2.2.2.1. Tình hình phát triển mô hình thủy canh trên thế giới
Theo tài liệu của Trung tâm Thông tin Nông nghiệp và Công nghiệp thực phẩm trồng trọt không dùng đất trong nghề làm vườn (1992) [12]. Trên thế giới xuất hiện nhiều kết quả nghiên cứu và triển khai các kỹ thuật trồng cây không dùng đất
trên các đối tượng rau ăn lá và ăn quả. Sau khi hệ thống thủy canh trong nước sâu của Gericke được đề xuất năm 1930, hàng loạt các cơ sở trồng thương mại đã ra đời như: cơ sở trồng cây Hydroponic của Mỹ ở Nhật trước kia đã sử dụng kỹ thuật trồng cây trên giá thể trơ có dung dịch dinh dưỡng hồi lưu để sản xuất rau xanh. Năm 1940, diện tích trồng thuỷ canh của toàn thế giới xung quanh khoảng 10 ha, năm 1970 đã lên tới 300 ha và đến năm 1980 đã lên tới 6000 ha (Donnan, 1998). Năm 2001, diện tích trồng thuỷ canh ở giữa 20.000 - 25.000 ha và giá trị sản xuất từ 6 - 8 tỷ USD (Hassanestimate bas on Carruthers 1999 pro-rata for additional production data).
Năm 1989, ở Ashby Massachu chetts (Hoa Kỳ) có cơ sở HydroHarvert sản
xuất rau quanh năm với diện tích 3.400m2, trong đó có 69 % diện tích trồng rau diếp,
13 % trồng cải xong, 13 % trồng hoa cắt và 5 % dùng vào các mục đích thí nghiêm khác. Năm 1994, ở Mỹ có khoảng 220 ha rau trồng trong nhà kính, trong đó có 75 % trồng không dùng đất và trồng trong dung dịch. Các loại rau trồng chủ yếu là cà chua, dưa chuột, rau diếp, ớt... Năm 1991, chỉ riêng Bắc Âu có hơn 4.000 ha rau trồng trong dung dịch [7].
Hiện nay, trên thế giới có nhiều nước sử dụng hệ thống trồng cây không dùng đất, bằng nhiều kỹ thuật và dung dịch khác. Có cả dung dịch vô cơ và dung dịch hữu cơ đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng cao. Theo thông tin giới thiệu của hãng Grotek Canada [17] thì sản phẩm, thiết bị cho nông nghiệp của hãng này được sử dụng nhiều bởi các nước thuộc khối phát triển G8. Phân bón có nguồn gốc 100 % hữu cơ, ở dạng dung dịch có thể dùng cho trồng cây thủy canh, khí canh, bón qua lá, qua đất. Mỗi một loại cây trồng có những loại dung dịch riêng với các công thức sử dụng khác nhau.
Công nghệ sản xuất thuỷ canh lớn nhất trên thế giới là Hà Lan (10.000ha), Tây Ban Nha (4.000 ha), Canada (2.000 ha), Nhật (1.000 ha), NewZealand (550 ha), Anh (460 ha), Mỹ (400 ha) và Italy (400 ha). Trong vòng 20 năm (1980 đến 2001), diện tích trồng thuỷ canh của thế giới đã tăng gấp 5 lần từ 5.000 ha lên 25.000 ha.
* Hà Lan là nước dẫn đầu về sản xuất rau bằng công nghệ thuỷ canh trên thế
giới với 13.000 ha và thu hút lao động khoảng 40.000 người. Giá trị sản xuất thuỷ canh chiếm 50 % giá trị sản xuất rau và quả ở quốc gia này. Hà Lan sản xuất nhiều
nhất là rau ăn quả như ớt, cà chua, dưa chuột và là mặt hang chính để cho xuất khẩu. Sau đó là các loại hoa cắt như hoa Hồng, gerbera, caration… xuất khẩu thương mại ở nhiều nước trên thế giới.
* Ở Tây Ban Nha, công nghệ thuỷ canh đã bắt đầu phát triển nhanh chóng
với diện tích nhà lưới hiện nay là 30.000 ha và hơn 20 % của tổng diện tích trồng theo phương pháp thuỷ canh.
* Ở Canada, đã phát triển và mở rộng tổng diện tích sản xuất nông nghiệp
áp dụng công nghệ thủy canh từ 100 ha vào năm 1987 đến 2.000 ha năm 2001 với công nghệ thuỷ canh Rockwool, perlite và NFT cho sản xuất cà chua, dưa chuột và ớt. Hơn 50 % của cà chua và ớt và 25 % của dưa chuột sản xuất bằng công nghệ thuỷ canh và xuất khẩu sang Mỹ. Thuỷ canh là phương pháp phổ biến trồng rau trong nhà kính ở Canada năm 1988, trồng rau trong nhà lưới bằng công nghệ thuỷ canh đã đóng góp 1/4 tổng giá trị sản xuất rau của Canada bằng khoảng 1,4 tỷ USD.
* Ở Nhật Bản, kỹ thuật trồng cây trong dung dịch được sử dụng chủ yếu để
trồng rau, năng suất cà chua đạt từ 130 - 140 tấn/ha/năm, dưa leo 250 tấn/ha/năm... hiện nay ở Nhật ngoài các hệ thống trồng thủy canh cây cà chua, dưa leo, dâu tây... còn sử dụng các hệ thống trồng cây khác như hệ thống khí canh, kỹ thuật trồng cây trên màng mỏng dinh dưỡng NFT máng trượt trồng các loại rau ăn lá và rau cao cấp. Sản xuất thuỷ canh ở Nhật Bản có sự kết hợp rất cao với công nghệ chế biến thực phẩm. Phần lớn sản phẩm thủy canh được phục vụ cho ngành chế biến thực phẩm, một phần nhỏ sử dụng cho bán lẻ.
* Tại NewZeland, chuyên sản xuất các loại sản phẩm nông nghiệp trong nhà
lưới, mới đây không lâu đã sản xuất thuỷ canh, cây ăn quả, rau và hoa cắt. Hiện tại thì tất cả các nhà lưới ở NewZeland đều trồng thuỷ canh và định hướng cho xuất khẩu. Chính phủ NewZeland đã có nhiều chính sách khuyến khích phát triển công nghệ này, nhất là ở ven khu công nghiệp, ngoại ô ven đô thị lớn.
* Tại Anh, người ta xây dựng hệ thống (NFT) trồng cây trên màng mỏng dinh
dưỡng chuyên sản xuất cà chua với diện tích 8,1ha (mật độ 22.230 cây/ha) [12].
* Tại Đài Loan, kỹ thuật trồng cây trong dung dịch được sử dụng rộng rãi để
trồng các loại rau. Chủ yếu là sử dụng hệ thống trồng cây trong dung dịch không tuần hoàn của AVRDC.
2.2.2.2. Tình hình phát triển mô hình thủy canh ở trong nước
Ở Việt Nam, kỹ thuật này mới được đưa vào nghiên cứu và ứng dụng từ những năm 1993 nhờ sự hợp tác giữa Đại học Quốc gia Hà Nội với tổ chức R & D Hồng Kông (Hong Kong Reseach and Development) đã đề xuất việc chuyển giao kỹ thuật thủy canh vào nước ta. Từ đó đến nay, đã có nhiều nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật thủy canh trong sản xuất nông nghiệp. Xin giới thiệu một số nghiên cứu, cụ thể như sau:
* Ở Đà Lạt: Rau thủy canh trồng ở Đà Lạt ít bị ảnh hưởng từ thời tiết bởi
khí hậu tại đây rất mát mẻ, không bị biến đổi thất thường. Thông thường mùa nắng rau cho năng suất cao hơn, rau phát triển nhanh, xanh tốt, mang đến nguồn rau sạch, an toàn cho sức khỏe người dung. Hệ thống trồng rau thủy canh làm du lịch ở Đà Lạt thường trồng những loại có thời gian sinh trưởng ngắn như các loại rau xà lách, cải xanh, rau muống, dâu tây, cà chua,… để đón khách du lịch tham quan hệ thống rau sạch, không ảnh hướng đến sự phát triển của cây.
* Tại Quảng Ninh: Là đơn vị đầu tiên triển khai mô hình sản xuất thủy canh
tại Quảng Ninh, tháng 10/2016, cơ sở sản xuất rau thủy canh Đông Triều của Công ty cổ phần đầu tư xây dựng và thương mại 188 chi 15 tỷ đồng cho mô hình thủy
canh hồi lưu trên diện tích 5.000m2. Toàn bộ hệ thống gồm khu vực nhà ươm, nhà
lưới, nhà sơ chế với hệ thống nhà màng, lưới che tự động, quạt gió, máy lạnh điều chỉnh nhiệt độ, máng thủy canh, hệ thống lọc nước, ống bơm và dẫn nước dinh dưỡng. Hiện nay, cơ sở canh tác 10 loại rau ăn lá phổ biến như rau dền, rau muống, rau cải, xà lách… Do các chất dinh dưỡng được hòa tan trong nước theo tỷ lệ phù hợp vừa đủ nên sản phẩm cuối cùng không còn tồn dư hóa chất hay phải cách ly đủ ngày như cây trồng thổ canh.
* Tại Thành phố Hồ Chí Minh: Nhờ ứng dụng công nghệ vào sản xuất,
mỗi hecta trồng rau thủy canh tại TPHCM có thể thu đến 250 tấn/năm và nếu được giá, doanh nghiệp cung cấp rau sạch có thể thu về 5 tỷ đồng/năm, lợi nhuận khoảng 2 tỷ đồng/năm.
2.2.2.3. Tình hình sản xuất rau thủy canh tại Thành phố Thái Nguyên
Thành phố Thái Nguyên là Thành phố công nghiệp có tổng diện tích tự nhiên 18.970,48 ha, với dân số khoảng 33 vạn người. Bên cạnh đó là các cơ quan xí
nghiệp của trung ương, với các trường đại học, cao đẳng, trung cấp dạy nghề. Đây là thị trường lớn để tiêu thụ nông sản đặc biệt là rau xanh. Thành phố đã tiến hành quy hoạch và từng bước xây dựng các mô hình sản xuất rau thủy canh ở một số xã, phường. Trong thực tế trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã có nhà lưới trồng rau thủy canh gồm 16 giàn rau với nhiều loại rau khác nhau như rau muống, rau cải, rau húng,… và từ đó đã chuyển giao cho 21 hộ gia đình quanh Thành phố và hàng trăm hộ, HTX, trang trại, sở khoa học công nghệ (KHCN) và chuyển giao KHCN ra các tỉnh lân cận.
2.2.2.4. Kết quả nghiên cứu sản xuất rau ăn lá trái vụ bằng công nghệ thủy canh ở Việt Nam
Viện Nghiên cứu Rau Quả (2007) đã tiến hành nghiên cứu ứng dụng công nghệ thủy canh tuần hoàn để sản xuất rau ăn lá trái vụ trong 2 năm từ năm 2007 - 2008 với 4 loài rau (xà lách, cải xanh, cần tây và rau muống). Kết quả thu được một số giống rau phù hợp trồng trái vụ trong dung dịch thuỷ canh tuần hoàn. Đồng thời, kết luận rằng rau ăn lá được trồng trái vụ bằng kỹ thuật thủy canh tuần hoàn đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh an toàn thực phẩm [16].
Viện Nghiên cứu Rau quả (2009) tiến hành nghiên cứu lựa chọn các công thức giá thể phù hợp cho xà lách, cải xanh và cần tây để trồng trái vụ trên hệ thống thủy canh tuần hoàn, trong đó giá thể của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa làm đối chứng (giá thể gốc) và một số công thức giá thể khác được phối trộn theo những tỷ lệ nhất định giữa giá thể gốc, trấu hun và vụn xơ dừa. Kết quả nghiên cứu cho thấy, giá thể phối trộn giữa 50 % giá thể gốc + 50 % vụn xơ dừa làm giá đỡ trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh tuần hoàn trong điều kiện trái vụ cho kết quả tốt nhất đối với các loại rau tham gia thí nghiệm và cho sản phẩm rau an toàn [16].
Viện Nghiên cứu Rau Quả (2010) đã tiến hành xây dựng mô hình sản xuất đối với một số loại rau ăn lá (cải xanh, xà lách và cần tây) trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn trong nhà lưới. Kết quả cho thấy các giống rau có khả năng thích ứng với công nghệ thủy canh tuần hoàn, rút ngắn thời gian sinh trưởng và cho năng suất cao hơn so với trên nền đất từ 1,3 đến 1,4 lần. Tuy nhiên, với chi phí ban đầu khá cao, nên việc ứng dụng công nghệ này vào sản xuất đại trà cần có những nghiên cứu để hạ chi phí ban đầu từ đó giảm giá thành sản phẩm [16].
Phần tổng quan tại liệu đã cho thấy bức tranh khái quát về tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ thủy canh trong sản xuất các sản phẩm nông nghiệp, nhất là những ưu điểm, hạn chế và sự vượt trội của kỹ thuật này trong sản xuất rau xanh ở những nơi có điều kiện sản xuất khó khăn. Trong điều kiện miền Bắc Việt Nam, tại các vùng sản xuất rau tập trung, chuyên canh ven đô thị và khu công nghiệp, công nghệ này sẽ góp phần hỗ trợ cho việc cung cấp một phần rau xanh an toàn, quanh năm tại đây. Qua tổng quan tài liệu cho thấy, đã có nhiều địa phương, doanh nghiệp ở nước ta, nhất là trong điều kiện miền Bắc thì các tỉnh như Hà Nội, Hải Phòng… cũng đã nhập khẩu thiết bị và ứng dụng kỹ thuật này vào sản xuất nhưng chưa mang lại kết quả như mong muốn do giá thành nhập khẩu vật tư cao, giá thành sản phẩm thấp. Do đó, để phát triển công nghệ này đòi hỏi cần có các nghiên cứu chi tiết những kỹ thuật phù hợp với điều kiện đầu tư và ứng dụng của người trồng rau nước ta.
Tuy nhiên, qua phần tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước cho thấy, đã có một số nghiên cứu về trồng cây thủy canh, nhưng chưa có nghiên cứu tổng thể nào về kỹ thuật thủy canh cho cây rau ăn lá mà mới chỉ đề cập đến từng kỹ thuật riêng lẻ, từng loại cây trồng, từng loại dung dịch, loại giá thể, nhưng mới chỉ tập trung vào khảo nghiệm các loại dung dịch và giá thể sẵn có nhập ngoại hay của các viện nghiên cứu..., nhất là chưa có nghiên cứu nào tổng thể và riêng đối với các loài rau ăn lá trái vụ trong điều kiện khí hậu miền Bắc Việt Nam. Để khắc phục những hạn chế đó, chúng tôi đã triển khai nghiên cứu Đề tài này nhằm góp phần xây dựng quy trình kĩ thuật, đưa ra các khuyến cáo cho các nhà sản xuất, góp phần đáp ứng các yêu cầu của ngành sản xuất rau.
Phần 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là các hộ gia đình trồng RTC tại tỉnh Thái Nguyên.
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
3.1.2.1. Phạm vi về không gian
Khoá luận được thực hiện tại các hộ gia đình trồng RTC trong tỉnh Thái Nguyên do Trung tâm Ươm tạo Công nghệ và Hỗ trợ khởi nghiệp chuyển giao công nghệ.
3.1.2.2. Phạm vi về thời gian
- Thời gian nghiên cứu khóa luận: các số liệu trong khoảng thời gian 3 năm: 2015 đến năm 2017 (Phần lớn là rất ít số liệu, vì đây là phương pháp trồng rau CNC mới được áp dụng tại tỉnh Thái Nguyên), chủ yếu là thu nhập số liệu sơ cấp năm 2018.
- Thời gian thực hiện khóa luận: từ 13/08/2018 đến 23/12/2018.
3.2. Nội dung nghiên cứu
- Tìm hiểu đặc điểm chung của thành phố Thái Nguyên.
- Thực trạng về hiệu quả kinh tế rau nói chung và sản xuất rau an toàn trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.
- Phân tích một số chỉ tiêu kinh tế trong sản xuất rau an toàn trên địa bàn nghiên cứu.
- Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình sản xuất và tiêu thụ ảnh hưởng tới sự phát triển RTC tại tỉnh Thái Nguyên.
- Đề xuất một số giải pháp nhằm phổ triển mô hình sản xuất RTC, đồng thời mở rộng mô hình tại các trang trại, HTX, DN và các hộ dân có nhu cầu sản xuất rau sạch trong và ngoài tỉnh.
3.3. Câu hỏi nghiên cứu
Cụ thể các câu hỏi để thu thập số liệu cho khoá luận được thể hiện ở bảng hỏi (phần phụ lục). Chủ yếu là các câu hỏi như:
- Diện tích, năng suất, sản lượng của hộ trồng RTC năm 2018 là bao nhiêu? - Mức chi phí đầu tư sản xuất RTC và các cây rau được trồng chủ yếu của hộ như thế nào?
- Tình hình tiêu thụ và giá cả của yếu tố đầu vào của sản xuất RTC như thế nào?
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu
+ Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
- Thu thập số liệu từ các công trình khoa học, các báo cáo tổng kết, các văn bản, sách, báo chí, các nghị định, chỉ thị, nghị quyết, các chính sách của Nhà nước có liên quan đến phát triển mô hình trồng RTC.
- Sử dụng số liệu tại chính quyền địa phương, thống kê của UBND Tỉnh Thái Nguyên để có số liệu cần thống kê.
+ Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
Sử dụng phương pháp phỏng vấn với bộ câu hỏi đã định sẵn, phỏng vấn 21 hộ gia đình, DN, HTX (gọi chung là hộ) trồng RTC trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. Với những thông tin như diện tích, năng suất, sản lượng, các khoản chi phí, giá tiêu thụ và một số thông tin có liên quan để tính ra hiệu quả kinh tế của việc trồng RTC.
Trong phạm vi nghiên cứu, khóa luận sử dụng phương pháp PRA vào thu thập thông tin với các công cụ sau:
- Quan sát trực tiếp: Quan sát trực tiếp được vận hành trong kỹ thuật PRA là quan sát một cách có hệ thống các sự vật, sự kiện với các mối quan hệ trong một bối cảnh nào đó, đây là một phương cách tốt để kiểm tra chéo các câu trả lời của người được phỏng vấn. Trong phạm vi khóa luận, tôi quan sát thực tế đặc điểm địa bàn, tình hình sản xuất RTC của hộ gia đình…