Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
3.5. Phương pháp nghiên cứu
3.5.1. Bố trí thí nghiệm
- Hạt giống được ngâm nước ấm pha với tỷ lệ 3 sôi : 2 lạnh (~ 54oC). Gieo hạt vào khay nhựa có trấu hun ẩm và chọn các cây đồng đều về kích thước đã ra lá thật sau đó đưa cây vào hệ thống thủy canh.
- Thí nghiệm được thực hiện trên hệ thống thủy canh tĩnh và thủy canh tuần hoàn đặt trong nhà màng.
- Thí nghiệm được thực hiện trên các giàn thủy canh tuần hoàn đặt trong phịng. Nhiệt độ phịng duy trì ở mức 26O C ± 0,2O C và độ ẩm ổn định 65-75%.
- Toàn bộ nghiên cứu gồm 07 thí nghiệm, việc bố trí cụ thể các cơng thức của từng thí nghiệm như dưới đây:
Thí nghiệm 1: Nghiên cứu xác định dung dịch dinh dưỡng thích hợp trồng rau mè Hàn Quốc và rau mùi tàu cao sản thủy canh.
Thí nghiệm được bố trí trên hệ thống thủy canh tĩnh trong nhà màng.
* Với rau mè Hàn Quốc: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu
nhiên đầy đủ với 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại trên 3 thùng xốp, mỗi thùng xốp 4 cây. Thí nghiệm được tiến hành vào vụ thu đông (tháng 9/2016 - tháng 11/2016).
* Với rau mùi tàu cao sản: Bố trí tương tự, nhưng mỗi thùng 40 cây. Thí nghiệm được tiến hành vào vụ thu đơng (tháng 10/2016 – tháng 1/2017).
Cơng thức thí nghiệm:
CT1: Dung dịch dinh dưỡng SH1 CT2: Dung dịch dinh dưỡng SH3 CT3: Dung dịch dinh dưỡng SH5
Dung dịch dinh dưỡng thích hợp nhất sẽ được sử dụng để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo.
Thí nghiệm 2: Nghiên cứu xác định mức EC thích hợp trồng rau mè Hàn Quốc và rau mùi tàu cao sản thủy canh.
Thí nghiệm được bố trí trên hệ thống thủy canh tĩnh trong nhà màng. * Với rau mè Hàn Quốc: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ với 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại trên 3 thùng xốp, mỗi thùng xốp 4 cây. Sử dụng nền mơi trường dung dịch dinh dưỡng thích hợp nhất của thí nghiệm 1. Thí nghiệm được tiến hành vào vụ đơng xn (tháng 11/2016 – tháng 1/2017).
* Với rau mùi tàu cao sản: Bố trí tương tự, nhưng mỗi thùng 40 cây. Thí nghiệm được tiến hành vào vụ đông xuân (tháng 12/2017 – tháng 3/2017).
Cơng thức thí nghiệm: CT1: EC 1000 µS/cm CT2: EC 1500 µS/cm CT3: EC 2000 µS/cm
Mức EC thích hợp nhất được chọn để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo.
Thí nghiệm 3: Nghiên cứu xác định mật độ thích hợp trồng rau mè Hàn
Quốc và rau mùi tàu cao sản thủy canh.
Thí nghiệm được bố trí trên hệ thống thủy canh tĩnh trong nhà lưới.
* Với rau mè Hàn Quốc: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu
nhiên đầy đủ với 3 lần nhắc lại. Sử dụng nền môi trường dung dịch dinh dưỡng và mức EC thích hợp ở thí nghiệm 1 và 2. Thí nghiệm được tiến hành vào vụ xuân hè (tháng 3/2017 – tháng 5/2017).
Cơng thức thí nghiệm:
- CT1: Mật độ 3 cây/thùng (tương đương với 18 cây/m2) - CT2: Mật độ 4 cây/thùng (tương đương với 24 cây/m2) - CT3: Mật độ 5 cây/thùng (tương đương với 30 cây/m2) * Với rau mùi tàu cao sản:
Bố trí tương tự, nhưng với mật độ từng công thức như sau: CT1: Mật độ 40 cây/thùng (tương đương với 240 cây/m2)
CT2: Mật độ 45 cây/thùng (tương đương với 270 cây/m2) CT3: Mật độ 50 cây/thùng (tương đương với 300 cây/m2)
Thí nghiệm được tiến hành vào vụ xuân hè (tháng 3/2017 – tháng 6/2017) Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của chất lượng ánh sáng đèn LED đến sinh trưởng phát triển và năng suất của rau mè Hàn Quốc trồng trong nhà bằng phương pháp thủy canh tuần hồn.
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 lần nhắc lại, trên hệ thống giàn thủy canh tuần hồn đặt trong phịng, có các giàn ánh sáng đèn LED khác nhau có cùng cường độ chiếu sáng 165 µM/m2/s, quang chu kỳ chiếu sáng là 12giờ sáng/12 giờ tối. Thí nghiệm được tiến hành vào vụ hè (tháng 4/2017 – tháng 6/2017 ).
Cơng thức thí nghiệm:
- CT1: Tổ hợp ánh sáng đỏ (Red 660nm), xanh lam (Blue 450nm) với tỉ lệ R660/B450 = 80/20)
- CT2: Tổ hợp ánh sáng vàng: đỏ 660nm (R660), xanh lam 450nm (B450), xanh lá cây 550nm (G550) với tỉ lệ R660/B450/G550= 57/17/26
- CT3: Tổ hợp ánh sáng trắng với tỉ lệ R660/B450/G550 = 32/35/33
Thí nghiệm 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đèn LED R660/B450 = 80/20 đến sinh trưởng phát triển và năng suất của rau mè Hàn Quốc trồng trong nhà bằng phương pháp thủy canh tuần hồn.
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 lần nhắc lại, trên hệ thống giàn thủy canh tuần hồn đặt trong phịng. Chế độ chiếu sáng gồm 4 công thức đèn LED (R660/B450 = 80/20) (là tổ hợp ánh sáng tốt nhất đã xác định được) với các cường độ khác nhau. Thí nghiệm được bố trí vào vụ hè thu (tháng 5/2017 – tháng 7/2017 ). Cơng thức thí nghiệm: - CT1: 13μM/m2/s - CT2: 117μM/m2/s - CT3: 165μM/m2/s - CT4: 214μM/m2/s
Thí nghiệm 6: Nghiên cứu xác định ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sự
Gia Lâm Hà Nội.
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 lần nhắc lại, trên hệ thống giàn thủy canh tuần hoàn đặt trong nhà màng với ánh sáng tự nhiên. Thí nghiệm gồm 4 cơng thức:
- CT1: Vụ xuân trồng 1/4 – 10/5 - CT2: Vụ hè trồng 1/6 -10/7 - CT3: Vụ thu trồng 15/9 – 25/10 - CT4: Vụ đông trồng 15/12 – 24/1
Thời gian chiếu sáng trong ngày của giai đoạn trồng vụ xuân là 12 giờ 20 phút – 13 giờ 04 phút; Vụ hè là 13 giờ18 phút – 13 giờ 20 phút; Vụ Thu là 12 giờ 18 phút đến 11 giờ 29 phút; Vụ đông là 10 giờ 48 phút đến 11 giờ 02 phút. (Căn cứ vào độ dài ngày ở vĩ độ 21, được trình bày ở phụ lục 2).
Thí nghiệm 7: Nghiên cứu xác định ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng bằng đèn LED đến sự sinh trưởng và ra hoa của cây rau mè Hàn Quốc trồng thủy canh trong nhà.
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 lần nhắc lại, trên hệ thống giàn thủy canh tuần hoàn đặt trong nhà. Giàn cây được chiếu sáng bởi đèn LED trắng với tỉ lệ R660/B450/G550 = 32/35/33 có cùng cường độ 165μM/m2/s. Hệ thống đèn được cài đặt hoàn toàn tự động, theo 3 công thức:
- CT1: Quang chu kỳ ngày ngắn - chiếu sáng 11giờ (từ 7 giờ đến 18 giờ) - CT2: Quang chu kỳ ngày dài - chiếu sáng liên tục 14 giờ (từ 7 giờ đến 21 giờ)
- CT3: Chiếu sáng quang gián đoạn - chiếu liên tục 10 giờ (từ 7 giờ đến 17 giờ) sau đó chiếu ngắt quãng giữa đêm từ 0 giờ đến 1 giờ (tổng thời gian chiếu sáng 11 giờ).
Các công thức chiếu sáng như trên được chiếu sáng liên tục trong 40 ngày. Thí nghiệm được bố trí vào vụ đơng xn (tháng 12/2016 – tháng 2/2017). 3.5.2. Theo dõi các chỉ tiêu
3.5.2.1. Chỉ tiêu sinh trưởng
- Chiều cao cây (cm): Dùng thước thẳng đo từ cổ rễ đến chóp lá cao nhất của cây, đo 7 ngày/lần.
- Số lá/cây (lá): Số lá được đếm từ lá mầm, đo 7 ngày/lần. Số lá/cây được tính bằng số liệu trung bình của các cây theo dõi.
- Chỉ số SPAD: dùng máy đo chỉ số SPAD-502 Plus (chỉ số diệp lục).
- Diện tích lá (Leaf Area Index – LAI) (m2 lá/m2 trồng): đo bằng thiết bị đo diện tích lá cầm tay CI-202, đo diện tích lá thu được khi thu hoạch.
+ Với rau mè Hàn Quốc: Diện tích lá (m2 lá/m2 trồng) = Diện tích lá trung bình của 2 cây ngẫu nhiên trên mỗi thùng x số cây/m2.
+ Với rau mùi tàu cao sản: Diện tích lá (m2 lá/m2 trồng) = Diện tích lá trung bình của 10 cây ngẫu nhiên trên mỗi thùng x số cây/m2.
- Khối lượng lá tươi (g/cây) = Năng suất thực thu/số cây.
- Năng suất lý thuyết (NSLT) (g/m2) = Khối lượng trung bình của 2 cây ngẫu nhiên (đối với rau mè Hàn Quốc) và 10 cây ngẫu nhiên (đối với rau mùi tàu cao sản) trên mỗi thùng x số cây/m2.
- Năng suất thực thu (NSTT) (g/m2): Cân khối lượng thực tế của thùng thí nghiệm khi thu hoạch, rồi quy đổi ra trên đơn vị diện tích m2.
3.5.2.2. Chỉ tiêu rau an tồn
- Hàm lượng Nitrat (NO3-): phân tích tại Bộ mơn KNCL Rau quả - Viện Nghiên cứu Rau Quả; Phịng thí nghiệm trọng điểm về An toàn thực phẩm và môi trường (Vilas 809) – Trung tâm đào tạo tư vấn và chuyển giao công nghệ - Viện Hàn Lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam.
- Hàm lượng kim loại nặng: Pb, As, Hg và Cd: Phân tích tại Phịng thí nghiệm (Vilas 839) – Viện nghiên cứu và phát triển vùng – Bộ khoa học và công nghệ; Bộ môn KNCL Rau quả - Viện Nghiên cứu Rau Quả.
- Vi sinh vật gây bệnh (Salmonella sp.; E. Coli, Coliforms) và trứng giun: được phân tích tại Phịng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ sinh học Thú y – Khoa Thú y – Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
3.5.3. Xử lý số liệu
Số liệu thu thập được xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel và phần mềm SAS 9.1. Sự sai khác giữa các giá trị trung bình của các thơng số được đánh giá theo phân tích ANOVA ở mức P < 5%.