Phần 4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận
4.2. Thảo luận
4.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch thủy canh đến sinh trưởng của cây
trong nhà được thực hiện, một loạt những lợi ích trực tiếp và gián tiếp đối với sức khỏe con người, phúc lợi xã hội đã được chứng minh.
Công nghệ trồng thủy canh cũng đã được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ trong khoảng 30 năm trở lại đây, đó là những tiến bộ vượt bậc của nền nông nghiệp hiện đại, chúng được ứng dụng cả ở những không gian hẹp trong thành phố với các mô hình thủy canh nhỏ phục vụ nhu cầu rau sạch của hộ gia đình. Kết hợp những ưu điểm vượt trội của công nghệ thủy canh và cây cảnh trong nhà cùng với nhu cầu thực tiễn của thị trường cây cảnh và nhu cầu sử dụng cây cảnh trong nhà của người dân, chúng tôi đã thực hiện những nghiên cứu ứng dụng công nghệ thủy canh để trồng cây Trầu bà đế vương đỏ.
4.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch thủy canh đến sinh trưởng của cây của cây
Trong kỹ thuật thủy canh, dinh dưỡng là yếu tố thiết yếu quyết định đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Các nhà khoa học đã chỉ ra 16 nguyên tố thiết yếu trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Thiếu một trong các yếu tố dinh dưỡng đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng, phát triển của cây trồng.
Một nguyên tố được coi là yếu tố thiết yếu đối với cây trồng khi nó đáp ứng đủ 3 điều kiện đó là: (1) Cây không thể hoàn thành chu kỳ sống nếu thiếu yếu tố đó, (2) Tác động của yếu tố đó tới cây trồng phải cụ thể, không có yếu tố khác thay thế cho nó, (3) nguyên tố này phải được tham gia trực tiếp vào dinh dưỡng của cây trồng.
Tại thí nghiệm 1, sau khi theo dõi, đánh giá sự ảnh hưởng của loại dung dịch thủy canh đến sinh trưởng của cây, chúng tôi đã thu được kết quả như sau: Tỷ lệ sống của cây ở các công thức trong thí nghiệm là 100%, cây tại công thức sử dụng dinh dưỡng Hoagland cho kết quả tốt nhất và kém nhất là công thức đối chứng - sử dụng nước lã để trồng cây. Từ những kết quả trên cho chúng ta thấy, cây Trầu bà đế vương đỏ hoàn toàn có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện trồng thủy canh tĩnh bởi chúng có thể sống và tăng trưởng chiều cao ngay cả khi được trồng trong môi trường nghèo dinh dưỡng là nước lã (kết quả đo pH và EC của nước lã là pH=5,5-5,8; EC trong khoảng 250-350µS/cm) hay trong dung dịch Knop, một loại dung dịch có mặt sớm nhất trong lịch sử phát triển dung dịch thủy
canh, thành phần của dung dịch Knop chỉ bao gồm 6 loại muối vô cơ. Như vậy, dung dịch Knop đã không cung cấp cho cây những yếu tố cần thiết dẫn đến các cây trong công thức sử dụng dinh dưỡng Knop và nước lã sinh trưởng chậm, bề mặt lá không bóng. Trong khi đó, dung dịch Hoagland và Imai lại cho kết quả khả quan bởi những dung dịch này đảm bảo cung cấp đủ các yếu tố dinh dưỡng cho cây sinh trưởng. Tuy nhiên, dung dịch Hoagland lại cho kết quả tốt nhất bởi thành phần và tỷ lệ các chất phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng của cây.
Tuy nhiên, sau một thời gian theo dõi thí nghiệm và quan sát thực tế chúng tôi thu được kết quả về hình thái lá ở hai công thức sử dụng nước lã và dung dịch Knop cho thấy, hình thái lá có sự biến đổi theo hướng ngắn lại, một số lá bị biến dạng, phiến lá méo mó Trong khi ở các công thức sử dụng dinh dưỡng Hoagland và Imai lá cây phát triển bình thường, cây sinh trưởng khỏe, bề mặt lá bóng đẹp.
Một câu hỏi được đặt ra đó là thành phần dinh dưỡng có ảnh hưởng tới hình thái lá hay không và sự ảnh hưởng đó như thế nào? Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi chỉ dừng lại ở mức đánh giá được khả năng thích ứng với điều kiện trồng thủy canh tĩnh và tìm ra loại dung dịch thủy canh tối ưu cho sự sinh trưởng của cây.
Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của pH dung dịch đến sinh trưởng của cây, một lần nữa chúng tôi thu được kết quả về tỷ lệ sống của cây ở các công thức là 100%. Điều này cho phép chúng tôi tiếp tục khẳng định về sức sống và khả năng thích ứng mạnh mẽ với môi trường sống, dù trong điều kiện axit hay kiềm (pH tại các công thức dao động từ 5,0-7,0). Bên cạnh đó, chúng tôi còn thu được kết quả về thời gian ra rễ của cây, tại các mức pH khác nhau không ảnh hưởng tới thời gian ra rễ mới của cây. Tuy nhiên các mức pH khác nhau, tăng trưởng chiều cao cây và kích thước lá khác nhau. Cây sinh trưởng tốt nhất trong khoảng pH=6,0-6,5.
Chúng ta biết rằng chỉ số pH trong dung dịch biểu thị cho lượng ion H+ hoặc OH- có trong dung dịch. Các nghiên cứu về thuỷ canh và dinh dưỡng thuỷ canh đều chỉ ra vai trò của pH dung dịch đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây thông qua quá trình hút và sử dụng các chất dinh dưỡng. Độ pH có ảnh hưởng lớn đến mức độ hoạt động của các nguyên tố khác nhau với cây trồng. pH dưới 5,5 thì khả năng hoạt động của P, K, Ca, Mg và Mo giảm đi rất nhanh, pH trên 6,5 thì Fe và Mn trở nên bất hoạt. Do đó, việc điều khiển pH của dung dịch dinh dưỡng rất quan trọng. Trong thủy canh, đa số các cây trồng thích hợp với môi trường hơi axit đến gần trung tính, pH tối ưu từ 5,8 - 6,5.
Kết quả nghiên cứu của thí nghiệm 2 cũng không nằm ngoài những kết luận khoa học về ảnh hưởng của pH dung dịch, ở trong khoảng pH từ 6,0-6,5, cây Trầu bà đế vương đỏ sinh trưởng tốt nhất so với các công thức còn lại, pH kiềm (>6,5) và axit (<6,0) đều không thuận lợi cho cây sinh trưởng.
Tại thí nghiệm 1 chúng ta biết rằng cây vẫn có thể sinh trưởng một cách chậm chạp trong điều kiện nghèo dinh dưỡng. Ở thí nghiệm 2 này, mặc dù trong môi trường pH không thuận lợi cho sự hút dinh dưỡng của cây nghĩa là một số yếu tố dinh dưỡng sẽ gần như không có vai trò gì trong các quá trình sinh hóa của cây nhưng cây vẫn có thể tăng trưởng chiều cao và ra lá mới mặc dù tốc độ tăng trưởng không cao so với các chỉ số pH tối ưu cho sinh trưởng của cây. Thêm vào đó, nhiều nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng, những cây trồng thuỷ canh có khả năng sinh trưởng trong điều kiện pH rộng hơn so với cây trồng cạn. Cây trầu bà đế vương đỏ cũng nằm trong nhóm cây có phổ thích ứng rộng với điều kiện pH, điều này cũng cần được nghiên cứu sâu hơn về những đặc tính, khả năng thích ứng của cây.
Bên cạnh việc nghiên cứu ảnh hưởng của pH dung dịch đến sinh trưởng của cây Trầu bà đế vương đỏ, chúng tôi đồng thời thực hiện nghiên cứu ảnh hưởng của EC dung dịch đến sinh trưởng của cây nhằm tìm ra chỉ số EC tối ưu từ đó có thể làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo trên những cây cảnh trong nhà khác.
Kết quả theo dõi tại thí nghiệm 3 tiếp tục cho chúng ta thêm một sự ngạc nhiên nữa về sức sống mãnh liệt của cây Trầu bà đế vương đỏ trong điều kiện trồng thuỷ canh. Cho dù là một môi trường nghèo dinh dưỡng hay một môi trường có pH không mấy thuận lợi cho sự hút dinh dưỡng của rễ cây. Ở thí nghiệm 3 về sự ảnh hưởng của EC dung dịch, mặc dù với mức EC cao khiến rễ cây khó hình thành và phát triển, thêm vào đó là sự thối và chết dần của bộ rễ thì cây vẫn có những cách sinh tồn riêng.
Chúng ta biết rằng, chỉ số EC thể hiện cho độ dẫn điện của dung dịch nghĩa là chúng biểu thị cho sự có mặt của ion tự do có trong dung dịch. Độ dẫn điện tỷ lệ thuận với lượng muối hoà ta trong nó, trong khi trong dung dịch thuỷ canh muối hoà tan lại chính là dinh dưỡng để cây hấp thụ. Chỉ số EC cho chúng ta biết về chất lượng của dung dịch. Nước có chứa muối khoáng do đó chúng ta xác định được chỉ số EC nhưng không phải tất cả các chỉ số EC đo được đều thể hiện sự có mặt của các dung dịch muối có lợi cho cây trồng. Trong dung dịch, nồng
độ muối sẽ luôn cân bằng giữa hai vùng khác nhau của sự chênh lệch nồng độ bằng cách di chuyển từ vùng có nồng độ cao hơn đến vùng có nồng độ thấp hơn. Vì vậy, khi EC dung dịch cao sẽ gây ra hiện tượng thẩm thấu ngược, dung dịch trở nên độc hại đối với cây và ở một mức độ nhất định sẽ khiến cây bị chết.
Kết quả theo dõi tại thí nghiệm 3 cho thấy, rễ cây đã không được hình thành tại phần thân, rễ ngập trong dung dịch mà chỉ được hình thành và phát triển phía trên mặt dung dịch dinh dưỡng khiến cây không sử dụng được dinh dưỡng để thực hiện các phản ứng sinh hoá giúp cây tăng trưởng sinh khối.
Từ những kết quả thu được sau khi thực hiện thí nghiệm nghiên cứu về ảnh