MỞ ĐẦU Rau xanh là loại thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn hằng ngày của mỗi gia đình từ nông thôn cho đến thành thị. Rau xanh cung cấp cho cơ thể nhiều muối khoáng có tính kiềm, các vitamin, axit hữu cơ, chất xơ…có vai trò vô cùng quan trọng đối với sự phát triển của cơ thể con người. Nhu cầu về rau xanh trên thị trường ngày càng tăng cao, người nông dân không ngần ngại lạm sử dụng nhiều loại phân bón vô cơ, các chất kích thích tăng trưởng, hóa chất bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, diệt cỏ, ký sinh trùng…) với mong muốn nâng cao năng suất, đem lại hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên hệ quả của việc lạm dụng hóa chất nông nghiệp trong thời gian dài đã làm chất lượng môi trường sản xuất đi xuống, nông sản không an toàn ảnh hường nghiêm trọng đến sức khỏe người tiêu dùng, người sản xuất.
Ở Việt Nam, người dân cũng ngày càng nhận thức rõ hơn về các mối nguy hại đó nên có những đòi hỏi ngày càng cao về chất lượng, vệ sinh an toàn thực phẩm. Trong đó vấn đề sản xuất rau an toàn được người dân hết sức quan tâm. Rau an toàn là rau cần phải đảm bảo các yêu cầu sau: Không chứa dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật quá mức cho phép Không chứa lượng NO3- cao quá mức cho phép. Không có các vi khuẩn và ký sinh trùng gây bệnh cho người.
Không có tồn dư một số kim loại nặng như Hg, Pb, Cd … Để sản xuất nông sản sạch nói chung và rau sạch nói riêng hiện nay trên thế giới có nhiều giải pháp và thủy canh là một trong những phương pháp mang lại hiệu quả cao. Thủy canh là kỹ thuật trồng cây không dùng đất mà trồng trực tiếp vào dung dịch dinh dưỡng hoặc trồng trên các giá thể không phải đất. Các giá thể có thể là cát, trấu, vỏ xơ dừa, than bùn, Vermiculite, Perlite. Trồng cây trong dung dịch cũng là một giải pháp quan trọng và lý tưởng tạo ra nông sản không những sạch mà còn cho năng suất cao, sản phẩm đồng nhất và mang tính công nghệ cao.
Ở Việt Nam nhiều nghiên cứu thử nghiệm trồng cây 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com theo phương pháp thủy canh đều cho ra các kết quả khả quan, tuy nhiên vì đây là vấn đề mới mẻ nên còn nhiều tồn tại chưa được giải quyết như: Loại dung dịch và giá thể thích hợp cho từng loại cây trồng. Giống cây trồng và thời vụ thích hợp với sản xuất bằng phương pháp thủy canh. Xuất phát từ những tồn tại của kỹ thuật trồng cây trong dung dịch để sản xuất rau an toàn và tìm ra công thức thích hợp nhất ở điều kiện Việt Nam mà tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn loại giá thể và dung dịch dinh dưỡng thích hợp cho trồng rau thủy canh”. Mục tiêu nghiên cứu: Lựa chọn được dung dịch dinh dưỡng và giá thể phù hợp cho trồng rau cải thủy canh.
2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƢƠNG I: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Phƣơng pháp thủy canh 1. Khái niệm thủy canh [16] Theo PGS. Nguyễn Xuân Nguyên, Thủy canh (Hydroponics) là hình thức canh tác trồng cây trong dung dịch, là kỹ thuật trồng cây không dùng đất.
Cây trồng được trồng trên hoặc trong dung dịch dinh dưỡng cùng với các loại giá thể, sử dụng dinh dưỡng hòa tan trong nước dưới dạng dung dịch. Tùy theo từng kỹ thuật mà toàn bộ hoặc một phần bộ rễ cây được ngâm trong dung dịch dinh dưỡng. Kỹ thuật thủy canh là một trong những kỹ thuật tiến bộ của nghề làm vườn hiện đại. Trong đó, sử dụng những chất dinh dưỡng thích hợp, cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng tránh được sự phát triển của cỏ dại, côn trùng và bệnh tật lây nhiễm từ đất.
Ưu, nhược điểm của phương pháp thủy canh. Ưu điểm - Không cần đất, chỉ cần không gian để đặt dụng cụ trồng thủy canh, do vậy có thể triển khai ở những vùng đất cằn cỗi như hải đảo, vùng núi xa xôi cũng như tại các hộ gia đình trên sân thượng, ban công. - Có thể chủ động điều chỉnh dinh dưỡng cho cây, các loại dinh dưỡng được cung cấp theo nhu cầu của từng loại rau, đồng thời có thể lại bỏ được các chất có hại cho cây và không có các chất tồn dư của vụ trước. - Tiết kiệm nước do cây sử dụng trực tiếp nước trong dụng cụ đựng dung dịch, nước không bị thất thoát do ngấm vào đất và bốc hơi.
- Giảm chi phí nhân công do giảm một số khâu như: không phải làm đất, không phải làm cỏ, không phải vun xới và không phải tưới nước. - Dễ thanh trùng vì chỉ cần rửa bằng nước lã sạch. - Không phải sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, không có vi sinh vật gây hại và điều chỉnh được dinh dưỡng nên tạo ra sản phẩm rau an toàn đối với người sử dụng. - Trồng được rau trái vụ do điều khiển được các yếu tố môi trường tác động như điều chỉnh được dinh dưỡng, nhiệt độ, ánh sáng.
3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com - Nâng cao được năng suất và chất lượng rau do cung cấp đầy đủ các yêu cầu dinh dưỡng, nhiệt độ, ánh sáng. Nhược điểm - Cần nắm được những kiến thức và kĩ thuật trồng thủy canh cơ bản. - Giá thành đầu tư và sản xuất cao dẫn đến giá thành sản phẩm cao, tiêu thụ sản phẩm sẽ khó khăn. - Trong khi đó, nước ta là nước nông nghiệp được ưu đãi của tự nhiên vào chính vụ nên việc sản xuất rau theo phương pháp truyền thống rất dễ và giá thành rẻ.
Điều này làm cho việc cạnh tranh của rau thủy canh đối với rau trồng theo phương pháp truyền thống rất khó khăn. - Chưa có biện pháp nào cụ thể để phân biệt rau thủy canh và rau truyền thống. - Thời gian thu hồi vốn lâu đối với đầu tư hệ thống thủy canh tuần hoàn. - Yêu cầu kỹ thuật cao: Khi sử dụng kỹ thuật thủy canh yêu cầu người thực hiện phải có kiến thức về sinh lý cây trồng, về hóa học và kỹ thuật trồng trọt cao hơn vì tính đệm hóa trong dung dịch dinh dưỡng thấp hơn trong đất, nên việc sử dụng quá liều một dinh dưỡng nào đó có thể gây hại hoặc thậm chí có thể dẫn đến chết cây.
Mỗi loại rau có yêu cầu về mặt dinh dưỡng khác nhau chính vì vậy việc nghiên cứu từng loại dung dịch dinh dưỡng phù hợp với từng loại rau gặp nhiều khó khăn, việc pha chế dung dịch dinh dưỡng cũng ngày càng khó khăn nên người trồng rau phải mua dung dịch dinh dưỡng của người sản xuất với giá thành cao, ảnh hưởng đến chi phí sản xuất vào giá thành sản phẩm. - Lan truyền mầm bệnh: Canh tác thủy canh tuy đã giảm đáng kể nguồn bệnh nhưng vấn đề bệnh cây trong kỹ thuật thủy canh vẫn xảy ra và thỉnh thoảng tổn thất do bệnh gây ra còn lớn hơn nhiều so với cây địa canh vì trong không khí luôn tồn tại mầm bệnh khi gặp điều kiện thuận lợi chúng sẽ sinh sôi nảy nở. Khi mầm bệnh đã xuất hiện thì trong thời gian ngắn nó đã có mặt trên toàn hệ thống, đặc biệt càng nhanh đối với các hệ thống kín hoặc dùng lại dinh dưỡng. - Chỉ áp dụng được với các loại rau quả, hoa ngắn ngày 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.
So sánh giữa trồng cây theo phƣơng pháp địa canh và phƣơng pháp thủy canh Phương pháp địa canh Phương pháp thủy canh Trong đất, vi sinh vật phân hủy các chất Thức ăn cho cây là các muối vô hữu cơ phức tạp thành các muối vô cơ có cơ mà cây có thể hấp thụ trực tiếp từ những nguyên tố cơ bản mà cây trồng có thể dung dịch dinh dưỡng hấp thụ như nitơ, phốt pho, kali … và các nguyên tố vi lượng. Đất trồng không thể cung cấp đủ dinh Cây trồng có thể nhận đủ dinh dưỡng trên mỗi diện tích cho hệ rễ có thể hấp dưỡng mọi lúc. thu Khó xác định và kiểm soát mức độ dinh Giá trị pH và dinh dưỡng của môi dưỡng, giá trị pH của môi trường đất để phù trường được chủ động điều chỉnh và hợp với các loại cây trồng khác nhau. Có thể kiểm soát cho phù hợp với mỗi loại điều chỉnh dinh dưỡng của đất bằng cách bón cây trồng khác nhau.
phân nhưng khó xác định được nhu cầu cần thiết của cây trồng. Đất trồng có thể là vật mang sinh vật gây Các môi trường thủy canh là trơ, hại cho cây trồng sạch, không mang mầm bệnh gây hại Đòi hỏi nhiều công chăm sóc: làm đất, Thủy canh giúp tăng sinh trưởng tưới tiêu, bón phân, diệt sâu bệnh …, cây và sản lượng cây trồng, giảm các sinh trưởng chậm và cần nhiều không gian để bệnh gây hại và công chăm sóc. sinh trưởng. Nguồn: Tổng hợp [16, 51, 48] 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.
Tình hình nghiên cứu về phƣơng pháp trồng rau thủy canh trên Thế giới và ở Việt Nam 1. Tình hình nghiên cứu về phương pháp trồng rau thủy canh trên Thế giới Lịch sử phát triển kỹ thuật thủy canh trên thế giới Kỹ thuật thủy canh đã có từ lâu nhưng khoa học hiện đại về thủy canh thực tế đã xuất hiện vào khoảng năm 1936 khi những thử nghiệm của tiến sỹ W.Gericke ở trường đại học California được công bố. Ông đã trồng thành công một số loại cây trong nước trong đó có cây cà chua trong 12 tháng có chiều cao 7,5m Gericke công bố khả năng thương mại của ngành thủy canh và đặt tên cho nó là “hydroponics” trong tiếng Hy Lạp là nước và “ponos” có nghĩa là lao động. Vì vậy thủy canh hiểu theo nghĩa đen là làm việc với nước [16].
Vườn treo Babylon, vườn nổi ở Trung Quốc là một hình thức thủy canh. Nên văn minh Aztec và người Hy Lạp cổ đại cũng đã áp dụng hình thức thủy canh. Năm 1699, nhà khoa học Anh John Woodward đã thí nghiệm trồng cây trong nước có chứa các loại đất khác nhau và kết luận rằng: “Chính các chất hòa tan trong đất đã thúc đẩy sự phát triển của thực vật chứ không phải là đất”. Nhiều thập kỉ sau đó các nhà khoa học đã phân tích thành phần cơ bản của thực vật và khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng cho sự phát triển của cây bằng thực nghiệm.
Năm 1938, nhà dinh dưỡng thực vật Dennis R.Hoagland đã đưa ra công thức dung dịch dinh dưỡng thủy canh mà ngày nay vẫn còn được sử dụng [16]. Những năm 30 của thế kỉ XX, W.Gericke đã phổ biến rộng rãi phương pháp thủy canh ở nước Mỹ.