thế giới
Việc áp dụng thủy canh trong sản xuất cà chua và xà lách thƣơng phẩm đã đƣợc phổ biến rộng rãi trên thế giới đặc biệt là Hà Lan, Úc, Canada….Tại Úc vào năm 1996 sản xuất xà lách đạt 44,9 triệu USD, cà chua là 35,4 triệu USD, phục vụ cho xuất khẩu sang Singapo, Hồng Kông, Đài Loan, Malaysia (Bailey, 1999). Các hệ thống thủy canh trên thế giới đƣợc dùng trong sản xuất cà chua và xà lách chủ yếu vẫn là rockwool, cát, kỹ thuật màng dinh dƣỡng (NFT).
Hình 2. 13 Sản xuất cà chua và xà lách bằng thủy canh. 2.7.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng thủy canh ở nƣớc ta
Tại Đại Học Nông Nghiệp I Hà Nội, tiến sĩ Hồ Hữu An, đã đƣa công nghệ thủy canh NTF vào nƣớc ta với một số cải biến nhỏ trong đó đáng kể nhất là đã chế tạo dịch phân dùng trong thủy canh và có một số cải biến cho phù hợp với hoàn cảnh nƣớc ta nhƣ: dùng các tấm nhựa tôn, fibro xi măng tạo các rảnh nghiên cho dòng dinh dƣỡng chảy qua cung cấp cho cây, bên trên các tấm nhựa này là các vỉ xốp chứa vật liệu có khả năng giữ nƣớc cao làm giá thể cho các loại rau. Dòng dinh dƣỡng chảy liên tục trên các rảnh và đƣợc hồi lƣu bằng máy bơm hoặc thủ công.
Trƣờng Đại học Khoa Học Tự Nhiên thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu thành công bằng kỹ thuật khí canh cây cà chua ( theo Vn-Expess).
Tại Phân viện Sinh học Đà Lạt và Đại học Yersin Đà Lạt cũng đã nghiên cứu thành công qui trình thủy canh xà lách, dâu tây với môi trƣờng dinh dƣỡng thích hợp là 1/5 MS.
Tại Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền Nam, tiến sĩ Ngô Quang Vinh cùng nhóm nghiên cứu đã bƣớc đầu thành công trong kỹ thuật trồng rau trên cát, bằng cách tạo một lớp giữ ẩm bằng rơm rạ ở dƣới lớp cát của tầng canh tác nhằm hạn chế sự thoát hơi nƣớc, nghiên cứu này hiện đang thí điểm tại xã Hòa Thắng, Hồng Phong, Bình Thuận và Hóc Môn thành phố Hồ Chí Minh (theo Vn-Express).
2.8 Tình hình sản xuất rau ở nƣớc ta
Rau là nguồn thực phẩm quan trọng cung cấp một số loại viatamin, khoáng chất, một lƣợng nhỏ protein, đặt biệt là chất xơ tốt cho hoạt động của hệ tiêu hóa.
Hiện nay nhu cầu rau tƣơi của ngƣời tiêu dùng ở nƣớc ta cũng nhƣ trên thế giới tăng cao nhƣng sản suất hiện hay vẫn chƣa đảm bảo cả về số lƣợng lẫn chất lƣợng. Diện tích trống rau năm 2000 là 445 nghìn hecta. Trong đó các tỉnh phía bắc có 249.200 hecta, chiếm 56% diện tích; các tỉnh phía nam là 196.000 hecta, chiếm 44% diện tích canh tác. Nhƣng năng suất rau ở những vùng có năng suất cao nhƣ Tây Nguyên và đồng bằng Sông Hồng chỉ là 160 tạ/ha còn thấp so với trung bình của các nƣớc trên thế giới (180 tạ/ha) (Nguyễn Duy Điềm, 2007).
2.8.1 Một số hình thức trồng rau sạch
2.8.1.1 Sản xuất sạch tƣơng đối trên đồng ruộng
Là cách trồng phổ biến nhất. Ngƣời ta dùng màng phủ nông nghiệp (còn gọi là bạt, thảm nilon) phủ lên các luống rau. Màng phủ làm bằng nhựa dẽo, mỏng, hai mặt có màu khác nhau. Tuy nhiên, dùng màng phủ phải có vốn ban đầu cao và màng khó phân hủy nên môi trƣờng bị ô nhiễm.
2.8.1.2 Sản xuất rau trong nhà lƣới
Là cách trồng rau trong nhà có mái che bằng nilon, xung quanh đƣợc chắn bằng lƣới để ngăn chặn côn trùng nhƣ sâu tơ, sâu xanh, sâu đục trái, nên hạn chế thuốc bảo vệ thực vật.
2.8.1.3 Thủy canh
Kỹ thuật trồng rau không cần đất, rau đƣợc trồng trực tiếp trong các dung dịch dinh dƣỡng pha sẵn. Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau châu Á (AVRDC) đã đƣa ra một hệ thống thủy canh dễ làm. Dung dịch đƣợc chứa trong thùng xốp, cách nhiệt, tránh ánh sáng xuyên vào bộ rễ, dung dịch này phù hợp cho tất cà các loại rau. Cây đƣợc trồng vào các lỗ đục sẵn trên nắp hộp, một phần rễ nằm lơ lửng trên mặt nƣớc, phần còn lại nhúng vào nƣớc để cây vừa lấy đƣợc chất dinh dƣỡng vừa có khí để hô hấp. Kỹ thuật này chƣa áp dụng nhiều ở Việt Nam.
2.8.1.4 Sản xuất rau sạch trong gia đình
Là cách trồng rau để tận dụng đất quanh nhà, trong các chậu, trên các giàn. Phân dùng bón cho rau là phân gia súc, gia cầm, phân rác ủ hoai, cứ 1m2 đất cần trộn 3 – 6 kg phân, 1kg vôi bột đễ diệt mầm bệnh. Trong quá trình cây tăng trƣởng cần tƣới bằng nƣớc giải pha loãng, nƣớc vo gạo, N.P.K.
2.8.2 Một số nguy cơ tiềm ẩm trong sản phẩm rau ở nƣớc ta hiện nay 2.8.2.1 Rau bị ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật 2.8.2.1 Rau bị ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật
Rau là cây ngắn ngày dễ bị sâu, bệnh. Ngƣời trồng rau có tâm lý muốn kiểm soát nhanh chóng dịch hại nên họ đã sử dụng một số loại hóa chất có tính độc cao và cũng chƣa tuân thủ một cách nghiêm túc những qui định về thời gian cách ly. Kết quả là có một lƣợng lớn rau trên thị trƣờng có dƣ lƣợng thuốc trừ sâu vƣợt mức cho phép.
2.8.2.2 Rau bị ô nhiễm do hàm lƣợng nitrat quá cao
Đặc điểm của nitrat (NO3 -) là khi vào cơ thể ở mức bình thƣờng không gây độc. Trong hệ tiêu hóa nitrat đƣợc khử thành nitrit. Nitrit là chất chuyển oxyhemoglobin thành dạng không hoạt động đƣợc là methemglobinemia. Methemglobinemia làm mất khả năng vận chuyển oxy của hemoglobin. Nếu lƣợng nitrat vƣợt mức cho phép, thì lƣợng nitrit tăng dẫn đến kết quả là làm giảm sự hô hấp tế bào và tạo thành hợp chất gây ung thƣ là nitrosamin (nitrosamin cũng có nhiều trong khói thuốc lá). Chính vì tính chất nguy hiểm của dƣ lƣợng nitrat trong rau mà Tổ chức y tế thế giới WHO và cộng đồng kinh tế châu Âu (EC) giới hạn hàm lƣợng nitrate trong nƣớc uống là 50mg/l, hàm lƣợng trong rau không quá 300 mg/kg rau tƣơi.
Bảng 2.4: Hàm lƣợng nitrate cho phép trong một số loại rau quả theo tiêu chuẩn của tổ chức Y tế thế giới WHO (mg/kg sản phẩm)
(Nguồn: Hƣớng dẫn trồng rau sạch, Huỳnh thị Dung, NXB Phụ nữ 2007)
Bảng 2.5: Tồn dƣ nitrate trong một số mẫu rau thƣơng phẩm thuộc vùng rau ngoại thành Hà Nội (1999) so với tiêu chuẩn qui định
TT Loại rau Qui định NO3 (mg/kg)
Gia Lâm Từ Liêm Thanh Trì
4 Xà lách 1500 1477 (-23) 1534 1835
7 Cà chua 150 169 (+19) 176 163
8 Cà tím 400 558 (+18) - 650
9 Dƣa chuột 150 356 (+206) 347 338
( Nguồn: Hƣớng dẫn trồng rau sạch, Huỳnh thị Dung, NXB Phụ nữ 2007)
2.8.2.3 Tồn dƣ kim loại nặng
Các kim loại nặng nhƣ sắt, đồng, kẽm….. tiềm ẩn trong đất và thẩm thấu từ nƣớc thải thành phố, các khu công nghiệp chuyển trực tiếp qua nƣớc tƣới, đƣợc rau hấp thu đã làm ngƣời tiêu thụ rau bị nhiễm độc kim loại nặng.
Bảng 2.6: Những giới hạn về các kim loại nặng (mg/kg) trong sản phẩm rau tƣơi (FAO/WHO 1993)
Nguyên tố Mức giới hạn (mg/kg) Asen (As) 0,2 Chì (Pb) 0,5 – 1 Cadimi (Cd) 0,02 Thủy ngân (Hg) 0,005 Đồng (Cu) 5 Kẽm (Zn 10
( Nguồn: Hƣớng dẫn trồng rau sạch, Huỳnh thị Dung, NXB Phụ nữ 2007)
2.8.2.4 Do vi sinh vật
Nguyên nhân làm rau bị nhiễm một số vi sinh vật gây hại là do ngƣời trồng rau dùng nƣớc phân hoặc các nguồn nƣớc thải chăn nuôi, sinh hoạt để tƣới cho rau . Trong nƣớc phân mang nhiều vi sinh vật gây hại nhƣ trứng giun, E. coli, Samonella là sinh vật ký sinh đƣờng tiêu hóa gây nên thiếu máu.
Bảng 2.7: Ngƣỡng vi sinh vật gây bệnh trong rau tƣơi (FAO/WHO,1993)
Chỉ tiêu Định mức cho phép
Samonella 0
E. coli 102 CFU/g
( Nguồn: Hƣớng dẫn trồng rau sạch, Huỳnh thị Dung, NXB Phụ nữ 2007)
CHƢƠNG III
VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
3.1 Thời gian và địa điểm
Thí nghiệm đƣợc tiến hành từ 30/3/2007 đến 30/7/2007, tại Công Ty Bảo Nông (xã Hiệp An, Đức Trọng, Lâm Đồng).
3.2 Vật liệu 3.2.1 Giống 3.2.1 Giống
Cà chua (Lycopersicon esculentum): giống lai 386, thuộc loại sinh trƣởng vô hạn do công ty Trang Nông cung cấp.
Xà lách (Lactuca sativa): giống xà lách xoăn do công ty Lion Seeds cung cấp.
3.2.2 Giá thể
Giá thể trồng cây: Cát sông đƣợc rửa sạch, phơi khô.
Giá thể ƣơm hạt: Hỗn hợp mịn gồm đất mùn đen, vôi, lân (tỉ lệ:100:5:1).
3.2.3 Phân: Phân tím dạng viên tan chậm BM (PVBM) do công ty Đức BM (Behn
Bảng 3. 1: Thành phần PVBM Thành phần dinh dƣỡng Hàm lƣợng Khoáng đa lƣợng N 15% P2O5 5% K2O 20% S 1% MgO 2% CaO 3% Khoáng vi lƣợng Fe 1000 ppm B 200 ppm Zn 100 ppm Mo 5 ppm Cu 1 ppm Hình 3. 1:Màu sắc, hình dạng của PVBM
3.2.4 Chất giữ nƣớc Vinagamma (CGNV): Do Trung tâm chiếu xạ Vinagamma
thuộc Viện hạt nhân Đà Lạt sản xuất từ tinh bột khoai mì, là loại vật liệu dễ kiếm, có bán sẵn trên thị trƣờng trong nƣớc. CGNV có khả năng hút nƣớc và trƣơng nở. Do đó CGNV khi trộn vào cát làm tăng khả năng giữ nƣớc và chất dinh dƣỡng.
Hình 3.2: Hình dạng của CGNV 3.2.5 Dụng cụ thí nghiệm
a. Các loại chậu dùng làm thí nghiệm:
Kích thƣớc chậu Chậu dùng khảo sát đặc điểm của CGNV Chậu trồng xà lách Chậu trồng cà chua Đƣờng kính đáy (cm) 6 - 20 Đƣờng kính chậu (cm) 9 - 20 Chiều rộng (cm) - 20 - Chiều dài (cm) - 100 - Chiều cao (cm) 9 20 30 Thể tích (dm3) 0,4 40 9
b. Vỉ xốp loại 84 lỗ, dao, lƣỡi lam, kéo.
c. Ống ghép cà chua bằng cao su có chiều dài 14mm, đƣờng kính 2,5mm, độ dày thành ống 0,3mm.
d. Hạt cà chua dại kháng bệnh héo tƣơi (do vi khuẩn Ralstonia solanacea ) do Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Miền Nam cung cấp.
f. Máy đo độ xốp đất (penetrometer) tự tạo bằng gỗ, đinh, que hàn.
Hình 3.3: Sơ đồ cấu tạo pemetrometer và penetrometer tự tạo.
g. Hệ thống tƣới nhỏ giọt tự tạo: Cát là giá thể trơ, giữ nƣớc kém. Tuy nhiên, cát có tính mao dẫn rất tốt nhờ vậy có thể áp dụng phƣơng pháp tƣới nhỏ giọt để cung cấp nƣớc trong hệ thống thủy canh đơn giản trên cát. Biện pháp tƣới nhỏ giọt không những khắc phục đƣợc nhƣợc điểm của giá thể cát là tính giữ nƣớc kém mà còn tiết kiệm đƣợc nƣớc tƣới mà vẫn cung cấp đủ nƣớc tƣới cho cây. Hiện nay hệ thống tƣới nhỏ giọt đƣợc bán với giá rất cao do vậy trong thí nghiệm này hệ thống tƣới nhỏ giọt đƣợc làm tự tạo với giá thành rất rẻ và có thể áp dụng phổ biến trong thủy canh trên cát. Vật liệu dùng để làm hệ thống tƣới nhỏ giọt tự tạo gồm có:
Ống nhựa có đƣờng kính 4mm và 21mm.
Van phân phối khí (mua ở các cửa hàng bán dụng cụ nuôi cá kiểng dùng cho các bể nuôi cá).
Hình 3.4: Sơ đồ hệ thống nhỏ giọt tự tạo. 3.3 Qui trình kỹ thuật gieo hạt cà chua và xà lách con
3.3.1 Các bƣớc chuẩn bị cây giống xà lách
Ủ đất mùn đen với vôi, lân (tỉ lệ 100:5:1) trong 45 ngày để làm giá thể ƣơm cây.
Nén đất vào vỉ xốp loại 84 lỗ (khoảng 80% lỗ), gieo hạt xà lách đã ngâm trong nƣớc ấm (50oC) trong 6 giờ.
Đặt các vỉ vào trong nhà kính và che đậy lại bằng tấm plastic phun thuốc kiến xung quanh, ủ trong 24 giờ.
Lấy các vỉ ra và cho thêm đất vào vỉ để lấp hạt vừa nảy mầm sau khi ủ và dùng thanh gỗ gạt đất còn dƣ thừa nhô cao hơn bề mặt vỉ.
Đặt các vỉ trên giá cao 0,5 m trong nhà kính, tƣới nƣớc bằng vòi hoa sen 2 lần/ngày.
Sau 18 ngày cây lớn lên đƣợc 4 lá thật đem ra trồng.
Trồng xà lách vào các chậu có chiều dài 100cm, chiều rộng 20cm, chiều cao 20cm, khoảng cách giữa các cây là 15 cm.
3.3.2 Các bƣớc chuẩn bị cây giống cà chua cho thí nghiệm
Cà chua là rau ăn quả rất dễ bị bệnh héo tƣơi do vi khuẩn gây ra, nên cây giống cà chua dùng trong thí nghiệm là cà chua ghép có khả năng kháng héo rũ. Các bƣớc ƣơm cà chua con và cách ghép:
Trộn đất bùn, vôi, lân (tỉ lệ 100:5:1) và ủ trong 45 ngày.
Cho đất vào vỉ loại 84 lỗ (khoảng 80% lỗ), gieo hạt cà chua hoang dại đã xử lí trong nƣớc ấm (500C) trong 6 giờ vào vỉ.
Hạt cà giống 386 làm tháp ghép đƣợc cho vào vỉ chậm hơn 5 ngày so với hạt cà dại làm gốc ghép.
Che đậy bằng tấm plastic, xịt thuốc kiến, và ủ trong mát 24 giờ.
Cho đất vào đầy các lổ của vỉ, dùng thanh gỗ gạt phần đất còn thừa nhô cao hơn bề mặt vỉ.
Đặt trên giàn cao 0,5m trong nhà kính, tƣới đẫm nƣớc bằng ozoa, tƣới 2 lần/ngày.
Tiếp tục tƣới hàng ngày vào mỗi buổi sáng.
Khi cà làm gốc ghép đƣợc 30 ngày, còn cà làm tháp ghép đƣợc 25 ngày thì tiến hành ghép.
Các bƣớc ghép:
a. Trƣớc khi ghép 7 ngày thì phun thuốc phòng trừ bệnh, trƣớc khi tiến hành ghép 30 phút cần tƣới nƣớc cho cây.
b. Dùng dao lam đã khử trùng bằng cồn 700 cắt vát 450.
Gốc ghép: Tay trái cầm ngọn, tay phải cầm dao lam, vết cắt trên lá mầm 2,5 cm, sau khi cắt bỏ ngọn vào sọt rác.
Tháp ghép: Tay trái cầm ngọn, tay phải cầm dao lam, vết cắt dƣới lá mầm và có chiều dài là 6cm. Sau khi cắt lồng ½ chiều dài ống ghép cao su vào tháp ghép vừa tạo ra.
c. Tay trái lồng ½ chiều dài còn lại của ống cao su vào gốc ghép sao cho 2 mặt cắt của ngọn và tháp ghép áp sát vào nhau.
Hình 3. 5: Mô hình ghép cà chua
Hình 3. 6: Các bƣớc ghép cà chua
d. Sau khi hoàn thành ghép đặt vỉ cây ghép vào bóng mát nhiệt độ 220C.
e. Sau 24 giờ tiến hành tƣới, tƣới 10 lần/ngày bằng hệ thống tƣới phun sƣơng, 1 phút/lần và không cho nƣớc đọng trên lá.
f. Cho cây ra vƣờn ƣơm có mái che sau khi ghép đƣợc 8 ngày.
g. Sau khi ghép đƣợc 15 ngày cho cây ra vƣờn ƣơm, dỡ bỏ giàn che cho cây tiếp xúc với ánh sáng trực tiếp nhằm tôi luyện cây trƣớc khi trồng.
h. Tiếp tục tƣới nƣớc bình thƣờng 2 lần/ngày vào lúc sáng và chiều. i. Sau khi ghép đƣợc 20 ngày thì tiến hành trồng cây làm thí nghiệm.
3.3.3 Các biện pháp bảo vệ thực vật sử dụng trong thí nghiệm
Trong sản xuất rau sạch bằng thủy canh, do cây trồng đƣợc cách ly hoàn toàn với môi trƣờng đất và phân bón hữu cơ, vì vậy đã giảm thiểu đáng kể nguy cơ sâu bệnh phát sinh từ đất trồng. Tuy nhiên vẫn còn một số nguy cơ nhƣ phát sinh bệnh từ nấm và vi khuẩn từ không khí, rệp trắng (whitefly) và các côn trùng gây hại nhƣ sâu vẽ bùa, sâu đục trái…Để giảm thiểu thiệt hại do sâu bệnh trong phƣơng pháp trồng rau sạch trong nhà kính đã dùng một số biện pháp sau:
Dùng lƣới muỗi che chắn.
Dùng bẩy bằng giấy màu vàng có bôi nhớt xe hoặc dầu ăn để bẩy rầy trắng và một số côn trùng khác.
Dùng chế phẩm chitosan để phun trên lá tạo màng bao phủ lên phiến lá, hạn chế sự tấn công và gây hại của nấm bệnh và một số côn trùng chích hút.
3.4 Phƣơng pháp tiến hành thí nghiệm Bảng 3. 2: Danh mục các thí nghiệm Bảng 3. 2: Danh mục các thí nghiệm
Tên thí nghiệm Xà lách Cà chua
Thí nghiệm 1 Khảo sát khả năng tạo độ xốp và khả năng giữ nƣớc của CGNV.
Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng của lƣợng CGNV và lƣợng PVBM đến sự sinh trƣởng và phát triển của xà lách trồng thủy canh trên cát.
Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hƣởng của CGNV và lƣợng PVBM đến sự sinh trƣởng và phát triền của cà chua trồng thủy canh trên cát
Thí nghiệm 4: Khảo sát mô hình trình diễn tổng hợp trồng xen cà chua và xà lách bằng phƣơng pháp thủy canh đơn giản trên cát.
x
x
x
x
3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát khả năng tạo độ xốp và khả năng giữ nƣớc của CGNV CGNV
3.4.1.1 Thí nghiệm 1a: Khảo sát khả năng tạo độ xốp của CGNV
Mục đích: Độ xốp (độ thoáng khí) của giá thể cát có vai trò quan trọng cho sự phát triển của bộ rễ. Do đó, khi trộn CGNV với cát thì CGNV hút nƣớc và nở xốp, qua