Chương 2 Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng các loại giá thể trên thế giới
Chất trồng cây nhân tạo là vấn đề được những nhà nghiên cứu sinh lý cây trồng đặt ra từ rất lâu nhằm tìm hiểu cặn kẽ những yêu cầu sinh lý của cây và tác động của chất trồng hay đất đai lên sự sinh trưởng, phát triển của chúng. Việc trồng cây trên môi trường dinh dưỡng đã chứng tỏ rằng cây hút dưỡng chất qua dung dịch muối khoáng với nước, đất chỉ là nơi mà hệ rễ cây phân bố, cố định phần thân lá được vững chãi. Cũng từ nhiều thập niên trước, người ta đã sử dụng các loại tuf của
san hô, của đá bọt núi lửa trong thành phần chất trồng hỗn hợp, thường là với than bùn rêu nước, để chất trồng được nhẹ hơn, sạch hơn. Đôi khi, còn thêm một vài khoáng vật như dolomit để bổ sung dinh dưỡng. Mãi đến thập niên 70, các sách giáo khoa về sinh lý thực vật thường giới thiệu đến một loại vật liệu nhân tạo là keramzit là sản phẩm của sét dẻo trương phồng trong nhiệt độ cao; khi phối hợp với việc hấp phụ dinh dưỡng bề mặt sẽ có khả năng sản xuất hàng trăm kilogam sinh khối cây trồng trên một mét vuông. Loại chất trồng này đã giúp cho nông dân ở Israel, Thổ Nhĩ Kỳ trồng được rau xanh trên những đồi sỏi đá và ngay cả trong sa mạc.
Năm 1988, Thụy Điển công bố một công nghệ sản xuất nham thạch nhân tạo và được những nhà làm vườn giàu có ở châu Á tiếp nhận, họ phối hợp với alcosorb là một loại polymer hút nước rất mạnh để trồng cây. Tuy vậy alcosorb dễ bị rữa ra khi gặp chất kiềm và loại nham thạch này không khá gì hơn bụi núi lửa, vốn rất rẻ tiền ở các nước thuộc cung núi lửa Thái Bình Dương.
Năm 1994, công trình nghiên cứu nhiều năm của Trường đại học tổng hợp Cornell (Hoa Kỳ) giới thiệu chất trồng nhân tạo cũng từ perlite (bụi núi lửa) than bùn rêu nước và một ít vỏ cây tẩm chất cần thiết, với tên gọi thương phẩm là Park Grow Mix, sử dụng khá rộng rãi để trồng cây, nhưng giá thành khá đắt, khoảng 22.000 đ/kg.
Với một quy mô lớn hơn, Pháp đã trồng cỏ cho sân vận động Stade de France, chuẩn bị cho World Cup 1998, trên đất nhân tạo lavaterre, làm từ tuf của Pháp. Trong tổng giá trị 2,7 triệu USD đầu tư cho sân này, thì hơn 9.600 m3 đất nhân tạo chiếm một tỷ trọng rất đáng kể.
Tương tự, nhiều nước đã kết khối xỉ lò cao với một lớp áo sét terra-cotta, có dung trọng chừng 800-1.000 kg/m3 để phủ lên bề mặt chất trồng hoa trong các phi trường hay khi xuất nhập cây trồng, vừa tránh nhiễm khuẩn vừa giữ ẩm và có giá trị trang trí. Nổi bật là sản phẩm của Nhật Bản được tạo ra từ xỉ than đá.
Tùy theo yêu cầu trồng trọt mà "đất sinh học" có thể có những hình thù khác nhau, nhưng chúng đều có tỷ trọng rất nhẹ từ 0,34 - 0,85; dung trọng còn nhẹ hơn nữa để có thể giữ được nhiều chất dinh dưỡng.
Khả năng hút nước của chúng đạt khoảng 60% thể tích nhưng vẫn đủ dưỡng khí cho vi sinh vật đất và cây trồng phát triển, đồng thời giải quyết mâu thuẫn giữa nhiệt độ và chất trồng trong trường hợp trồng cây trong chậu. Nhờ đó "đất sinh học" có thể dùng để nhân giống vô tính, gieo hạt, trồng cây thực sinh hay trồng những loại cây khó trồng, nhất là những loại cây nhập từ vùng ôn đới. Chính nhờ vào quá trình lên men mà "đất sinh học" không tiềm tàng các loại côn trùng sống trong đất, các loại bệnh hại do vi sinh vật đất và sự cạnh tranh của cỏ dại đối với cây trồng.
Với loại chất trồng mới này, đã mở ra triển vọng trồng trọt rau, hoa cho những vùng đất khắc nghiệt như những đỉnh núi đá tai mèo trên biên cương, những đảo đá san hô ngoài khơi xa hay những vùng đất nhiễm phèn, nhiễm mặn rộng hàng triệu hecta dọc duyên hải và ngay cả những vùng đất trũng... nơi mà các cư dân không có đất để trồng cả rau gia vị. Hơn nữa, những thực nghiệm cho thấy khả năng ứng dụng vào việc trồng hoa lan, cây kiểng quý hiếm, cũng như các loại hoa cảnh nội thất, rau sạch là hoàn toàn có thể thực hiện được. Chi phí cho đất cũng vừa phải, bởi chất trồng này có thể được sử dụng lâu bền và không phải bón phân bổ sung trong thời gian khá dài.
Trong trường hợp trồng cây để xuất khẩu, có thể tạo ra loại đất không chủng các giống vi sinh vật đất như đã nêu trên, mà hấp phụ lên chúng những loại phân khoáng phù hợp để nuôi cây. Đối với cây trồng trong chậu thì hỗn hợp chất trồng cây phải đảm bảo được yêu cầu nước và không khí di chuyển xuyên qua hỗn hợp đất, hỗn hợp này phải đảm bảo đủ ẩm và thoát nước tốt tuy nhiên cũng cần phải có sự thông thoáng là điều quan trọng trong hỗn hợp trồng cây trong chậu. Nếu đất thoát nước kém, thành phần hữu cơ bị đóng chặt làm giảm lượng oxy cho cây trồng, vì vậy khi thực hiện trồng cây trong chậu các nhà vườn chú trọng đến thành phần phối trộn để hỗn hợp đạt được yêu cầu về thoát nước, thoáng khí, giúp cho rễ và cây
trồng sinh trưởng khỏe mạnh. Việc nghiên cứu các loại giá thể cho các đối tượng cây trồng được thực hiện nhiều trên các loại đối tượng khác nhau. Wang GouLiang và các cộng tác viên (2003) nghiên cứu ảnh hưởng của giá thể lên cây hoa hồng tỉ muội và xác đinh được công thức giá thể có ảnh hưởng đến cây hoa này với tỉ lệ như sau: 70% peatmoss + 30% tro trấu. Một số công thức tham khảo trên trang web Backyard soil Improvement: đối với cây Camellia ,hỗn hợp dùng để trồng cây ngoài vườn có thành phần như sau: 25% Cocopeat +30% Phân trộn vỏ cây mịn +30%
Phân trộn dạng thô +15% Cát dạng thô. Các chủng loại cây trồng trong nhà thành phần gồm: 30% Cocopeat+40 % phân trộn dạng mịn + 15% cát dạng hạt thô. Đối với hỗn hợp dùng để trồng lan, thành phần bao gồm: 20% cocopeat+10% perlite +70 % Orchid bark.
Với những công thức phối trộn như trên sau khi thử nghiệm trên các loại cây một số đánh giá được đưa ra như sau:
+Ảnh hưởng vật lý: tính dẫn nước cải thiện 50%, thoát nước của đất không gặp trở ngại nhiều, cải thiện giữ màu xanh trong khí hậu nóng hoặc trong những tháng mùa hè, giảm sự tưới nước.
+Ảnh hưởng hóa học: tăng tỉ lệ K, cải thiện tỉ lệ P, tăng khả năng trao đổi ion, cải thiện khả năng giữ dinh dưỡng, giảm tỉ lệ bổ sung dinh dưỡng thường xuyên.
- Theo John Innes (1978) đưa ra những công thức có tỉ lệ và thành phần khác nhau về hỗn hợp phối trộn cho các loại cây trồng như sau:
- Hỗn hợp để gieo hạt: 2 phần mùn +1 phần rêu +1 phần cát thô
- Đối với cây hoa lan :1 phần rêu +6 phần vỏ gỗ + 1 phần than củi mảnh nhỏ Gần đây nhất, Đại học Faisalabad Pakistan (2008) có những nghiên cứu đánh giá sự ảnh hưởng của các loại giá thể lên sinh trưởng của hoa Cúc lá nhám (Zinnia Elegans CV.) hỗn hợp bùn + lá mục + xơ dừa tỉ lệ 1:1:1 làm cho hoa sinh trưởng tốt và có số hoa trên cây nhiều nhất.
Trên cây hoa Mồng gà (Celosia cristata ) nghiên cứu đặc tính vật lý hóa học của hỗn hợp giá thể xơ dừa lên sinh trưởng và phát triển của cây hoa Mồng gà của Yahay Awang, Malaysia, 2009, nghiên cứu này cho thấy sự kết hợp của tro trấu
trong thành phần giá thể có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng và phát triển của cây Mồng gà.
Ngoài ra có rất nhiều công thức và thành phần cho từng loại cây và từng thí nghiệm ở những khu vực khác nhau để đưa ra công thức phù hợp cho từng loại cây trồng như hỗn hợp của Knutson, Cornell. Như vậy việc trồng cây trong chậu bằng các hỗn hợp rõ ràng có hiệu quả tốt đối với cây trồng hơn là trồng cây với các loại đất đen không phối trộn.