Xác định các thông số kỹ thuật tối ưu trồng cải bó xôi (Spinacia oleracea L.) bằng phương pháp thủy canh hồi lưu

Nghiên cứu được thực hiện với 6 thí nghiệm về giống, dung dịch dinh dưỡng, EC, pH của dung dịch, khoảng cách trồng và thời gian thu hoạch sau khi ngừng cung cấp dinh dưỡng trên cây cải bó xôi trồng trong hệ thống thủy canh hồi lưu.

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 substrate of nursery soil The results showed that the highest seed germination rate of Ocimum tenuiflorum samples ranged from 22 - 37% at 50oC for hours after days in laboratory condition This experimental formula gave higher seed germination rate in comparison with the treatments of normally cold water, and at 25oC, 75oC and 100oC In particular, the highest seed germination rates were recorded from the seeds of Binh Dinh province with 35.67% and from the Thailand seeds with 36.67% respectively Similarly, using in substrate of nursery soil, the seed germination percentage reached 77.67% and 70% of these provenances and were higher germination rates than the rest samples This result demonstrates that seeds collected from different ecological regions have different vigor under the same test conditions, whereas the germination rate also depends on the temperature treatments, humidity, nutrients and environment The seed treatment with 50oC for hours is the best result The results in this study provides a basic information for further research in developing high standards of seed quality Keywords: Ocimum tenuiflorum, seed germination rate, seed varieties Ngày nhận bài: 17/11/2018 Ngày phản biện: 25/11/2018 Người phản biện: TS Phan Thúy Hiền Ngày duyệt đăng: 10/12/2018 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT TỐI ƯU TRỒNG CẢI BĨ XƠI (Spinacia oleracea L.) BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY CANH HỒI LƯU Nguyễn Thị Phương Dung1, Trần Thị Thanh Huyền2, Nguyễn Thị Thủy1, Lê Thị Thủy2, Nguyễn Quang Thạch1 TÓM TẮT Nghiên cứu thực với thí nghiệm giống, dung dịch dinh dưỡng, EC, pH dung dịch, khoảng cách trồng thời gian thu hoạch sau ngừng cung cấp dinh dưỡng cải bó xôi trồng hệ thống thủy canh hồi lưu Kết cho thấy, cải bó xơi chịu nhiệt PD512 - Phú Điền thích hợp giống cải bó xơi thí nghiệm Trồng giống cải bó xôi PD512 với khoảng cách 15 cm ˟ 12 cm (190 cây/m2) sử dụng thành phần dung dịch dinh dưỡng SH3 với mức EC = 1.200 µS/cm, pH từ - 6,5 phù hợp suốt thời gian sinh trưởng cho suất thực thu 2,4 kg/m2 đến 2,9 kg/m2 Thu hoạch rau cải bó xôi sau ngày ngừng cung cấp dinh dưỡng đảm bảo rau an toàn hàm lượng NO3- hàm lượng kim loại nặng (As, Hg, Cd, Pb) Từ khóa: SPAD, dung dịch dinh dưỡng, EC, pH, hàm lượng NO3- dư I ĐẶT VẤN ĐỀ Rau cải bó xôi (Spinacia oleracea L.) loại ưa tiên lựa chọn trồng nhà kính cho phép sản xuất nhiều chu kỳ ngắn hạn năm lợi nhuận kinh tế nhanh nhiều so với số loại rau ăn khác (Brandenberger et al., 2007) Hơn nữa, loại rau có giá trị dinh dưỡng, vitamin, khoáng chất,… dồi (Ko et al., 2014) Trồng rau cải bó xôi hệ thống thủy canh hồi lưu công nghệ kỹ thuật cao, giúp trì sản xuất rau vụ trái vụ, có khả tạo sản phẩm đồng nhất, chất lượng, suất cao, thu hoạch dễ dàng, tối ưu hóa phân bón… góp phần giải tốt nhu cầu trồng rau nhà thành thị (Tomasi et al., 2015) Mặc dù đa số dung dịch dinh dưỡng cho thủy canh dựa công thức dinh dưỡng Hoagland Arnon chưa đáp ứng nhu cầu số nhóm trồng, có cải bó xơi nên sinh trưởng chưa có giá trị thương mại cao Vì vậy, việc nghiên cứu pha chế dung dịch dinh dưỡng chuẩn hóa quốc tế, cân đối ngun tố khống thiết yếu, đảm bảo việc trì EC, pH tối ưu cho sinh trưởng phát triển loại cần thiết Bên cạnh đó, hàm lượng nitrat thấp mong muốn cần đạt loại rau ăn ăn trực tiếp cải bó xôi Các nghiên cứu trồng dung dịch thủy canh cho thấy nồng độ vi lượng dung dịch dinh dưỡng giảm, dung dịch dinh dưỡng pha lỗng (Duyar and Klỗ, 2016), thc vt cú th sng c nước vài ngày trước thu hoạch (Jakse et al., 2013)… nhằm giảm hàm lượng nitrat loại rau Vì vậy, việc tìm thơng số tối ưu cho sinh trưởng rau cải bó xôi trồng thủy canh giảm hàm lượng NO3- nhằm nâng cao chất lượng mục tiêu nghiên cứu Học viện Nông nghiệp Việt Nam; Đại học Sư phạm Hà Nội 69 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu Nghiên cứu thực ba giống cải bó xơi: G1 - giống cải bó xơi F1 chịu nhiệt PD512 (Phú Điền), G2 - giống cải bó xơi chịu nhiệt F1(Lucky Seeds), G3 - giống cải bó xơi F1(VA.DASH) (Việt Á) Dung dịch dinh dưỡng kí hiệu: SH1- SH3SH5 Viện Sinh học Nông nghiệp - Học viện Nông nghiệp Việt Nam nghiên cứu cải biến (trên sở dung dịch dinh dưỡng Hoagland and Arnon,1950) Nghiên cứu được thực hiện hệ thống thủy canh hồi lưu nhà lưới có mái che (với nhiệt độ trung bình nhà lưới mùa hè 37 ± 2oC, mùa đơng 23 ± 2oC, độ ẩm trung bình 40 - 45%) 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Bố trí thí nghiệm Nghiên cứu gồm thí nghiệm Mỗi thí nghiệm từ đến bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với lần nhắc lại, lần nhắc lại 15 hệ thống giàn thủy canh hồi lưu - Thí nghiệm 1: Nghiên cứu xác định giống cải bó xơi thích hợp trồng hệ thống thủy canh hồi lưu Các cơng thức thí nghiệm: CT1: Giống cải bó xơi F1 chịu nhiệt PD512 (Phú Điền); CT2: Giống cải bó xơi chịu nhiệt F1(Lucky Seeds); CT3: Giống cải bó xơi F1(VA.DASH-Việt Á) - Thí nghiệm 2: Nghiên cứu xác định dung dịch dinh dưỡng phù hợp cho cải bó xơi trồng hệ thống thủy canh hồi lưu (với giống tối ưu thí nghiệm 1) Các cơng thức thí nghiệm: CT1: SH1; CT2: SH3; CT3: SH5 - Thí nghiệm 3: Nghiên cứu xác định mức EC phù hợp trồng cải bó xơi hệ thống thủy canh hồi lưu (với giống dung dịch dinh dưỡng tối ưu thí nghiệm 1, 2) Các cơng thức thí nghiệm: CT1: 800 µs/cm; CT2: 1.000 µs/cm; CT3: 1.200 µs/cm - Thí nghiệm 4: Nghiên cứu xác định mức pH dung dịch phù hợp để trồng cải bó xơi hệ thống thủy canh hồi lưu (với giống, dung dịch dinh dưỡng, EC chọn từ thí nghiệm 1, 2, 3) Các cơng thức thí nghiệm: CT1: pH = - 5,5; CT2: - 6,5; CT3: - 7,5 - Thí nghiệm 5: Nghiên cứu xác định khoảng cách phù hợp để trồng cải bó xơi hệ thống nghệ thủy canh hồi lưu (với giống, dung dịch dinh dưỡng, EC, pH chọn từ thí nghiệm 1, 2, 3, 4) Các cơng thức thí nghiệm: CT1: 10 cm; CT2: 15 cm; CT3: 20 cm 70 - Thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng việc ngừng cung cấp dinh dưỡng cho cải bó xơi trước thu hoạch đến chất lượng rau cải bó xơi trồng thủy canh (sự tích lũy NO3-, As, Hg, Cd, Pb) Các cơng thức thí nghiệm CT1: Thu hoạch ngay; CT2: Thu hoạch sau ngừng cung cấp dinh dưỡng ngày; CT3: Thu hoạch sau ngừng cung cấp dinh dưỡng ngày; CT4: Thu hoạch sau ngừng cung cấp dinh dưỡng ngày 2.2.2 Các tiêu theo dõi - Chỉ tiêu sinh trưởng: Chiều cao (cm); Số lá/cây (lá); Chỉ số SPAD: dùng máy đo số SPAD-502 Plus (Chlorophyll meter, Minolta-Japan); Chỉ sớ diện tích (Leaf Area Index - LAI) (m2 lá/m2 diện tích trồng); Khối lượng tươi (g lá/cây); Năng suất lý thuyết (NSLT) (g lá/m2); Năng suất thực thu (NSTT) (g lá/m2) - Chỉ tiêu đánh giá độ an toàn: + Hàm lượng NO3- xác định phương pháp so màu theo TCVN 8742:2011, Phịng thí nghiệm trọng điểm an tồn thực phẩm môi trường (Vilas 809) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam + Hàm lượng số kim loại nặng được xác định phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử gồm: As: xác định theo TCVN 7770: 2007; Hg: xác định theo TCVN 7604: 2007; Cd Pb: xác định theo TCVN 7929: 2008 Các tiêu kim loại nặng phân tích Bộ mơn Kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm rau Viện Nghiên cứu Rau 2.2.3 Xử lý số liệu Số liệu thu thập xử lý phần mềm Microsoft Excel phần mềm R Sự sai khác giá trị trung bình thơng số đánh giá theo phân tích ANOVA mức P < 5% 2.3 Thời gian địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu thực Viện Sinh học Nông nghiệp - Học viện Nông nghiệp Việt Nam từ tháng 8/2017 đến tháng 7/2018 III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng giống tới sinh trưởng suất cải bó xơi trồng hệ thống thủy canh hồi lưu Kết nghiên cứu cho thấy, tất xuất thật sau 10 ngày thu hoạch sau 42 ngày Với giống khác thời gian từ gieo đến nảy mầm khác Kết nghiên cứu Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 giống giống cải bó xơi F1 (VA.DASH) (Việt Á) có thời gian nảy mầm ngày, chậm ngày so với giống lại (4 ngày) Tốc độ phát triển thân số hàm lượng diệp lục (SPAD) khác Sự khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê Giống cải bó xôi chịu nhiệt F1 PD512 có chiều cao cây, số lá, diện tích số SPAD cao nhất, sau đến giống cải bó xơi F1(VA.DASH) (Việt Á) thấp giống cải bó xơi chịu nhiệt F1(Lucky Seeds) Mức độ lớn tiêu giống F1 PD512 tương ứng gấp 1,17; 1,33; 1,82; 1,18 lần so với giống cải bó xơi F1(VA.DASH) (Việt Á) 1,36; 1,71; 2,31; 1,07 lần so với giống cải bó xơi chịu nhiệt F1 (Lucky Seeds) (Bảng 1) Bảng Ảnh hưởng giống tới sinh trưởng suất cải bó xơi hệ thống thủy canh hồi lưu (42 NST) Giống G1 G2 G3 CV (%) LSD0,05 CCC (cm) 36,33a 26,62c 31,12b 1,92 3,89 SL (lá/cây) 13,70a 8,00c 10,30b 2,35 1,51 LA (cm2/cây) 528,43a 229,20c 290,51b 2,21 5,62 KLC (gam) 35,91a 28,01b 31,22b 2,17 3,41 SPAD 34,38a 32,13b 29,08c 4,09 0,05 KLTL (gam/cây) 31,62a 24,53b 27,41b 2,72 3,92 KLR (g/cây) 4,29 3,48 3,81 - NSLT (kg/m2) 3,16 2,45 2,74 - NSTT (kg/m2) 2,23a 1,70c 1,90b 3,43 0,21 Ghi chú: Bảng - 5: Những trị số cột có chữ khơng có sai khác mức ý nghĩa P < 5% theo phần mềm R; G: giống; NST: ngày sau trồng; CCC: chiều cao cây; SL: số lá; LA: diện tích lá; KLC: khối lượng toàn cây; KLTL: khối lượng thân lá; KLR: khối lượng rễ; NSLT: suất lý thuyết; NSTT: suất thực thu Tương quan với phát triển thân cho khối lượng cây, khối lượng rễ suất lý thuyết suất thực thu cao Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê suất thực thu giống thí nghiệm Trong đó, giống F1 Phú Điền cho suất gấp 1,17 lần giống F1(VA.DASH) (Việt Á) gấp 1,31 lần giống cải bó xơi chịu nhiệt F1(Lucky Seeds) Hơn nữa, giống cải bó xôi F1 (VA.DASH) (Việt Á) số trung bình khoảng 10 lá/cây CT3 Cải bó xơi F1 (Việt Á) sau tuần trồng có biểu hoa, có dạng hình mũi mác rau có dạng thân rõ rệt Kết cho thấy, giống cải bó xôi F1 Phú Điền có to, dày hơn, cịn cải bó xơi chịu nhiệt F1 (Lucky Seeds) phần thịt hẹp mỏng Điều hồn tồn phù hợp với kết suất tương ứng cho giống Vì thế, giống cải bó xơi F1 chịu nhiệt Phú Điền lựa chọn cho nghiên cứu CT2 Cải bó xơi chịu nhiệt F1 ( Lucky seeds) CT1 Cải bó xơi F1 chịu nhiệt PĐ 512 (Phú Điền) Hình Các giống cải bó xơi trồng thủy canh thí nghiệm 71 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 3.2 Ảnh hưởng dung dịch dinh dưỡng tới sinh trưởng suất cải bó xôi trồng hệ thống thủy canh hồi lưu Dung dịch dinh dưỡng Hoagland Arnon thường sử dụng cho nghiên cứu trồng rau ăn dung dịch thy canh (Duyar and Klỗ, 2016) Dung dch dinh dng Hoagland cung cấp dinh dưỡng chất lượng cho rau ăn lá, vốn đối tượng trồng thu hoạch thời gian ngắn mà dung dịch biết phù hợp cho phát triển cà chua đạt suất cao thời gian dài Một số nghiên cứu cho dung dịch có thành phần hàm lượng nguyên tố cao so với quy định thích hợp cho rau ăn có nhiều thành phần dinh dưỡng dư lượng sau thu hoạch với tiềm gây ô nhiễm môi trường (Alberici et al., 2008) Vì vậy, việc sử dụng hiệu tiềm dung dịch dinh dưỡng Hoagland rau ăn vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu sở để tiến hành thí nghiệm trồng cải bó xôi dung dịch dinh dưỡng SH1, SH3 SH5 Bảng Ảnh hưởng loại dung dịch dinh dưỡng tới sinh trưởng suất cải bó xơi hệ thống thủy canh hồi lưu (42 NST) DD dinh dưỡng SH1 SH3 SH5 CV (%) LSD0,05 CCC (cm) 33,60b 37,41a 32,92b 1,42 1,62 SL (lá/cây) 13,70a 12,31a 10,00b 2,43 2,17 LA (cm2/cây) 428,25b 513,08a 320,17c 3,98 22,37 SPAD 31,50b 34,70a 29,13b 3,99 3,16 Kết cho thấy, tất tiêu theo dõi (trừ số lá/cây) đạt giá trị cao công thức sử dụng dung dịch SH3 Sự sai khác có ý nghĩa thống kê so với cơng thức cịn lại Do có phát triển chiều cao vượt trội nên khối lượng cây, suất dùng dung dịch SH3 cao tương ứng 1,23 đến 1,5 lần so với dung dịch SH1 SH5 Chiều cao số SPAD khơng có sai khác mặt thống kê dung dịch SH1 SH5, KLC (gam) 32,56b 38,57a 28,16c 4,30 1,74 KLTL (gam) 27,71b 34,32a 22,35c 4,75 1,52 KLR NSLT (gam/cây) (kg/m2) 4,85 2,77 4,25 3,43 5,81 2,23 - NSTT (kg/m2) 2,30b 2,83a 1,90c 3,87 0,12 công thức dung dịch dinh dưỡng khác biệt tất tiêu lại (Bảng 2) Kết nghiên cứu có phần tương đồng với nghiên cứu trước suất trồng hệ thống thủy canh thay đổi tùy loài thực vật, giống, mùa vụ, mật độ trồng (cây/m2), thời gian sinh trưởng, thu hoạch nồng độ dung dịch dinh dưỡng (Alberici et al., 2008; Jakse et al., 2013) Hình Cây cải bó xơi trồng dung dịch dinh dưỡng khác 3.3 Ảnh hưởng EC dung dịch tới sinh trưởng suất cải bó xơi trồng hệ thống thủy canh hồi lưu Mặc dù khơng có khác biệt chiều cao số cơng thức EC = 800 µS/cm 72 EC = 1.000 µS/cm, có khác biệt có ý nghĩa thống kê cơng thức EC = 1.200 µS/cm so với cơng thức Tuy vậy, diện tích cơng thức EC = 1.000 µS/cm cao hẳn EC = 800 µS/cm, điều cho thấy kích thước EC lớn lớn Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 Trừ số SPAD không sai khác cơng thức EC = 1.000 µS/cm EC = 1.200 µS/cm tất tiêu cịn lại khác diện tích cây, khối lượng cây, khối lượng thân lá, suất lý thực thu cơng thức có sai khác có ý nghĩa thống kê mức độ tin 95% Cụ thể với EC = 1.200 µS/cm có số lá, diện tích lá, khối lượng cây, khối lượng thân suất thực thu cao cơng thức mức EC = 800 µS/cm EC = 1.000 µS/cm là: 1,67; 1,97; 1,46; 1,59; 1,59 lần 1,37; 1,21; 1,11; 1,16; 1,15 lần (Bảng 3) Bảng Ảnh hưởng EC tới sinh trưởng suất cải bó xơi hệ thống thủy canh hồi lưu (42 NST) EC 800µS/cm 1.000µS/cm 1.200µS/cm CV (%) LSD0,01 CCC (cm) 35,45b 35,60b 39,56a 2,72 2,19 SL (lá/cây) 8,63b 10,53b 14,43a 2,45 3,00 LA (cm2/cây) 252,08c 412,96b 497,56a 4,25 10,01 SPAD 31,51b 34,48a 34,53a 3,72 2,75 Thành phần nguyên tố khoáng dung dịch dinh dưỡng có ảnh hưởng trực tiếp đến hấp thu dinh dưỡng cây, định đến suất chất lượng cải bó xơi Trong trình sinh trưởng hấp thụ ion khoáng làm thay đổi giá trị EC Giá trị EC cho biết tổng nồng độ ion hoà tan dung dịch sở KLC (gam) 26,95c 35,46b 39,33a 4,11 1,95 KLTL (gam) 21,93c 30,19b 34,89a 3,24 1,46 KLR NSLT (gam/cây) (kg/m2) 5,02 2,77 5,27 3,43 4,44 2,23 - NSTT (kg/m2) 1,83c 2,52b 2,90a 2,71 0,11 giúp điều chỉnh bổ sung lượng dinh dưỡng thích hợp cho trồng thủy canh Giá trị EC cao ngăn cản hấp thu chất dinh dưỡng EC thấp ảnh hưởng đến sức sống suất trồng thủy canh Kết nghiên cứu tương đồng với kết nghiên cứu tác giả Kim cộng tác viên (2005) Hình Cây cải bó xôi trồng mức EC dung dịch khác 3.4 Ảnh hưởng pH dung dịch tới sinh trưởng suất cải bó xôi trồng hệ thống thủy canh hồi lưu Kết cho thấy, chiều cao khơng có sai khác có ý nghĩa thống kê cơng thức pH - 6,5 - 7,5, số tiêu khác số lá, diện tích cây, khối lượng có khác biệt có ý nghĩa thống kê công thức nghiên cứu Tuy nhiên, khối lượng thân phần ăn suất lý thuyết sai khác có ý nghĩa thống kê công thức pH - 6,5 so với cơng thức cịn lại pH - 5,5 pH - 7,5 (giữa chúng khác biệt) Như thấy rằng, số lá, diện tích khối lượng pH - 7,5 cao pH - 5,5 khối lượng phần rễ công thức lớn nên khối lượng phần ăn thân suất thực thu khơng có khác biệt có ý nghĩa thống kê (Bảng 4) Cây cải bó xôi trồng hệ thống thủy canh, việc điều chỉnh pH, EC oxy hòa tan hệ thống yếu tố vô quan trọng (Gonnella et al., 2003) pH, EC khác khả hấp thụ trồng phần trăm tính hữu hiệu chất dinh dưỡng khác Các vấn đề EC pH tiềm ẩn bất lợi cho sinh trưởng loại bỏ dung dịch dinh dưỡng thích hợp 73 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 (Tesi et al., 2003; Lenzi et al., 2011) Trong kết nghiên cứu này, ngưỡng pH EC phù hợp cho sinh trưởng cải bó xôi - 6,5 1.200 µS/cm Kết có phần tương đồng với nghiên cứu Oztekin cộng tác viên (2018) cải bó xôi, với việc sử dụng dung dịch khác nhau, ngưỡng pH EC cho hiệu nghiên cứu nhóm tác giả 1,16 - 1,40 dS/m pH 5,5 đến 6,5, đồng thời phụ thuộc vào giai đoạn khác Bảng Ảnh hưởng pH tới sinh trưởng suất cải bó xôi hệ thống thủy canh hồi lưu (42 NST) pH 5-5,5 6-6,5 7-7,5 CV (%) LSD0,05 CCC (cm) 26,78c 36,38a 34,76a 2,41 1,71 SL (lá/cây) 8,90c 14,00a 12,00b 3,24 0,88 LA (cm2/cây) 297,88c 503,73a 421,84b 4,78 9,17 SPAD 30,83b 35,35a 31,83b 3,35 3,31 KLC (gam) 29,50c 39,27a 33,13b 2,17 2,66 KLTL (gam) 25,08b 34,42a 27,22b 2,93 3,86 KLR NSLT (gam/cây) (kg/m2) 4,42 2,01 4,85 2,75 5,91 2,18 - NSTT (kg/m2) 2,09b 2,87a 2,27b 3,49 0,32 Hình Cây cải bó xôi trồng mức pH dung dịch khác 3.5 Ảnh hưởng khoảng cách trồng tới sinh trưởng suất cải bó xơi trồng hệ thống thủy canh hồi lưu Khoảng cách trồng yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến khả hấp thu lượng ánh sáng, ảnh hưởng đến quang hợp suất trồng Kết thí nghiệm cho thấy, khác biệt chiều cao khoảng cách khác khơng có ý nghĩa thống kê mức độ tin cậy 95% Tuy nhiên với khoảng cách nghiên cứu cho khác biệt có ý nghĩa thống kê tất thơng số cịn lại như: số lá, diện tích lá, số SPAD, khối lượng cây, khối lượng thân suất thực thu, khoảng cách trồng 15 cm ˟ 12 cm cho thông số cao tương ứng gấp 1,57; 1,14; 1,1; 1,34; 1,37; 1,38 so với trồng khoảng cách 10 cm ˟ 12 cm 1,17; 1,1; 1,22; 1,45; 1,16; 1,16 lần so với trồng khoảng cách 20 cm ˟ 12 cm (Bảng 5) Bảng Ảnh hưởng khoảng cách trồng tới sinh trưởng suất cải bó xơi hệ thống thủy canh hồi lưu Khoảng cách (cm) 10 ˟ 12 15 ˟ 12 20 ˟ 12 CV (%) LSD0,05 74 CCC (cm) 35,07a 35,91a 35,86a 2,47 1,45 SL (lá/cây) 8,90c 14,00a 12,00b 3,42 0,88 LA (cm2/cây) 426,95c 485,16a 447,42b 4,27 11,20 SPAD 32,05b 35,34a 29,02c 3,24 1,97 KLC (gam) 29,84c 39,95a 34,89b 3,27 2,05 KLTL (gam) 24,92c 34,54a 29,74b 4,25 1,34 KLR NSLT (gam/cây) (kg/m2) 4,92 2,00 5,41 1,67 5,15 1,20 - NSTT (kg/m2) 2,08c 2,88a 2,48b 2,98 0,12 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 Hình Cây cải bó xôi với khoảng trồng cách khác Trong nghiên cứu này, giống cải bó xôi PD512Phú Điền với khoảng cách 15 cm ˟ 12 cm (tương đương 190 cây/m2) cho suất cao Điều hợp lý giống chịu nhiệt tỏ phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam thời vụ khác nhau, mật độ phù hợp cho khả hấp thu lượng ánh sáng, khoảng cách thưa gây lãng phí lượng ánh sáng cao có che lấp lớp Kết suất cải bó xôi trồng thủy canh cao, chí cịn lớn suất rau cải bó xơi trồng đất lớn cải bó xôi trồng hệ thống thủy canh sử dụng giá thể perlite (năng suất 1,1 - 1,5 kg/m2) Cocetta cộng tác viên (2007) 3.5 Đánh giá độ an toàn rau cải bó xơi trồng phương pháp thủy canh hồi lưu 3.5.1 Hàm lượng NO3Sự hấp thu nitơ mức ức chế chuyển đổi nitơ thành protein số yếu tố mơi trường dẫn đến tích lũy nitơ suốt giai đoạn sinh trưởng Một phần nhỏ nitơ hấp thu thông qua dinh dưỡng giảm xuống thành nitrit vi khuẩn có miệng dày Nitrit có nhiều tác động tiêu cực khác sức khỏe người phản ứng với amin bậc hai dẫn đến hình thành chất gây ung thư, mutagen teratogen nitrosamine Hàm lượng nitrat giảm nồng độ dung dịch dinh dưỡng giảm nồng nitrat mụ gim (Duyar and Klỗ, 2016) iu giải thích thơng qua việc sử dụng nitrat lưu trữ không bào, nồng độ nitrat cung cấp từ môi trường thấp so với nhu cầu (Alberici et al., 2008) Với mục tiêu sản xuất sản phẩm an toàn phục vụ tiêu dùng hướng mở rộng mơ hình sản xuất, nghiên cứu tiến hành đánh giá độ an tồn sản phẩm cải bó xơi tạo Bảng Kết phân tích hàm lượng NO3- tích lũy rau cải bó xơi trồng thủy canh hồi lưu thu hoạch sau thời gian ngừng cung cấp dinh dưỡng khác Thời gian ngừng cung cấp dinh dưỡng cho cải bó xơi trước thu hoạch (ngày) Thu hoạch ngày Hàm lượng NO3(mg/kg tươi) Mức giới hạn tối đa cho phép theo Quyết định số 99/2008/QĐ-BNN (mg/kg tươi) 1.171 974 627 226 1.500 Kết bảng cho thấy, rau cải bó xơi trồng thủy canh có hàm lượng NO3- đạt tiêu chuẩn an tồn Có thể thấy rằng, hàm lượng NO3- rau cải bó xơi thu hoạch ln mà khơng có thời gian ngừng cấp dinh dưỡng mức giới hạn cho phép theo Quyết định số 99/2008/QĐ-BNN Hàm lượng NO3có rau cải bó xơi tỷ lệ nghịch với thời gian ngừng cấp dinh dưỡng nên tăng thời gian ngừng cấp dinh dưỡng hàm lượng NO3- giảm (giảm 5,18 lần sau ngày ngừng cung cấp dinh dưỡng so với thu hoạch luôn) Tuy nhiên, tăng thời gian ngừng cung cấp dinh dưỡng thêm nữa, có biểu thay đổi màu sắc Vì thế, có khả thời gian thu hoạch sau ngừng cung cấp dinh dưỡng ngày phù hợp 75 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 3.5.2 Hàm lượng số kim loại nặng (As, Hg, Cd, Pb) Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng rau cải bó xôi trồng thủy canh cho thấy ngưỡng xa so với mức giới hạn tối đa cho phép theo Quyết định số 99/2008/QĐ-BNN Bộ Nông nghiệp PTNT (Bảng 7) Kết nghiên cứu hàm lượng nitrat có nét tương đồng với nghiên cứu Oztekin cộng tác viên (2018), cải bó xôi thủy canh dung dịch dinh dưỡng khác (trong nước, dung dịch dinh dưỡng đầy đủ dung dịch dinh dưỡng giảm nửa hàm lượng) Có thể cho rau cải bó xơi trồng hệ thống thủy canh việc giảm hàm lượng nitrat, ứng dụng giảm thành phần dinh dưỡng cho suất chất lượng cao Bảng Kết phân tích hàm lượng số kim loại nặng rau cải bó xôi trồng thủy canh Chỉ tiêu đánh giá độ an toàn rau As (mg/kg)* Cd (mg/kg)* Hg (mg/kg)* Pb (mg/kg)* Hàm lượng kim loại nặng cải bó xơi trồng thủy canh 0,0181 0,0092 0,0060 0,164 Mức giới hạn tối đa cho phép theo Quyết định số 99/2008/QĐ-BNN 1,00 0,10 0,05 0,30 Đánh giá Đạt Đạt Đạt Đạt Ghi chú: *Hàm lượng chất tính theo khối lượng tươi phần ăn Trong nghiên cứu trên, hàm lượng nitrat (226 - 1.171 mg/kg) thay đổi phụ thuộc thời gian ngừng cung cấp dinh dưỡng khác Thậm chí, kết hàm lượng NO3- thấp nhiều so với quy định Ủy ban châu Âu số: 1258/2001 (European Commission Regulation, No: 1258/2001, EUR-LEX, 2017), theo giá trị ngưỡng tối đa hàm lượng NO3- 3.500 mg/kg cho rau cải bó xôi xà lách, khơng gây rủi ro sức khỏe người Như vậy, kết gần đồng với nghiên cứu trước phương pháp khơng bổ sung nguồn N (N-free media) cho dung dịch dinh dưỡng trồng thủy canh trước thu hoạch nhằm giảm hàm lượng NO3-, tăng hàm lượng vitamin C có rau cải bó xơi tác giả Mozafar (1996) (giảm 11 lần hàm lượng NO3- sau ngày chuyển sang dung dịch thiếu nguồn N) Hơn nữa, hàm lượng kim loại nặng rau cải bó xôi trồng hệ thống thủy canh hổi lưu nằm thấp ngưỡng giới hạn cho phép nhiều Điều lần khẳng định rau cải bó xôi trồng hệ thống thủy canh hồi lưu hoàn toàn an toàn cho người sử dụng IV KẾT LUẬN Trong giống cải bó xơi thí nghiệm, giống cải bó xơi chịu nhiệt F1 PD512- Phú Điền thích hợp trồng phương pháp thủy canh hồi lưu Trồng giống cải bó xơi với khoảng cách 15 cm ˟ 12 cm (190 cây/m2) sử dụng dung dịch dinh dưỡng SH3 với mức EC = 1.200 µS/cm, pH từ - 6,5 phù hợp suốt thời gian sinh trưởng cây, đạt 76 suất thực thu 2,4 kg/m2 đến 2,9 kg/m2 Thu hoạch rau cải bó xôi sau ngày ngừng cung cấp dinh dưỡng đảm bảo rau an toàn hàm lượng NO3- hàm lượng kim loại nặng TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, 2008 Quyết định số 99/2008/QĐ-BNN, ngày 15/10/2008 Quyết định ban hành quản lý sản xuất, kinh doanh rau chè an toàn TCVN 7929:2008 (EN 14083:2003) Tiêu chuẩn quốc gia Thực phẩm - Xác định nguyên tố vết Xác định chì, cadimi, crom, molypden đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng lò graphit (GFAAS) sau phân huỷ áp lực TCVN 8742:2011 Tiêu chuẩn quốc gia Cây trồng - Xác định nitrat nitrit phương pháp so màu TCVN 7604:2007 Tiêu chuẩn quốc gia thực phẩm - xác định hàm lượng thủy ngân phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không lửa TCVN 7770:2007 Tiêu chuẩn quốc gia rau, sản phẩm rau, - Xác định hàm lượng asen - Phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử giải phóng hydrua Alberici A., Quattrini E., Penati, M., Martinetti, L., Gallina, P.M., Ferrante, A., Schiavi, M., 2008 Effect of the reduction of nutrient solution concentration on leafy vegetables quality grown in floating system Acta Horticulturae, 801: 1167-1175 Brandenberger, L., Cavins, T., Payton, M., Wells, L., Johnson, T., 2007 Yield and quality of spinach cultivars for greenhouse production in Oklahoma Hort Technology, 17 (2): 269-272 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019 Cocetta, G., Quattrini, E., Schiavi, M., Martinetti, L., Spinardi, A., Ferrante, A., 2007 Nitrate and sucrose content in fresh-cut leaves of spinach plants grown in floating system Agricultural Medicine, 137: 79-85 Duyar, H and Klỗ, C.C., 2016 A research on production of rocket and parsley in floating system Journal of Agricultural Science, (7): 54-60 EUR-LEX, 2017 Commission Regulation (EU) No.1258/2011 of December 2011 amending Regulation (EC) No.1881/2006 as regards maximum levels for nitrates in foodstuff, accessed on 15/8/2017 http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/ HTML/?uri=CELEX:32011R 1258&from=EN Gonnella, M., Serio, F., Conversa, G., Santamaria, P., 2003.Yield and quality of lettuce grown in floating system using different sowing density and plant spatial arrangements Acta Horticulturae, 614: 687-692 Hoagland, D R., and Arnon, D I., 1950 The waterculture method for growing plants without soil Circular California Agricultural Experiment Station, 347 (2nd edit) Jakse, M., Hacın, J., Marsıc, K.N., 2013 Production of rocket (Eruca sativa Mill.) on plug trays and on a floating system in relation to reduced nitrate content Acta Agriculturae Slovenica, 101 (1): 59-68 Kim, H J., Cho, Y S., Kwon, O K., Cho, M H., Hwang, J B., Bae, S D., & Jeon, W T., 2005 Effect of pH and EC of hydroponic solution on the growth of greenhouse rose Asian J Plant Sci, (4), 348-355 Ko, S.H., Park, J.H., Kim, S.Y., Lee, S.W., Chun, S.S., Park, E., 2014 Antioxidant effects of spinach (Spinacia oleracea L.) supplementation in hyperlipidemic rats Preventive Nutrition and Food Science, 19 (1): 19-26 Lenzi, A., Baldi, A., Tesi, R., 2011 Growing spinach in a floating system with different volumes of aerated or nonaerated nutrient solution Advances in Horticultural Science, 25 (1): 21-25 Mozafar, A., 1996 Decreasing the NO3 and increasing the vitamin C contents in spinach by a nitrogen deprivation method Plant Foods for Human Nutrition, 49 (2), 155-162 Oztekin, G B., Uludag, T., & Tuzel, Y., 2018 Growing spinach (Spinacia oleracea L.) in a floating system with different concentrations of nutrient solution Applied ecology and environmental research, 16 (3), 3333-3350 Tesi, R., Lenzi, A., Lombardi, P., 2003 Effect of salinity and oxygen level on lettuce grown in a floating system Acta Horticulturae, 609: 383-387 Tomasi, N., Roberto, P., Luisa, D.C., Cortella, G., Terzano, R., Mimmo, T., Scampicchio, M., Cesco, S., 2015 New ‘solutions’ for floating cultivation system of ready-to-eat salad: A review Trends in Food Science & Technology, 46: 267-276 Determination of optimal technical parameters for growing of spinach (Spinacia oleracea) in the circulating hydroponic system Nguyen Thi Phuong Dung, Tran Thi Thanh Huyen, Nguyen Thi Thuy, Le Thi Thuy, Nguyen Quang Thach Abstract The study was conducted with experiments on varieties, nutrient solution, EC, pH of the solution, plant density and harvesting time after stopping nutrient supply on spinach growing in the circulating hydroponic system The results showed that the PD512-Phu Dien was the most feasible among the three studied varieties Growing PD512 at density of 190 cm/m2 and using nutrient solution SH3 with EC = 1,200 μS/cm, pH of - 6.5 was suitable for the whole growth duration and the plant yield reached from 2.4 kg/m2 to 2.9 kg/m2 Harvesting of spinach after days of stopping supplying nutrients will ensure safe vegetables in the residual NO3- content and heavy metals (As, Hg, Cd, Pb) Keywords: SPAD, nutrient solution, EC, pH, residual NO3- content Ngày nhận bài: 12/11/2018 Ngày phản biện: 17/11/2018 Người phản biện: GS TS Trần Khắc Thi Ngày duyệt đăng: 10/12/2018 77 ... lại 15 hệ thống giàn thủy canh hồi lưu - Thí nghiệm 1: Nghiên cứu xác định giống cải bó xơi thích hợp trồng hệ thống thủy canh hồi lưu Các cơng thức thí nghiệm: CT1: Giống cải bó xơi F1 chịu nhiệt... KẾT LUẬN Trong giống cải bó xơi thí nghiệm, giống cải bó xơi chịu nhiệt F1 PD512- Phú Điền thích hợp trồng phương pháp thủy canh hồi lưu Trồng giống cải bó xơi với khoảng cách 15 cm ˟ 12 cm (190... loại nặng rau cải bó xôi trồng hệ thống thủy canh hổi lưu nằm thấp ngưỡng giới hạn cho phép nhiều Điều lần khẳng định rau cải bó xôi trồng hệ thống thủy canh hồi lưu hoàn toàn an toàn cho