả năng hoạt động của Fe như việc sử dụng vật liệu đá vôi CaCO3 sẽ làm tăng độ

pH trong dung dịch, gây ra sự kết tủa PO43-, Fe, Mn trong dung dịch dinh dưỡng

Thiếu Fe thường bị vàng hoàn toàn và bị cháy sém ở ngọn, mép lá

Nếu môi trường nhiều Zn, Cu, P dẫn đến thiếu Fe

Nếu môi trường thiếu Mg, Ca, K cũng dẫn đến thiếu Fe

Sử dung Fe ở dạng chelat sắt là tốt nhất hoặc FeSO4.7H2O, hay Fe-EDTA cung cấp khoảng 13,2% Fe Một vài loại phức chất khác có thể ở mức dưới 7%

Trên lá ngũ cốc nếu thiếu còn gặp triệu chứng bìa lá bị mất diệp lục tố, ngọn

lá bị hư Ở cây ăn trái thiếu đồng thường bị chết ngược, sự mất diệp lục tố xảy ra, cây dạng phân tán

Trong môi trường nuôi trồng thủy canh việc sử dụng Cu trong môi trường còn có tác dụng ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật trong môi trường dinh dưỡng nước

Sử dụng đồng dưới dạng CuSO4 5H2O

e) Mangan (Mn)

Ảnh hưởng của mangan đối với cây trồng khá giống sắt, ngoại trừ bệnh vàng

lá không xuất hiện ở các lá non, như trong trường hợp của sắt Có một vài dấu hiệu cho thấy có sự ảnh hưởng lẫn nhau giữa các lượng khác nhau giữa sắt và mangan và

cần phải phòng ngừa trước để chắc chắn rằng sự cân đối giữa mangan và sắt là không đổi trong giới hạn để cây trồng phát triển tốt nhất

f) Silic (Si)

Mặc dù silic chưa được thừa nhận như là một trong các yếu tố thiết yếu cho thực vật cấp cao nhưng hiệu quả của nó đã được nghiên cứu trong nhiều thực vật Silic có nhiều trong các cây đang phát triển, nhưng hầu như không hiện diện ở trong các cây trồng thủy canh Từ lâu, silic được thừa nhận như là một yếu tố quan trọng cần cho sự phát triển của lúa và một số cây ngũ cốc, nhưng theo nghiên cứu vừa mới đây cho thấy có lẽ silic chỉ quan trọng trong giai đoạn ra hoa Silic có hai hiệu quả đáng kể sau:

+ Chống lại sự tấn công của côn trùng và bệnh tật

+ Chống lại tác dụng độc của kim loại

Vì những lí do trên nên việc cho silic (khoảng 0,1 mM) vào dung dịch thủy canh cho tất cả các cây là cần thiết

2.2 Dung dịch dinh dưỡng[3], [4], [5]

2.2.1 Nguyên tắc pha chế

Một khi giá thể không đóng góp gì vào sự sinh trưởng và sản lượng thu hoạch, thì tất cả các chất dinh dưỡng đều phải thêm vào trong nước Bản thân nước cung cấp cho cây cũng có chứa một vài chất khoáng hòa tan có ích cho cây Các chất khoáng được sử dụng trong môi trường bắt buộc phải được hòa tan vào được trong nước, nếu thêm bất kỳ chất nào mà không tan được trong nước thì không có tác dụng gì đối với cây

Trong thủy canh tất cả các chất cần thiết cung cấp cho cây đều được sử dụng dưới dạng các muối khoáng vô cơ được hòa tan trong dung môi là nước

Nhiều công thức dinh dưỡng được công bố và sử dụng thành công cho nhiều đối tượng cây trồng như cải xà lách, cải ngọt, bông cải, dâu tây, nho và các loại hoa

Điều đáng chú ý là nếu sử dụng các môi trường dinh dưỡng với dạng nước thì phải nắm rõ nguyên tắc pha chế để chúng không bị kết tủa làm mất tác dụng của

hóa chất Ví dụ: Ca và P nằm gần nhau thì bị kết tủa, Fe phải được pha riêng Trong thủy canh các muối khoáng được sử dụng phải có độ hòa tan cao, tránh lẫn các tạp chất Môi trường dinh dưỡng đạt yêu cầu cao khi có sự cân bằng về nồng độ ion khoáng sử dụng trong môi trường để đảm bảo độ pH ổn định trong khoảng từ 5,8 - 6,5 là độ pH mà đa số cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt

Sự thành công hay thất bại của việc trồng thủy canh phụ thuộc vào việc xử lý chất dinh dưỡng, điều này có thể đạt được tùy thuộc vào độ pH, nhiệt độ và độ dẫn điện của môi trường

2.2.2 Các yếu tố quyết định của dung dịch dinh dưỡng

2.2.2.1 Độ pH

Độ pH được hiểu theo nghĩa đơn giản là một chỉ số đo chỉ số axit hoặc bazơ trong khoảng từ 1 - 14 Trong môi trường dinh dưỡng, độ pH rất quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của cây

Môi trường trung tính có pH = 7

Axit < 7 Bazơ > 7 Việc xác định pH của môi trường dinh dưỡng có thể bằng giấy đo pH hoặc

pH kế

Độ pH được tính dựa trên mức độ hoạt động của các nguyên tố khác nhau với cây trồng Dưới 5,5 thì khả năng hoạt động của P, K, Ca, Mg và Mo giảm đi rất nhanh, trên 6,5 thì Fe và Mn trở nên bất hoạt

Việc điều khiển pH của dung dịch rất quan trọng để ngăn chặn pH tăng lên quá cao, sẽ gây tình trạng kết tủa của Ca3(PO4)2, gây nghẹt ống dẫn dung dịch và bám quanh bộ rễ của cây

Nếu pH xuống dưới 5.5, KOH hay một vài chất thích hợp khác có thể thêm vào dung dịch để tăng pH lên

Nếu pH quá cao, H3PO4 hay HNO3 có thể sử dụng H3PO4 thường được sử dụng nhiều hơn, vì nó bổ sung thêm PO43- vào quá trình trồng trọt, và tăng thêm lượng khoáng chất cần cho cây trồng Tuy nhiên trong trường hợp đặc biệt nếu pH cao là do lượng Ca(HCO3)2 quá cao trong nước cung cấp, thì nên sử dụng HNO3,

nếu bổ sung H3PO4 vào trong trường hợp này thì Ca3(PO4)2 sẽ được hình thành, đây là một loại kết tủa trắng không tan, cây trồng không thể hấp thụ được Cuối cùng, quyết định là sử dụng H3PO4 hay HNO3 sẽ trả lời câu hỏi về sự an toàn HNO3 là một axit rất mạnh trong khi đó H3PO4 lại là một axit yếu hơn Trong việc điều chỉnh pH thì sử dụng KOH, HNO3, H3PO4 để cẩn thận cần phải tiến hành thử nghiệm và cho ra những cảnh báo thích hợp H2SO4 cũng là một axit thích hợp

Sử dụng NH3 cũng là một cách để giảm pH NH3 khi bị oxi hóa tạo thành

NO3- làm cho dung dịch có tính axit Sự oxi hóa này được thể hiện bởi các vi sinh vật nitrat hóa

Sự thay đổi pH trong dung dịch dinh dưỡng thường xuyên xảy ra khá nhanh, phụ thuộc vào độ lớn của hệ thống rễ và thể tích dinh dưỡng của một cây

Sự sinh trưởng của cây là một trong những nhân tố làm cho môi trường trở nên có tính axit hơn, vì trong quá trình sống rễ giải phóng ra các axit hữu cơ và ion

H+ Trong khi đầu rễ phải đâm xuyên qua các lớp giá thể trong suốt quá trình phát triển thì lớp tế bào bên ngoài bao quanh đầu rễ bị bong ra do tiếp xúc với các vật thể nhọn trong giá thể, đặc biệt là scoria, cát, sỏi Vì vậy khi di chuyển cây khỏi giá thể, những rễ nhỏ vẫn còn bám lại trong giá thể và sẽ chết Giá thể được sử dụng càng lâu thì những nhân tố hữu cơ đọng lại trong đó càng nhiều và cần nhiều sự điều chỉnh cần thiết để đạt được pH như mong muốn

Với giá thể hoàn toàn mới, không có bất kì một nhân tố hữu cơ nào đọng lại, hay các vật liệu sinh dưỡng từ vụ trước còn lại, độ pH của môi trường sẽ tăng lên khi cây cà chua sinh trưởng, nếu như dung dịch đã được axit hóa từ trước Với sự sinh trưởng nhanh của cây pH sẽ tăng nhanh vượt quá 6,5 và sẽ gây ra sự thiếu hụt sắt pH tăng là do cây hấp thụ nhiều NO3- vào quá trình sinh trưởng, và sau đó giải phóng CO2 vào dung dịch CO2 sẽ tạo thành HCO3-, một axit yếu khi kết hợp với

H+sẽ tạo thành axit không bị phân ly và làm cho pH tăng lên

Trong thủy canh đa số cây trồng thích hợp với môi trường hơi axit đến gần trung tính, pH tối ưu là 5,8 đến 6,5 Nếu pH trên 7 thì Fe, Mn, Cu, Zn, Bo trở nên kém hiệu quả đối với cây Do đó có thể điều chỉnh bằng cách cho thêm axit nếu pH môi trường quá kiềm và ngược lại cho bazơ khi môi trường quá axit Thông thường

người ta sử dụng một số hoá chất có tính đệm nghĩa là có khả năng duy trì nồng độ ion H+ trong một khoảng cho trước.Tác dụng đệm ở chỗ là làm chậm sự di chuyển của pH về một phía nào đó do sự phân ly kết hợp của các gốc axit và phân tử nhiều ion Điều đáng tiếc là hệ thống thủy canh quá nghèo chất đệm nên khó giữ pH ở khoảng 4 - 7 nếu không dùng chế độ điều chỉnh pH tự động Photpho ở dạng

H2PO4- và HPO42- trong dung dịch có khả năng đệm, nhưng nếu duy trì P ở mức

đủ để làm ổn định pH (1 - 10 mM) sẽ gây hại cho cây Cây hấp thu một cách chủ động, do đó dung dịch hoàn lưu có 0,005 mM thì khả năng đệm kém hơn dung dịch

bổ sung tinh khiết (được thêm vào để bù cho lượng bốc thoát hơi nước)

Trong nuôi trồng thủy canh, pH được cân bằng bởi hoạt động của cây Nếu

pH tăng (môi trường trở nên quá kiềm) khi đó cây sẽ thải ra các muối axit vào môi trường, đó có thể là nguyên nhân làm chất độc trong môi trường tăng lên và làm hạn chế sự dẫn nước Nếu pH giảm xuống (môi trường trở nên quá axit) thì cây sẽ thải

ra các thành phần ion bazơ, có thể làm giới hạn việc hấp thụ các muối gốc axit, nên

rễ cây không cần thiết hấp thu

Nhìn chung, pH của môi trường nên kiểm tra thường xuyên khi trồng thủy canh có thể 2 – 3 lần/ tuần, nên thực hiện các hình thức kiểm tra này vào thời điểm nhiệt độ giống nhau bởi vì pH của môi trường có thể dao động theo ánh sáng và nhiệt độ vào các thời điểm khác nhau trong ngày Hoạt động quang hợp mạnh vào ban ngày là nguyên nhân làm tăng pH, và khi trời tối hoạt động hô hấp của cây tăng

là nguyên nhân làm pH hạ xuống

Tuy nhiên cần lưu ý:

- Sự thay đổi pH của môi trường dinh dưỡng trong thủy canh có thể là do chính các vi sinh vật gây ra

- pH nội bào không chỉ phụ thuộc vào môi trường chung quanh mà vi sinh vật có thể kiểm soát được một phần nhờ tiết các ion

- pH trong tế bào không giống như môi trường ngoài, ngay trong nội tế bào

pH cũng không đồng nhất

- Những thí nghiệm nghiên cứu gần đây cho thấy:

+ pH của tế bào do pH của môi trường quyết định

+ pH tác động đến sự vận chuyển các chất dinh dưỡng qua màng tế bào

2.2.2.3 Bổ sung chất dinh dưỡng

Hai yếu tố cần nghiên cứu để nghiên cứu một dung dịch bổ sung:

Chỉ số EC chỉ diễn tả tổng nồng độ ion hòa tan trong dung dịch, chứ không thể hiện được nồng độ của từng thành phần riêng biệt

Trong suốt quá trình tăng trưởng, cây hấp thu khoáng chất mà chúng cần, do vậy duy trì EC ở một mức ổn định là rất quan trọng

Nếu dung dịch có chỉ số EC cao thì sự hấp thu nước của cây diễn ra nhanh hơn sự hấp thu khoáng chất, hậu quả là nồng độ dung dịch sẽ rất cao và gây ngộ độc cho cây Khi đó ta phải bổ sung thêm nước vào môi trường

Ngược lại, nếu EC thấp, cây sẽ hấp thu khoáng chất nhanh hơn hấp thu nước

và khi đó ta phải bổ sung khoáng chất vào dung dịch

Bảng 2.1 Một số giới hạn EC và TDS đối với một số loại cây trồng

Ngoài ra còn một chỉ số thông dụng để đánh giá độ thoáng khí của môi trường đó là chỉ số DO (Dissoved oxigen)

DO là đơn vị dùng để đo hàm lượng oxigen hòa tan trong một lít nước, đơn

vị (mg/l) Đo DO để biết được độ thoáng khí của môi trường dinh dưỡng Chỉ số

DO cao thuận lợi cho hoạt động hô hấp và biến dưỡng của hệ rễ

DO phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và độ mặn của dung dịch

Chu trình sống của cây được chia làm 3 giai đoạn sau đây (tương ứng với 3 loại dung dịch bổ sung):

- Giai đoạn đầu của sự phát triển cây: thường là mô lá

EC (mS/cm) TDS (ppm) Cẩm chướng 2.4 - 5.0 1400 –2450 Địa lan (Cymbidium) 0.6 –1.5 420 – 560 Hoa hồng 1.5 – 2.4 1051 – 1750

Cà chua 2.4 – 5.0 1400 – 3500

Xà lách 0.6 – 1.5 280 – 1260

Xà lách soong 0.6 – 1.5 280 – 1260 Cây chuối 1.5 –2.4 1260 – 1540 Cây dứa 2.4 – 5.0 1400 – 1680 Dâu tây 1.5 – 2.4 1260 – 1540

Ớt 1.5 – 2.4 1260 – 1540

- Giai đoạn phát triển: trong suốt giai đoạn thân và lá phát triển như nhau

- Giai đoạn trưởng thành: giai đoạn trưởng thành lá phát triển tối thiểu, chất dinh dưỡng được huy động vào trong hạt và trái

Sự phát triển của rễ chủ yếu xảy ra ở giai đoạn đầu và ít quan trọng hơn ở giai đoạn sau Trong suốt giai đoạn trưởng thành, rễ rất ít phát triển và gần như ngừng hẳn

2.2.2.3.2 Nồng độ ion trong dung dịch

Nồng độ ion trong dung dịch bổ sung được xác định bởi tỉ lệ thoát hơi nước

Sự thoát hơi nước quyết định tỉ lệ tiêu thụ nước, sự phát triển quyết định tỷ lệ tiêu thụ dinh dưỡng khoáng (sự vận chuyển dinh dưỡng khoáng từ dung dịch sang cây) Ước lượng sự thoát hơi nước đối với sự phát triển của cây trong môi trường thủy canh là 300 – 400 kg nước/ 1 kg sinh khối khô Tỷ lệ chính xác tùy thuộc vào độ ẩm không khí, độ ẩm khi thấp sẽ làm tăng sự thoát hơi nước nhưng không tăng sự phát triển Lượng CO2 cao làm đóng khẩu và tăng quá trình quang hợp, chính vì vậy sự thoát hơi nước đến một tỉ lệ nào đó sẽ giảm xuống còn 200 kg nước/ 1 kg sinh khối khô

Hiểu biết về tỷ lệ này sẽ rất có lợi trong việc quyết định nồng độ dung dịch tương ứng cho dung dịch bổ sung Tổng nồng độ ion có thể được duy trì bằng cách điều chỉnh tính dẫn điện của dung dịch Nếu tính dẫn điện gia tăng, cần làm loãng dung dịch bổ sung, nhưng thành phần chất dinh dưỡng vẫn phải giữ nguyên Tính dẫn điện không thay đổi nhanh cho nên chỉ cần theo dõi vài lần trong tuần

2.2.2.3.3 Sự chuyển vận của dinh dưỡng khoáng trong dung dịch

Các dinh dưỡng khoáng thiết yếu có thể được đặt theo 3 nhóm sau đây dựa trên cách mà chúng bị loại ra khỏi môi trường dinh dưỡng (do bị cây hấp thu):

- Nhóm 1: NO3-, NH4+, P, K, Mn các chất này được hấp thu một cách chủ động nhờ rễ và bị loại khỏi môi trường trong vài giờ

- Nhóm 2: Mg, S, Fe, Zn, Cu, Mo, C các chất này được hấp thu ở mức trung bình và bị loại khỏi môi trường nhanh hơn nước

- Nhóm 3: Ca, B các chất này được hấp thu một cách thụ động và thường tích lũy trong dung dịch

Một trong những khó khăn trong việc theo dõi và điều chỉnh từng loại ion là nồng độ nhóm 1 phải được giữ ở mức thấp nhằm ngăn cản sự tích lũy chất độc trong mô thực vật Tuy nhiên nồng độ thấp thì rất khó theo dõi và điều chỉnh

Nếu nồng độ dinh dưỡng cao thì điều này cho biết là cây cần thêm nước, do

đó nước được thêm vào là cần thiết (nước được thêm vào bởi hoạt động của cây)

Khi nồng độ chất dinh dưỡng giảm hơn mức cho phép thì cây cần bổ sung dưỡng chất nhiều hơn nước

Nếu chỉ bổ sung nước mà không chú ý đến bổ sung khoáng chất thì ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm có thể làm giảm hương vị của rau quả Trong thực tế việc trồng thủy canh ở Úc cho thấy điều trên khi trồng các loại rau ăn lá như: cải xà lách, cải ngọt, rau cần tây

Trong đa số các loại cây thì nồng độ tổng cộng của các chất dinh dưỡng trong khoảng 500 ppm – 2000 ppm để không làm ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu

của tế bào

Tuy nhiên ở một số loại như cà chua, dâu tây cần nồng độ môi trường dinh dưỡng cao khoảng 3500 ppm, hoặc nồng độ dinh dưỡng có giá trị thấp như cải xà lách song, và giá trị trung bình như dưa chuột

Tùy vào giai đoạn tăng trưởng và phát triển của cây cho nên việc thêm vào dung dịch bổ sung theo một tần số nhất định là không cần thiết Các chất dinh dưỡng được hấp thu nhanh chóng sẽ dễ dàng được biến đổi trong mô thực vật, có nghĩa là cây có khả năng dự trữ chất dinh dưỡng trong rễ, thân, lá và sẽ nhanh chóng biến đổi cho nhu cầu cần thiết của cây

Cây sẽ nhanh chóng lấy đi vài loại khoáng thường dùng trong khi loại tích lũy các chất khác Cho nên nồng độ N, P, K trong dung dịch có thể ở mức thấp (0,1

mM hoặc vài ppm) bởi vì các chất này đã được hấp thu vào cây Việc duy trì dinh dưỡng khoáng ở nồng độ cao trong dung dịch có thể dẫn đến tình trạng mất cân bằng dinh dưỡng do cây đã hấp thu các chất quá nhiều

2.2.3 Tính toán hàm lượng dinh dưỡng trong dung dịch

Trước tiên ta cần quan tâm đến một số dạng muối thường được sử dụng trong kỹ thuật thủy canh hiện nay như sau:

Bảng 2.2 Một số muối được dùng trong dinh dưỡng thủy canh

Canxi nitrat Natri nitrat Amoni sunfat Amoni nitrat Amoni đihiđrophotphat

Amoni hiđrophotphat Urê

KNO3 Ca(NO3)2.4H2O NaNO3

(NH4)2SO4

NH4NO3

NH4H2PO4(NH4)2HPO4(NH2)2CO

Kali hiđrocacbonat Kali nitrat

Kali đihiđrophotphat Kali sunfat

KCl KHCO3 KNO3

MgSO4.7H2O Mg(NO3)2.6H2O MgCO3

Nồng độ các muối trong nước có thể được biểu diễn bằng nhiều đơn vị khác nhau như ppm, mg/l, g/l…Trong đó đơn vị thường được sử dụng trong pha chế dung dịch dinh dưỡng là ppm

Phần triệu (ppm) chính là số gam muối có trong một triệu gam nước; tức là

số gam muối có trong 1000 lít nước

Ví dụ: trong công thức dinh dưỡng cần 165 ppm nitơ có nghĩa là trong 1000 lít nước có 165 gam nitơ (ở dạng muối) hòa tan trong đó Để quy đổi ra khối lượng muối cần sử dụng, đầu tiên ta chọn muối để cung cấp N, sau đó thực hiện các bước tính toán Nếu ta chọn muối amoni nitrat (NH4NO3)

+ Bước 1: Tính khối lượng phân tử MNH4NO3 = 14 2 + 4 16 3 = 80× + ×

+ Bước 2: Tính % khối lượng N trong phân tử: 14 2.100 35%

2.3 Giới thiệu phần mềm pha chế dung dịch dinh dưỡng[6], [7]

2.3.1 Phần mềm HydroBuddy v1.50

2.3.1.1 Giới thiệu về phần mềm

Phần mềm HydroBuddy do Daniel Fernadez- một nhà hóa học chuyên nghiệp lập nên Ông đã tốt nghiệp thạc sĩ hóa học chuyên ngành công nghệ nano tại trường đại học Rovira I Virgili (Tây Ban Nha), hiện tại ông đang làm tiến sĩ tại viện Catalá d'Investigació Química (ICIQ)

Một số tính năng của phần mềm:

- Tính khối lượng các muối cần dùng để pha chế dung dịch dinh dưỡng theo các công thức Chương trình sẽ tự động xuất để kết quả phù hợp nhất với nồng độ các nguyên tố trong công thức yêu cầu

- Tính toán khối lượng muối cần thiết cho dung dịch dinh dưỡng sử dụng trực tiếp trồng cây thủy canh (thích hợp qui mô lớn) hoặc dung dịch mẹ A+B để pha dung dịch con theo tỉ lệ thích hợp (thích hợp cho qui mô nhỏ)

- Cho phép bổ sung các hóa chất vào cơ sở dữ liệu của phần mềm

- Phần mềm sử dụng nhiều hệ đơn vị nồng độ chất khác nhau tùy theo nhu cầu người sử dụng như ppm, mM, M hay N

- Lập nên các công thức dinh dưỡng theo nồng độ ppm của các nguyên tố từ thành phần của công thức dinh dưỡng được dùng phổ biến

- Đưa thêm hàm lượng các nguyên tố có trong nước vào viêc tính toán

- Cho thấy những sai số dụng cụ có thể mắc phải

- Tính toán kinh phí để mua hóa chất

- Dự báo về độ dẫn điện của dung dịch

- Ghi nhận và theo dõi sự thay đổi pH và độ dẫn điện của dung dịch (EC)

dưới dạng biểu đồ trong suốt quá trình sử dụng dung dịch

2.3.1.2 Hướng dẫn tải và cài đặt phần mềm

Truy cập vào trang web http://scienceinhydroponics.com để tải phần mềm miễn phí Chọn mục “Get HydroBuddy for Windows” nơi gần cuối màn hình

Vào thư mục chứa tập tin “HydroBuddy-1.50-Setup” vừa tải về

Nhấp đúp vào tập tin để bắt đầu cài đặt chương trình, trên màn hình sẽ lần lượt xuất hiện các cửa sổ sau:

Chọn “Next” để tiếp tục

Nhấp vào “Select Folder” để chọn nơi lưu trữ chương trình cài đặt, để tiện việc khởi động phần mềm nên cho nơi lưu trữ là màn hình Desktop Sau đó chọn

“Next” để tiếp tục