Nghiên cứu ảnh hưởng của một số môi trường dinh dưỡng thủy canh đến khả năng sinh trưởng và phát triển của rau cải xanh và xà lách tại thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG NGUYỄN TRỌNG VINH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG THỦY CANH ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA RAU CẢI XANH VÀ XÀ LÁCH TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Đà Nẵng, 05 - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu khóa luận trung thực chưa công bố cơng trình khác Sinh viên thực Nguyễn Trọng Vinh LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn: ThS Đàm Minh Anh, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ động viên suốt q trình thực đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ góp ý thầy cô khoa Sinh – Môi trường thành viên lớp 12CNSH quan tâm động viên để tơi hồn thành luận văn Đà Nẵng, tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn Trọng Vinh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Ý nghĩa khoa học đề tài Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu kỹ thuật thủy canh 1.1.1 Khái niệm kỹ thuật thủy canh 1.1.2 Phân loại kỹ thuật thủy canh 1.1.3 Ưu điểm nhược điểm kỹ thuật thủy canh 1.1.4 Triển vọng ứng dụng kỹ thuật thủy canh sản xuất rau 1.2 Tình hình nghiên cứu dung dịch thủy canh ứng dụng kỹ thuật trồng rau thủy canh giới Việt Nam 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng giới 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng Việt Nam 10 1.3 Vai trò nguyên tố khoáng thực vật 12 1.3.1 Nhóm đa lượng 12 1.3.2 Nhóm trung lượng 13 1.3.3 Nhóm vi lượng 14 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 Đối tượng nghiên cứu 17 2.2 Nội dung nghiên cứu 18 2.3 Phương pháp nghiên cứu 18 2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 18 2.3.2 Phương pháp xác định tiêu sinh trưởng phát triển 19 2.3.3 Năng suất rau cải xanh xà lách 20 2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 20 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 21 3.1 Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng đến khả sinh trưởng phát triển rau ăn 21 3.1.1 Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng đến khả tăng trưởng chiều cao rau ăn 21 3.1.2 Diện tích số TB/cây 25 3.2 Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng đến suất rau ăn 27 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DDDD : Dung dịch dinh dưỡng NSSH : Năng suất sinh học DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 2.1 Hàm lượng nguyên tố dung dịch thủy canh (%) 17 3.1 Chiều cao rau cải xanh xà lách trồng môi trường dinh dưỡng 21 3.2 Diện tích số Tb/cây rau cải xanh xà lách 25 3.3 Năng suất rau cải xanh xà lách sau thu hoạch 28 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình vẽ Trang 2.1 Mơ hình bố trí thí nghiệm 19 3.1 Chiều cao rau cải xanh qua giai đoạn nghiên cứu 22 3.2 Chiều cao rau xà lách qua giai đoạn nghiên cứu 22 3.3 Diện tích số TB/cây rau cải xanh xà lách 26 3.4 Khối lượng TB/cây suất thực thụ rau cải 28 hình vẽ xanh xà lách sau thu hoạch MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Diện tích rau xanh nước ta bị thu hẹp q trình thị hóa phát triển khu cơng nghiệp Bên cạnh đó, tình trạng nhiễm hóa chất ngày gia tăng sử dụng liều lượng chất kích thích chất bảo quản, gây an tồn thực phẩm Để góp phần đảm bảo nhu cầu rau xanh cần tìm biện pháp canh tác hiệu Một biện pháp áp dụng công nghệ thủy canh vào sản xuất rau an tồn Kỹ thuật có nhiều ưu điểm vượt trội việc sản xuất loại rau cho suất cao, chất lượng tốt sản phẩm rau an tồn với người sử dụng kiểm sốt hàm lượng hợp chất kim loại nặng pha chế dung dịch dinh dưỡng [7] Hiện nay, kỹ thuật thủy canh nghiên cứu ứng dụng từ lâu với quy mô sản xuất lớn nước tiểu vương quốc Ả Rập, Mỹ, Bỉ, Đan Mạch Nhật Bản… [6].Tại Việt Nam, kỹ thuật đưa vào nghiên cứu từ năm 1993 Mặc dù, năm vừa qua nhiều nghiên cứu tác Vũ Quang Sáng Nguyễn Quang Thạch (1999), Võ Thị Bạch Mai (2004), Đỗ Thị Trường (2009) Đàm Minh Anh (2011) chứng minh việc ứng dụng kỹ thuật thủy canh sản xuất loại rau ăn có tính khả thi hồn tồn chủ động mơi trường dinh dưỡng kỹ thuật chưa ứng dụng rộng rãi nước ta, mà ngun nhân giá thành đầu tư ban đầu cịn cao cơng thức mơi trường cịn phức tạp việc phần đa sử dụng hóa chất tinh khiết pha chế dung dịch dinh dưỡng nên chưa đem lại lợi nhuận kinh tế tính thuận tiện cho người sản xuất Từ sở lý luận tiến hành chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng số môi trường dinh dưỡng thủy canh đến khả sinh trưởng phát triển rau cải xanh xà lách thành phố Đà Nẵng” 2 Mục tiêu đề tài Đánh giá ảnh hưởng số môi trường dinh dưỡng thủy canh điều chế từ loại phân bón đến khả sinh trưởng phát triển rau ăn lá, từ lựa chọn mơi trường tối ưu để sản xuất thành phố Đà Nẵng Ý nghĩa đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học Góp phần tạo công thức với thành phần đơn giản thơng dụng 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Góp phần ứng dụng công nghệ thủy canh rộng rãi để sản xuất rau an tồn 25 3.1.2 Diện tích số TB/cây Quá trình sinh trưởng ảnh hưởng đến số cây.Số lượng có liên quan trực tiếp tới diện tích bề mặt đồng hóa Ảnh hưởng mạnh đến q trình trao đổi chất thoát nước, kéo theo qúa trình vận chuyểnchất dinh dưỡng từ rễ đến quan, phận sinh trưởng mạnh đầu Kết qủa thực nghiệm trình bày qua bảng 3.2 hình 3.3 Bảng 3.2 Diện tích số TB/cây rau cải xanh xà lách Công thức CT1 CT2 CT3 Loại rau Số TB/cây Diện tích 15 25 35 (dm2) Cải xanh 4,97a±0,84 7,72a±0,81 9,80a±0,98 12,98a±0,52 Xà lách 12,50a±1,78 15,58a±2,12 20,05a±2,96 9,80a±1,76 Cải xanh 5,16a±0,77 7,69a±0,85 9,69a±0,95 13,89b±0,47 Xà lách 12,19a ±1,54 16,36a±1,51 19,41a±2,64 9.96a±1,68 Cải xanh 4,91a±0,73 7,47a±0,77 9,52a±1,05 12,57a±0,72 Xà lách 12.66a±3,0 16,55a±2,38 18,05a±3,89 10,05a±1,89 Chú thích: chữ khác cột sai khác có ý nghĩa thống kê p< 0,05 Số TB/ 25 16 14 12 10 20 15 10 Diện tích (dm2) 26 Cải Xà lách Cải Xà lách Cải Xà lách xanh xanh xanh CT1 CT2 Số TB/ CT3 Diện tích Hình 3.3 Diện tích số TB/cây rau cải xanh rau xà lách Kết nghiên cứu cho thấy, rau cải xanh xà lách cơng thức dinh dưỡng có gia tăng số qua giai đoạn, tăng từ 4,97 – 9,80 rau cải xanh 12,19 – 20,05 rau xà lách Tuy nhiên, khơng có chênh lệch ý nghĩa thống kê số rau cải xanh giai đoạn 15, 25 35 ngày tuổi cơng thức thí nghiệm Cụ thể, rau cải xanh, số dao động từ 4,91 – 5,16 giai đoạn 15 ngày tuổi, đến giai đoạn 25 ngày tuổi số tăng lên đến 7,72 – 7,69 giai đoạn 35 ngày tuổi số đạt từ 9,52 – 9,80 Giá trị cao thu CT1 đạt 9,80 thấp CT3 9,52 Đối với rau xà lách, chênh lệch số khơng có ý nghĩa mặt thống kê giai đoạn 15 25 ngày tuổi cơng thức thí nghiệm Cụ thể, giai đoạn 15 ngày số dao động khoảng 12,19 – 12,66 từ 15,58 – 16,36 giai đoạn 25 ngày Tuy nhiên, chênh lệch có ý nghĩa cơng thức số giai đoạn 35 ngày Cụ thể, số cao CT1 đạt 20,05 thấp CT3 đạt 18,05 Tại thời điểm thu hoạch, có chênh lệch thống kê diện tích công thức Cụ thể, giá trị cao đo CT2 đạt 13,89 dm2, tiếp 27 đến CT1 đạt 12,98 dm2 giá trị thấp ởCT3 đạt 12,57 dm2 rau cải xanh Trong đó, giá trị thấp đo CT2 đạt 9,96 dm2 cao CT3, đạt 10,05 dm2 rau xà lách Kết đề tài phù hợp với kết nghiên cứu tác Phạm Ngọc Sơn (2006), cho thấy rau cải xanh xà lách trồng kỹ thuật thủy canh tĩnh giai đoạn thu hoạch có số TB/cây tương ứng 12,90 14,00 [10]; Kết nghiên cứu Trần Thị Thanh Trâm (2011) rau cải xà lách 35 ngày tuổi có số TB/cây diện tích 13.00 lá, 14,57 dm2; 12,00 lá, 12,49 dm2 [11] Nhìn chung, rau cải xanh xà lách trồng cơng thức thức thí nghiệm có khả sinh trưởng phát triển tốt, khỏe thể qua tiêu chiều cao, diện tích số TB/cây Trong đó, CT2 tỏ ưu việt rau cải xanh rau xà lách cho khả sinh trưởng phát triển tốt CT3 Tuy nhiên, để đánh giá cách tồn diện hiệu loại cơng thức đến khả sinh trưởng phát triển trồng, cần tiến hành phân tích suất sản phẩm sau thu hoạch 3.2 Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng đến suất rau ăn Năng suất mục tiêu cuối người sản xuất hướng tới nhằm đạt hiệu kinh tế cao loại trồng đơn vị diện tích Năng suất định nhiều yếu tố Đối với rau ăn chiều cao cây, số độ lớn thân yếu tố cấu thành nên suất Để đánh giá ảnh hưởng dung dịch thử nghiệm đến suất rau ăn lá, tiến hành xác định số tiêu liên quan bao gồm: khối lượngtươi TB/cây, NSSH thực thụ NSSH lý thuyết Kết thể bảng 3.3, hình 3.4 28 Bảng 3.3 Năng suất rau cải xanh xà lách sau thu hoạch CT1 CT2 Khối lượng TB/cây (g) CT3 Khối lượng TB/cây NSSH thực NSSH lý thuyết (g) thụ (g/hộp) (kg/m2) Cải xanh 102,46a±0.83 1024,61 4,09 Xà lách 76,10b ±5,23 756,66 3,02 Cải xanh 103,50b ±0,69 1034,98 4,14 Xà lách 80,81c ±2,55 746,67 2,98 Cải xanh 102,38a ±0,82 1023,78 4,09 Xà lách 71,73a ±1,35 783,33 3,13 Loại rau 120 100 80 60 40 20 1200 1000 800 600 400 200 Cải Xà lách Cải Xà lách Cải Xà lách xanh xanh xanh CT1 CT2 Khối lượng TB/ NSSH thực thụ (g/hộp) Cơng thức CT3 NSSH thực thụ Hình 3.4 Khối lượng TB/cây suất thực thụ rau cải xanh xà lách sau thu hoạch Kết bảng 3.3, hình 3.4 cho thấy, rau cải xanh rau xà lách cơng thức thí nghiệm cho suất tương đối cao Cụ thể, NSSH thực thụ rau cải xanh CT2 đạt 1034,98 g/hộp đạt giá trị cao nhất, suất thấp thu CT3 đạt 1023,78 g/hộp, giá trị có sai khác ý nhĩa thống kê 29 Năng suất rau xà lách có chênh lệch cơng thức thí nghiệm Cụ thể, CT3 đạt 783,33 g/hộp cho suất cao so với CT1 CT2 756,66 g/hộp; 746,67 g/hộp So sánh kết nghiên cứu với nghiên cứu khác phương pháp cho thấy, kết suất thực thụ thu công thức thí nghiệm tương đương với kết nghiên cứu Cụ thể, theo nghiên cứu Đỗ Thị Trường (2009) với rau cải cho suất lý thuyết đạt 4,6 kg/m2; với rau xà lách, theo nghiên cứu Phạm Ngọc Sơn (2006) suất lý thuyết đạt 2,73kg/m2, thấp so với kết nghiên cứu đạt 3,13 kg/m2[10], [13] Nhìn chung, loại rau ăn trồng cơng thức thí nghiệm cho suất cao Trong đó, suất cao trồng rau cải xanh CT2 rau xà lách CT3 Kết thích hợp tỷ lệ chất dinh dưỡng môi trường khả thích nghi loại rau ăn hai công thức dẫn đến vượt trội tiêu chiều cao, số lượng diện tích giai đoạn sinh trưởng phát triển 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Các loại rau ăn trồng kỹ thuật thủy canh có khả sinh trưởng phát triển tốt Sự tăng trưởng chiều cao tốt rau xà lách CT3, đạt 29.53cm rau cải xanh CT2, đạt 34,32cm Số TB/cây rau cải xanh rau xà lách dao động từ 9,8 – 20,5 Rau cải xanh khơng có chênh lệch số cơng thức thí nghiệm giai đoạn sinh trưởng phát triển Rau xà lách có chênh lệch số giai đoạn 35 ngày với CT1 đạt 20,05 lá, CT2 đạt 19,41 CT3 đạt 18,05 Các loại rau ăn trổng cơng thức thí nghiệm cho suất tương đối cao Năng suất rau cải trồng CT1 CT2 cao so với CT3, CT2 đạt suất cao nhất; 4,139 kg/m2 Đối với rau xà lách, CT3 cho suất cao nhất, đạt 3,133 kg/m2, suất CT1 CT2 3,026 kg/m2 2,986 kg/m2 Kiến nghị Cần nghiên cứu kết hợp hình thức sử dụng phân bón để pha chế dung dịch dinh dưỡng tác động việc phun lên để góp phần tăng suất chất lượng rau ăn trồng kỹ thuật thủy canh Tìm hiểu thêm nhiều nguồn phân bón với nhiều nguồn sản xuất phần trăm thành phần dinh dưỡng để lựa chọn nguồn phân bón đạt chất lượng cho suất cao 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1]Nguyễn Minh Chung (2010), Nghiên cứu giải pháp công nghệ sản xuất số loại rau ăn trồng kỹ thuật thủy canh, Luận án tiến sĩ khoa học trồng, trường Đại học Nơng lâm, Đại học Thái Ngun [2]Hồng Minh Châu (2010), Nghiên cứu xác định giống giá thể thích hợp nhằm tăng suất chất lượng xà lách, cải xanh, cần tây trồng công nghệ thủy canh tuân hoàn (NFT) nhà lưới Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp, Trường Đại học Nôn nghiệp Hà Nội [3] Trần Văn Kế, Nguyễn Như Khanh (2000), Sinh lý học thực vật tập I, NXB Giáo dục Hà Nội [4] Lê Đình Lương (1995), Thủy canh R&D Hydroponics, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội,tr.5 [5] Võ Thị Bạch Mai (2003), Thủy canh trồng, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh [6] Võ Văn Minh, Đàm Minh Anh, Trần Thị Thanh Trâm (2011), “Khả áp dụng kỹ thuật trồng rau phương pháp thủy canh hồi lưu thành phố Đà Nẵng”, Tạp chí KH&CN Đại học Đà Nẵng, số 6(47), tr 7176 [7] Nguyễn Xuân Nguyên (2004), Kỹ thuật thủy canh sản xuất rau sạch, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội [8] Dương Tấn Nhựt (2008), Cơng trình nghiên cứu hệ thống nuôi cấy thủy canh tự động Phân viện sinh học Đà Lạt 32 [9] Vũ Quang Sáng, Nguyễn Quang Thạch (1999), Ảnh hưởng số dung dịch dinh dưỡng khác đến sinh trưởng, phát triển suất rau khoai lang, xà lách trồng vụ thu Đơng, tạp chí KHKT rau, hoa, quả, Viện nghiên cứu rau số 1, tháng 3/1999, tr 26-28 [10] Phạm Ngọc Sơn (2006), Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thủy canh khí canh sản xuất rau cải xanh xà lách Hải Phòng, Luận văn thạc sĩ nông nghiệp trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội [11] Trần Thị Thanh Trâm (2011), Nghiên cứu khả sinh trưởng, phát triển chất lượng số loại rau trồng phương pháp thủy canh hồi lưu điều kiện sinh thái đô thị Đà Nẵng, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng [12] Phạm thị Kim Thu (2005), “Nghiên cứu giải pháp công nghệ đồng sản xuất sơ chế số loại rau, hoa khu công nghiệp công nghệ cao Hà Nội, mã số: TC-NN/02-04-4”, công ty Đầu tư PTNN Hà Nội [13] Đỗ Thị Trường (2009), “Thử nghiệm ảnh hưởng số môi trường dinh dưỡng đến sinh trưởng, suất phẩm chất rau cải xanh kỹ thuật thủy canh Đà Nẵng”, tạp chí KH&CN Đại học Đà Nẵng, số 5(34), tr 103-109 [14]http://www.dalatgap.com, chủ đề: “Rau công nghệ cao”, 2016 [15]http://www.tintuc.com.vn, chủ đề: “Mơ hình thủy canh cải tiến”, cơng ty Long Đỉnh, 2008 [16]http://www.rausachviet.com, chủ đề: “Thực phẩm an toàn”, 2016 [17]http://www.vanban.chinhphu.vn, chủ đề: “Đề án phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao đến năm 2020”, 2010 33 [18] Trung tâm thông tin, Bộ nông nhiệp công nghệ thực phẩm (1992), Trồng trọt không dùng đất nghề làm vườn, Tr.16-18 Tài liệu tiếng Anh [19] Chow, K.K., Prie, T.V., and Hanger,yd B.C (1998), Commercial Hudroponics in Australia J.Aust.Inst.Agric.Sci.Apr-May, pp 32-35 [20] George Van Patten, Hydroponic Basics Key Poter Books; Rev&Updtd edition [21]Hideo, I., Xue, W.T.,Masayuki, O., (2000), “Effects on nickel concentration in the nutrient solution on the nitrogen assimilation and growth of tomato seedling in hdroponic culture supplied withurea or nitrate as the sole nitrogen source”, Scientia Horticulturae 84, 265-273 [22] Hideo, I., Xue, W.T., Masayuki, O., (2000), “The absorption, translocation, and assimilation of urea, nitrate or ammonium in tomato plants at different plant growth stages in hydroponic culture”, Scientia Horticulturae 84, 275-283 [23] Hamid R Roosta, Mohsen, H., (2011), “Effects of foliar application of some macro - and micro-nutrient on tomato plants in aquaponic and hydroponic systems”, Scientia Horticultutae 129, 396-402 [24] Hamid R.Roosta, Yaser, M., (2012), “Effects of foliar spray of different Fe source on pepper (Capsicum annum L.) plants in aquaponic system”, Scientia Horticulturae 146, 182-191 [25] Midmore, D.J (1993), Hydroponics – Growing cropswithout soil, o.3-4,8 [26]Warncke, D., Jon, D., Bernard, Z (2004), “Nutrient Recommendation for Vegetable Crops in Michigan”, Extension Bulletin E2934, p 16-18 34 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH CÂY RAU CẢI XANH Ở CÁC GIAI ĐOẠN CT1 CT2 CT3 Hình Cây rau cải xanh giai đoạn 15 ngày tuổi CT1 CT2 CT3 Hình Cây rau cải xanh giai đoạn 25 ngày tuổi Hình Cây rau cải xanh giai đoạn 35 ngày tuổi MỘT SỐ HÌNH ẢNH RAU XÀ LÁCH Ở CÁC GIAI ĐOẠN Hình Cây rau xà lách giai đoạn 15 ngày tuổi Hình Cây rau xà lách giai đoạn 15 ngày tuổi Hình Cây rau xà lách giai đoạn 25 ngày tuổi Hình Cây rau xà lách giai đoạn 35 ngày tuổi ... Cải Xà lách Cải Xà lách Cải Xà lách xanh xanh xanh CT1 CT2 Số TB/ CT3 Diện tích Hình 3.3 Diện tích số TB/cây rau cải xanh rau xà lách Kết nghiên cứu cho thấy, rau cải xanh xà lách công thức dinh. .. trưởng phát triển rau cải xanh xà lách thành phố Đà Nẵng? ?? 2 Mục tiêu đề tài Đánh giá ảnh hưởng số môi trường dinh dưỡng thủy canh điều chế từ loại phân bón đến khả sinh trưởng phát triển rau ăn... thức dinh dưỡng 21 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 3.1 Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng đến khả sinh trưởng phát triển rau ăn 3.1.1 Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng đến khả tăng trưởng chiều cao rau