THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY CANH NGÂM RỄ ĐỂ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA GIÁ THỂ VÀ DUNG DỊCH DINH DƯỠNG ĐẾN SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA CÂY CẢI CẦU VỒNG

Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY CANH NGÂM RỄ ĐỂ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA GIÁ THỂ VÀ DUNG DỊCH DINH DƯỠNG ĐẾN SỰ T

Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học

THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY CANH NGÂM RỄ ĐỂ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA GIÁ THỂ VÀ DUNG DỊCH DINH DƯỠNG ĐẾN SỰ

TĂNG TRƯỞNG CỦA CÂY CẢI CẦU VỒNG (BETA VULGARIS SUBSP

VULGARIS) TẠO NGUỒN RAU SẠCH CHẤT LƯỢNG CAO

Đỗ Thị Thu Trâm*, Huỳnh Kiều Mi, Lê Hữu Sang,

Huỳnh Minh Chước, Ngô Văn Tuấn

Trường Đại học Quốc tế Hồng Bàng

*Tác giả liên lạc: trambt09@gmail.com

TÓM TẮT

Đề tài này tập trung khảo sát ảnh hưởng của một số loại giá thể (trấu, xơ dừa, cát), tỷ lệ phối trộn giá thể giữa xơ dừa và các loại giá thể: trấu, cát, một số loại dung dịch dinh dưỡng (Knop, Hoagland, Alan Cooper) và nồng độ thiamine HCl (vitamin B1) lên khả năng sinh trưởng và phát triển của cây cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) Kết quả cho thấy môi trường dinh dưỡng Hoagland, giá thể xơ dừa, tỷ lệ phối trộn giá thể xơ dừa và cát 30:70, nồng độ thiamine HCl (vitamin B1) là 0,6 g/l thích hợp cho canh tác rau cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) trong hệ thống thủy canh ngâm rễ Cây phát triển vượt trội ở giai đoạn sau 20 ngày đến 30 ngày cho thời gian thu hoạch nhanh hơn, sạch và

an toàn hơn khi canh tác trong môi trường đất Hệ thống thủy canh ngâm rễ dễ thiết kế, dễ thi công, tiện lợi, rẻ tiền, có thể trồng quy mô nhỏ và quy mô công nghiệp thân thiện với môi trường hiệu quả kinh tế cao

Từ khóa: Thủy canh, giá thể, trấu, xơ dừa, cát, dung dịch dinh dưỡng

DESIGN OF HYDROLOGY SYSTEM (ROOT DEEPING TECHNIQUE) FOR RESEARCHING THE IMPACT OF PRICE AND

NUTRITIONAL VITAMINS TO BETA VULGARIS SUBSP

VULGARIS PRODUCTION OF HIGH QUALITY VEGETABLES

Do Thi Thu Tram*, Huynh Kieu Mi, Le Huu Sang,

Huynh Minh Chuoc, Ngo Van Tuan

Hong Bang International University

*Corresponding Author: trambt09@gmail.com

ABSTRACT

This subject focuses on the influence of some types of substrate (rice husk, coconut fiber, sand), the rate of media mix between coconut fiber and rice, (Knop, Hoagland, Alan Cooper) and concentrations of Thiamine HCl (vitamin B1) on the growth and development of Rainbow Vinegar (Beta vulgaris subsp vulgaris) The results showed that Hoagland nutrient medium, coconut fiber substrate, coconut fiber coir ratio and sand ratio of 30:70, Thiamine HCl (vitamin B1) concentration was 0.6 g/l suitable for vegetable cultivation Rainbow Irrigation (Beta vulgaris subsp vulgaris) In the rooted hydroponic system The plant grows remarkably in the period from 20 days to 30 days for faster, cleaner and safer harvesting time when cultivating in the soil environment Hydroponic root system

is easy to design, easy to construct, convenient, inexpensive, can grow small scale and environmentally friendly industrial economy with high economic efficiency

Keywords: Hydroponic, substract, Broccoli, coconut, sand, nutritional solution

Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học

TỔNG QUAN

Vào những năm 1940, diện tích sản

xuất bằng phương pháp thủy canh cho

thương mại trên thế giới là khoảng 10

ha Đầu 1970, diện tích này tăng lên

300 ha, 6000 ha vào 1980 và đạt

20,000 – 25,000 ha vào năm 2001

(Hanger, 1993) Trên thế giới một số

nước áp dụng phương pháp thủy canh

trong sản xuất là Hà Lan (10,000 ha),

Tây Ban Nha (4000 ha), Canada (2000

ha), Nhật Bản (1000 ha), New Zealand

(550 ha), Anh (460 ha), Mỹ (400 ha),

Italia (400 ha) (Hanger, 1993) Hà Lan

dẫn đầu thế giới về sản xuất thương

mại một số loại rau quả bằng hệ thống

thủy canh Tây Ban Nha: sản xuất thủy

canh phát triển nhanh chóng đặc biệt là

rau tươi Diện tích nhà kýnh của Tây

Ban Nha hiện nay khoảng 30,000 ha và

dự kiến tăng khoảng 12% trong thời

gian tới cho việc phát triển sản xuất

bằng thủy canh (Ministry of

Agriculture, Food and Fisheries

Spain) Canada có diện tích cho canh

tác thủy canh từ 10 ha năm 1987 đã

tăng lên 2,000 ha năm 2001 Ở nước ta

gần đây vấn đề trồng cây trên giá thể

đang được quan tâm Một số loại giá

thể sẵn có trong nước đã được sử dụng

rộng rãi như trấu hun, mùn cưa, bã mía,

xơ dừa, bọt núi lửa Hai nguồn giá thể

triển vọng nhất có thể sản xuất trên qui

mô lớn ở nước ta là xơ dừa và bọt núi

lửa

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu

Hạt giống cải Cầu vồng (Beta vulgaris

subsp vulgaris) nhập khẩu của công ty

GINO Ngâm hạt trong nước ấm với tỷ

lệ 2 sôi : 3 lạnh trong 24 giờ sau đó đổ

bỏ nước Tiếp theo thực hiện ươm

giống trong giá thể xơ dừa để tạo cây

trồng Khi cây con cao khoảng 5 – 6

cm, có từ 2 – 3 lá thật, ta đem cây con

trồng vào các chậu giá thể của hệ thống

thủy canh

Giá thể xơ dừa sử dụng loại xơ dừa đã

qua xử lý COCOBI của công ty GINO Trấu dùng loại đã hun sẵn Cát được rửa sạch và phơi khô Thiết kế hệ thống thủy canh ngâm rễ trong các thùng xốp

Phương pháp nghiên cứu

Khảo sát ảnh hưởng của một số loại dung dịch dinh dưỡng (Knop, Hoagland, Alan Cooper) lên sự tăng trưởng của cây cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) trong hệ

thống thủy canh ngâm rẽ Sau khi xác định được loại môi trường thủy canh thích hợp cho rau cải Cầu vồng chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của một số một số loại giá thể (trấu, xơ dừa, cát) Sau khi xác định được loại giá thể đơn thích hợp cho trồng thủy canh rau cải Cầu vồng chúng tôi tiến hành khảo sát tỷ lệ phối trộn giá thể giữa xơ dừa

và các loại giá thể: trấu, cát với các tỷ lệ: 70:30; 50:50; 30:70 Sau khi xác định được loại giá thể và tỷ lệ phối trộn giá thể, chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nồng độ thiamine HCl (vitamin B1) với các nồng độ là: 0,2 g/l, 0,4 g/l, 0,6 g/l và 0,8 g/l lên khả năng sinh trưởng và phát triển của cây

cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp

vulgaris)

Tiến hành theo dõi các chỉ tiêu sau đây:

số lá (lá/cây); chiều cao cây (cm); số lá (lá/cây); chiều cao cây (cm); chiều dài

lá (cm); chiều rộng lá (cm); chiều dài

rễ (cm); trọng lượng tươi (g); trọng lượng khô (g)

Phân tích thống kê số liệu

Xử lý số liệu thu được bằng phần mềm SAS 9.4 và phần mềm MicroSoft Excel® 2013 Tất cả các số liệu sau khi thu thập ứng với từng chỉ tiêu theo dõi, được thống kê và biểu diễn dưới dạng các số liệu giá trị trung bình cùng ký tự

a, b,… không có sự khác biệt về mặt thống kê Các mẫu tự khác nhau

Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học (a,b,…) chỉ sự sai khác có ý nghĩa

thống kê với p < 0,05

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Ảnh hưởng của môi trường dinh

dưỡng lên sự sinh trưởng và phát

triển của cây cải Cầu vồng (Beta

vulgaris subsp Vulgaris) sau 30

ngày

Như vậy, qua thí nghiệm này cho thấy

khi sử dụng môi trường dinh dưỡng do

Hoagland đề xuất sẽ giúp cây cải Cầu

vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris)

sinh trưởng và phát triển tốt hơn so với

khi sử dụng nước và các loại môi

trường dinh dưỡng do Knop hay Alan

Cooper đề xuất Điều này có thể giải

thích là do môi trường dinh dưỡng do

Hoagland đề xuất có chứa đầy đủ các

chất dinh dưỡng đa lượng, vi lượng cần

thiết cho cây cải Cầu vồng (Beta

vulgaris subsp vulgaris) sinh trưởng

và phát triển, trong khi môi trường dinh

dưỡng do Knop đề xuất ngoài các chất

dinh dưỡng đa lượng, vi lượng cần

thiết cho cây cây lại còn có quá nhiều

loại viatamin có thể gây cản trở sự sinh

trưởng và phát triển của cải Cầu vồng

(Beta vulgaris subsp vulgaris)

Ảnh hưởng của giá thể lên sự sinh

trưởng và phát triển của cây cải Cầu

vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris)

sau 30 ngày

Kết quả nghiên cứu cho thấy trong 3

loại giá thể khảo sát: trấu, xơ dừa, cát

có sử dụng đất làm đối chứng thì xơ

dừa là giá thể thích hợp nhất để cây cải

Cầu vồng (Beta vulgaris subsp

vulgaris) sinh trưởng và phát triển

trong hệ thống thủy canh ngâm rễ Giá

thể xơ dừa có thể giữ ẩm tốt, có độ thóa

ng khí cao và có khả năng phân hủy,

đây là các yếu tố thuận lợi cho cây sinh

trưởng và phát triển tốt Kết quả này

tương tự với kết quả của Trần Thị Ba

và cộng sự (2008) khi đánh giá hiệu

quả trong thí nghiệm này cũng tương

tự với kết quả của Nguyễn Hồng Ứng

và Nguyễn Bảo Toàn (2009) khi đánh giá hiệu quả của các loại giá thể ứng dụng trồng thủy canh cây hoa Huệ

trắng (Polianthes tuberosa L.) cấy mô

Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giá thể giữa xơ dừa và trấu lên sự sinh trưởng và phát triển của cây cải Cầu

vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris)

sau 30 ngày

Như vậy, qua thí nghiệm này chưa thấy được sự hiệu quả của các tỷ lệ phối trộn giá thể 70:30, 50:50, 30:70 giữa xơ dừa

và trấu so với chỉ sử dụng giá thể xơ dừa Kết quả này khác so với kết quả của Trần Thị Ba và cộng sự (2008) khi đánh giá hiệu quả của các loại giá thể ứng dụng trồng thủy canh rau xà lách Kết quả này cũng khác với kết quả của Nguyễn Khắc Thái Sơn (1996) khi nghiên cứu ảnh hưởng của loại giá thể giữ cây đến sinh trưởng và năng suất rau cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn Có thể giải thích được hiện tượng này là do trấu hun có chứa hàm lượng Kali và SiO2 cao không thích hợp cho cải Cầu vồng

(Beta vulgaris subsp vulgaris) phát

triển Ngoài ra, trấu hun còn hấp thụ nhiệt do chứa hàm lượng carbon cao, làm cho nhiệt độ giá thể và môi trường dinh dưỡng tăng cao gây ảnh hưởng đến sự phát triển và hút dưỡng chất của

rễ Bên cạnh đó, cấu trúc của giá thể xơ dừa vừa thóa ng lại có thể giữ ẩm tốt,

có khả năng phân hủy, lại vẫn chặt chẽ hơn so với trấu, qua đó giúp cây đứng vững và hút các chất dinh dưỡng dễ dàng, đây có thể là các yếu tố mang lại

ưu thế hơn cho giá thể xơ dừa so với khi phối trộn giữa xơ dừa và trấu

Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giá thể giữa xơ dừa và cát lên sự sinh trưởng và phát triển của cây cải Cầu

vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris)

sau 30 ngày

Thí nghiệm này cho thấy thấy được sự

Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học hiệu quả của tỷ lệ phối trộn giá thể

30:70 giữa xơ dừa và giá thể cát tốt hơn

so với chỉ sử dụng giá thể xơ dừa hay

phối trộn giữa giá thể xơ dừa và giá thể

cát ở các tỷ lệ 70:30 và 50:50 Kết quả

này thể hiện rằng hỗn hợp giá thể vững

chắc hơn, có khả năng nâng đỡ cây,

vừa thóa ng khí tốt và giữ ẩm vừa phải

khi kết hợp xơ dừa và cát với tỷ lệ

30:70

Ảnh hưởng của nồng độ thiamine

HCl (vitamin B1) đến sự sinh trưởng

và phát triển của cây cải Cầu vồng

(Beta vulgaris subsp vulgaris) sau 30

ngày

Kết quả thí nghiệm này cho thấy khi bổ

sung thiamine HCl (vitamin B1) với

nồng độ là 0,6 g/l vào môi trường dinh

dưỡng Hoagland thì cây cải Cầu vồng

(Beta vulgaris subsp vulgaris) trong

hệ thống thủy canh ngâm rễ sẽ sinh

trưởng và phát triển tốt hơn so với khi

không sung thiamine HCl (vitamin

B1)

KẾT LUẬN

Trong 3 loại môi trường dinh dưỡng do

Knop, Hoagland và Alan Cooper đề xuất dùng trong hệ thống thủy ngâm rễ

trồng cây cải Cầu vồng (Beta vulgaris

subsp vulgaris) thì môi trường dinh dưỡng do Hoagland đề xuất thích hợp

để trồng rau cải cầu vồng Trong 3 loại giá thể xơ dừa, trấu, cát dùng trong hệ

thống thủy canh ngâm rễ trồng cây cải

Cầu vồng (Beta vulgaris subsp vulgaris) thì giá thể xơ dừa là tốt nhất

Khi phối trộn giá thể xơ dừa với giá thể trấu ở các tỷ lệ phối trộn 70:30, 50:50, 30:70 không thích hợp cho cải cầu vồng Khi phối trộn giá thể xơ dừa với giá thể cát ở các tỷ lệ phối trộn 70:30,

50:50, 30:70 thì tỷ lệ phối trộn 30:70

thích hợp nhất Trong 4 nồng độ thiamine HCl (vitamin B1) là: 0,2 g/l, 0,4 g/l, 0,6 g/l và 0,8 g/l dùng trong hệ thống thủy canh mao dẫn trồng cây cải

Cầu vồng (Beta vulgaris subsp

vulgaris) thì nồng độ 0,6 g/l trong trường Hoagland thích hợp nhất Cây

cải Cầu vồng (Beta vulgaris subsp

vulgaris) trồng trong hệ thống thủy canh ngâm rễ phát triển vượt trội ở giai

đoạn sau 20 ngày đến 30 ngày

TÀI LIỆU THAM KHẢO

CAO THỊ DUYÊN (2009) Nghiên cứu ảnh hưởng của giá thể và chế độ tưới

nước tới sinh trưởng, phát triển, năng suất, và chất lượng mồng tơi trồng trong khay xốp trong vụ Xuân hè 2009 Báo cáo tốt nghiệp Trường Đại

Học Nông Nghiệp Hà Nội

NGUYỄN KHẮC THÁI SƠN (1996) Nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại

dung dịch khác nhau đến sự sinh trưởng và phát triển của một số cây rau

- quả trong ký thuật thủy canh Luận văn Thạc sỹ khoa học nông nghiệp

Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Thái Nguyên

NGUYỄN THÁI HÀ (2010) Nghiên cứu một số giá thể phối trộn trồng cây cải

bắp, cà rốt, dưa chuột trong nhà lưới tại Gia Lâm-Hà Nội Luận văn

Thạc sĩ Nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Hà Nội

NGUYỄN THÚY HÀ (2010) Ảnh hưởng của một số môi trường dinh dưỡng đến

sinh trưởng và phát triển xủa rau cải xanh trồng bằng kỹ huật thủy canh

Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 85 (9), 151-154