xác định hiệu quả một số loại dung dịch dinh dưỡng cho cà chua tại bắc từ liêm, hà nội

Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cà chua trồng thủy canh .... Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịc

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Trang 3

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng, mọi thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ

rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Đỗ Thị Thu Hương

Trang 4

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ii

Cuối cùng tôi xin gửi lời biết ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những người đã động viên và giúp đỡ tôi trong kỳ thực tập vừa qua

Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên báo cáo của tôi còn nhiều thiếu sót, tôi kính mong được sự góp ý của thầy cô và bạn bè để báo cáo được hoàn chỉnh hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 1 tháng 10 năm 2015

Tác giả luận văn

Đỗ Thị Thu Hương

Trang 5

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iii

MỤC LỤC

Trang

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các từ thuật ngữ vii

Danh mục bảng viii

Danh mục hình x

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài 2

2.1 Mục đích 2

2.2 Yêu cầu 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

3.1 Ý nghĩa khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Giới thiệu chung về cây cà chua 4

1.1.1 Đặc điểm thực vật học cơ bản của cây cà chua 4

1.1.2 Yêu cầu của cây cà chua đối với điều kiện ngoại cảnh 4

1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua 6

1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới 6

1.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua ở Việt Nam 8

1.3 Giới thiệu khái quát về kỹ thuật thủy canh 11

1.3.1 Khái niệm về thủy canh 11

1.3.2 Cơ sở khoa học của kỹ thuật thuỷ canh 11

1.3.3 Lịch sử phát triển của kỹ thuật thủy canh 12

1.4 Vai trò của độ pH trong thủy canh 13

1.5 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật thủy canh 14

1.5.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật thủy canh trên thế giới 14

Trang 6

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv

1.5.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thủy canh ở Việt Nam 18

1.6 Cơ sở khoa học của việc sử dụng phân bón lá 22

1.7 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật dung dịch dinh dưỡng (phân bón) phun qua lá 23

1.7.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật dung dịch dinh dưỡng (phân bón) phun qua lá trên thế giới 23

1.7.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật dung dịch dinh dưỡng (phân bón) phun qua lá ở Việt Nam 24

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Đối tượng, vật liệu nghiên cứu 26

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 26

2.2.2 Vật liệu nghiên cứu 26

2.2 Nội dung nghiên cứu 26

2.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 26

2.4 Phương pháp nghiên cứu 26

2.4.1 Thành phần các dung dịch dinh dưỡng và cách pha chế 26

2.4.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 27

2.5 Các chỉ tiêu theo dõi 30

2.5.1 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cà chua trồng thủy canh 30

2.5.2 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cà chua trồng trên đồng ruộng 32

2.6 Phương pháp xử lý số liệu 32

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33

3.1 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cà chua trồng thủy canh 33

3.1.1 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến sự tăng trưởng chiều cao của cây cà chua trồng thủy canh 33

Trang 7

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page v

3.1.2 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái

ra lá của cây cà chua trồng thủy canh 35

3.1.3 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái

ra nhánh của cây cà chua trồng thủy canh 37

3.1.4 Ảnh hưởng của các công thức dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến

một số đặc điểm hình thái của giống cà chua trồng thủy canh 39

3.1.5 Sự biến động của pH dung dịch trong suốt quá trình sinh trưởng

pháp triển của cây cà chua bằng phương pháp thủy canh 40

3.1.6 Ảnh hưởng của các công thức dinh dưỡng đến khối lượng chất khô

của cây cà chua trồng thủy canh 42

3.1.7 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến một số yếu tố cấu

thành năng suất của cây cà chua trồng thủy canh 43

3.1.8 Ảnh hưởng của các công thức dung dịch dinh dưỡng đến năng suất

quả của cây cà chua trồng thủy canh 45

3.1.9 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng tới chất lượng quả cà

chua trồng thủy canh 47

3.1.10 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến mức độ nhiễm sâu

bệnh hại của cây cà chua trồng trồng thủy canh 48

3.1.11 Hiệu quả kinh tế của cây cà chua trồng thủy canh trong các dung

dịch dinh dưỡng khác nhau 49

3.2 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cà chua trồng trên đồng ruộng 50

3.2.1 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá

đến sự tăng trưởng chiều cao của cà chua trồng trên đồng ruộng 51

3.2.2 Ảnh hưởng các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến

động thái ra lá của cây cà chua trồng trên đồng ruộng 52

đến một số đặc điểm hình thái của cà chua trồng trên đồng ruộng 54

đến động thái ra nhánh của cà chua trồng trên đồng ruộng 56

Trang 8

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi

3.2.5 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến khối

lượng chất khô của cây cà chua trồng trên đồng ruộng 57

3.2.6 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến các yếu tố cấu thành năng suất của cà chua trồng trên đồng ruộng 58

3.2.7 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến năng suất quả cà chua trồng trên đồng ruộng 60

3.2.8 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá tới chất lượng quả cà chua trồng trên đồng ruộng 62

3.2.9 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến mức độ nhiễm sâu bệnh hại của cà chua trồng đồng ruộng 63

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

1 Kết luận 67

2 Kiến nghị 67

MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

PHỤ LỤC 74

Trang 9

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii

Trang 10

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page viii

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Chất lượng quả của một số giống cà chua 10

Bảng 2.1 Nội dung và cách pha chế các dung dịch dinh dưỡng từ dung dịch dinh dưỡng gốc 28

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái tăng trưởng chiều cao của cây cà chua trồng thủy canh 33

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng tới động thái ra nhánh của cây cà chua trồng trồng thủy canh 38

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của các công thức dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến một số chỉ tiêu hình thái của cây cà chua trồng thủy canh 39

Bảng 3.5 Sự biến động của pH dung dịch trong suốt quá trình sinh trưởng pháp triển của cây cà chua trồng thủy canh 41

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến khối lượng chất khô của cây cà chua trồng thủy canh 42

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng tới tỷ lệ đậu quả của cây

cà chua trồng thủy canh 43

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến năng suất quả của

cây cà chua trồng thủy canh 45

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng tới chất lượng quả cà chua trồng thủy canh 47

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến mức độ nhiễm sâu bệnh của giống cà chua trồng thủy canh 48

Bảng 3.11 Hiệu quả kinh tế của cây cà chua trồng thủy canh trong các dung dịch dinh dưỡng khác nhau (1 m2) 49

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến sự tăng trưởng chiều cao của cà chua trồng trên đồng ruộng 51

Trang 11

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ix

Bảng 3.13 Ảnh hưởng các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến động thái ra lá của cây cà chua trồng trên đồng ruộng 53

Bảng 3.14 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến một số đặc điểm hình thái của cà chua trồng trên đồng ruộng 54

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến động thái ra nhánh của cà chua trồng trên đồng ruộng 56

Bảng 3.16 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến khối lượng chất khô của cây cà chua trồng trên đồng ruộng 57

Bảng 3.17 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến các yếu tố cấu thành năng suất của cà chua trồng trên đồng ruộng 58

Bảng 3.18 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến năng suất quả cà chua trồng trên đồng ruộng 60

Bảng 3.19 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá tới chất lượng quả cà chua trồng trên đồng ruộng 62

Bảng 3.20 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến mức

độ nhiễm sâu bệnh hại của cà chua trồng trên đồng ruộng 63

Bảng 3.21 Hiệu quả kinh tế của các công thức dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến cây cà chua trồng trên đồng ruộng bằng phương pháp phun qua lá 65

Trang 12

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page x

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Sản lượng cà chua của thế giới trong năm 2011 8

Hình 1.2 Tình hình xuất nhập khẩu cà chua tươi, cà chua chế biến và sốt cà chua trên thế giới năm 2014 8

Hình 3.1 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái tăng trưởng chiều cao của cây cà chua trồng thủy canh 34

Hình 3.2 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái

Hình 3.3 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến năng suất quả của cà

chua trồng thủy canh 46

Hình 3.4 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến sự tăng trưởng chiều cao của cà chua trồng trên đồng ruộng 52

Hình 3.5 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến động thái ra lá của cây cà chua trồng trên đồng ruộng 54

Hình 3.6 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến năng suất quả cà chua trồng trên đồng ruộng 61

Trang 13

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 1

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Rau xanh là một loại thực phẩm đã được con người sử dụng rất lâu đời, hiện nay trong bữa ăn hàng ngày rau xanh không thể thiếu được Khi cuộc sống được nâng cao thì nhu cầu về rau càng tăng cao và khắt khe hơn

Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc họ Cà (Solanaceae) là một

trong những loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, đứng đầu về giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị sử dụng Trong quả cà chua chín có đường, các loại vitamin

C, B, K, β-caroten… acid hữu cơ và các chất khoáng quan trọng cho sức khỏe con người như Mg, Ca, Fe… Về mặt y học, cà chua có tính mát, vị ngọt giúp tạo năng lượng, tăng sức sống, cân bằng tế bào, giải nhiệt, điều hòa bài tiết, tăng khả năng tiêu hóa

Cà chua ngày càng có ý nghĩa to lớn trong nông nghiệp cũng như trong nghiên cứu do vậy cà chua đã được rất nhiều quốc gia trên thế giới nghiên cứu và phát triển, hiện nay năng suất, chất lượng cà chua trên thế giới không ngừng nâng cao Theo FAO năng suất cà chua trên toàn thế giới năm 2010 diện tích trồng cà chua toàn thế giới đạt 43,4 triệu ha trong khi đó diện tích trồng cà chua của Châu Á 24,34 triệu ha chiếm 56,13% diện tích cà chua toàn thế giới, năng suất của Châu Á đạt 33,57 tấn/ha

Ở Việt Nam, cà chua được trồng từ rất lâu đời, cho đến nay cà chua vẫn là loại rau ăn quả chủ lực được nhà nước ưu tiên phát triển Năm 2010 diện tích cà chua khoảng 17,6 nghìn ha, năng suất đạt 11,6 tấn/ha Phần lớn diện tích trồng cà chua tập trung tại đồng bằng Sông Hồng như Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dương, Thái Bình, Hưng Yên, Bắc Giang,… và một số tỉnh miền Trung, Tây Nguyên, Nam Bộ

Tuy nhiên, sản xuất rau ăn quả ở nước ta hiện nay đang phải đối mặt với nhiều nguy cơ như giảm dần diện tích đất canh tác do quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa đi kèm với sự gia tăng dân số, dẫn đến nguy cơ gây mất an toàn vệ sinh thực phẩm do ô nhiễm môi trường ngày càng tăng, quá lạm dụng phân hóa học, thuốc hóa học bảo vệ thực vật… Để giải quyết những hạn chế và đáp ứng nhu cầu của người

Trang 14

dân, trong những năm qua, ngành rau quả Việt Nam đã và đang nỗ lực cải tiến công nghệ nhằm mở rộng thời vụ, không ngừng nâng cao năng suất và chất lượng

Để đảm bảo đủ lượng cà chua cho cư dân thành phố, nhiều gia đình lựa chọn một số loại dung dịch dinh dưỡng phù hợp cho cà chua để trồng quanh năm, kiểm soát an toàn thực phẩm, nó được coi là một trong những hướng phát triển của nông nghiệp hiện đại Tuy nhiên, hiện nay dung dịch trồng cây chủ yếu phải nhập ngoài nên giá thành sản phẩm khá cao, sản xuất bị phụ thuộc và dung dịch dinh dưỡng đa phần là dung dịch dinh dưỡng hóa học cho sản phẩm kém chất lượng Do vậy, việc nghiên cứu ứng dụng bằng dung dịch dinh dưỡng tự chế trồng ở cà chua là rất cần thiết để giảm chi phí, điều chỉnh dung dịch dinh dưỡng dễ dàng hơn tạo năng suất cao và chất lượng sản phẩm tốt

Với những lợi ích đó, chúng tôi đã tiến hành đề tài nghiên cứu: “Xác định hiệu

quả một số loại dung dịch dinh dưỡng cho cà chua tại Bắc Từ Liêm, Hà Nội”

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

2.1 Mục đích

Xác định được hiệu quả một số loại dung dịch dinh dưỡng cho trồng thủy canh và phun qua lá phù hợp cho cây cà chua áp dụng trong thực tế nhằm nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm

2.2 Yêu cầu

- Đánh giá được một số loại dung dịch dinh dưỡng thích hợp cho sinh trưởng, phát triển của cây cà chua trồng theo phương pháp thủy canh và phun qua lá trồng trên đồng ruộng

- Đánh giá ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng đến các yếu tố cấu thành năng suất, chất lượng cà chua trồng theo phương pháp thủy canh và phương pháp phun qua lá trồng trên đồng ruộng

- Đánh giá được các hiệu quả kinh tế của việc áp dụng dung dịch dinh dưỡng qua 2 phương pháp trồng

Trang 15

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Hiện nay, cùng với sự phát triển của quá trình đô thị hóa, diện tích đất nông nghiệp ngày càng thu hẹp và khó kiểm soát được các nhân tố gây ô nhiễm Sản xuất nông nghiệp cần chú trọng quản lý chặt chẽ đầu vào để có được sản phẩm an toàn và chất lượng đồng đều, đảm bảo an ninh lương thực và thực phẩm Biện pháp thủy canh là hệ thống được áp dụng nhiều trên thế giới, cho sản phẩm tốt và năng suất cao, có khả năng cho sản phẩm trong điều kiện trái vụ… Nghiên cứu phương pháp trồng cà chua trong điều kiện thủy canh sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về khả năng sử dụng biện pháp này trong trồng trọt, cung cấp các dẫn liệu khoa học cho giảng dậy và cho các nghiên cứu sâu hơn về ứng dụng biện pháp thủy canh đối với cây rau Ngoài ra, nghiên cứu này còn đề cập đến thử nghiệm tự tạo dung dịch dinh dưỡng

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Thủy canh hiện đã được áp dụng ở một mức độ hạn chế trong nước, việc mở rộng còn gặp nhiều khó khăn do nhiều lý do trong đó có việc phụ thuộc nguồn dung dịch dinh dưỡng nhập ngoại, khiến cho giá thành sản phẩm cao, người tiêu dùng khó chấp nhận Ngoài ra, thủy canh cần đầu tư lớn, người sản xuất nhỏ và các hộ gia đình không áp dụng được Nghiên cứu đã thử nghiệm việc tự ngâm ủ dung dịch dinh dưỡng phục vụ thủy canh, cung cấp hướng áp dụng phổ biến của mô hình này trong tình hình sản xuất nhỏ lẻ của nước ta hiện nay

Trang 16

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Giới thiệu chung về cây cà chua

1.1.1 Đặc điểm thực vật học cơ bản của cây cà chua

Rễ cà chua thuộc hệ rễ chùm, trong điều kiện đồng ruộng, rễ cà chua có thể phát triển rộng tới 1,3 m và sâu tới 1m Với khối lượng rễ lớn như vậy, cà chua được xếp vào nhóm cây chịu hạn

Lá cà chua đa số thuộc dạng lá kép, các lá chét có răng cưa, có nhiều dạng khác nhau: dạng chân chim, dạng lá khoai tây, dạng lá ớt…Tùy thuộc vào giống mà

lá cà chua có màu sắc và kích thước khác nhau

Hoa cà chua được mọc thành chùm Có ba dạng chùm hoa: dạng đơn giản, dạng trung gian và dạng phức tạp Số lượng hoa/chùm, số chùm hoa/cây rất khác nhau ở các giống Số chùm hoa/cây dao động từ 4-20 chùm hoa, số hoa/chùm dao động từ 2-26 hoa Hoa đính dưới bầu, đài hoa màu vàng, số đài và số cánh hoa tương ứng nhau từ 5-9 Hoa lưỡng tính, nhị đực liên kết với nhau thành bao hình nón, bao quanh nhụy cái

Quả thuộc dạng quả mọng, có 2, 3 hay nhiều ngăn hạt Hình dạng và màu sắc quả phụ thuộc vào từng giống Ngoài ra màu sắc quả chín còn phụ thuộc vào nhiệt

độ, phụ thuộc vào hàm lượng caroten và lycopen Ở nhiệt độ 30oC trở lên, sự tổng

hợp lycopen bị ức chế, trong khi đó sự tổng hợp β caroten không mẫn cảm với tác

động của nhiệt độ, vì thế ở mùa nóng cà chua có quả chín vàng hoặc đỏ vàng Trọng lượng quả cà chua dao động rất lớn từ 3- 200g phụ thuộc vào giống (thậm chí có quả đạt tới 500g) (Mai Thị Phương Anh, 1996)

1.1.2 Yêu cầu của cây cà chua đối với điều kiện ngoại cảnh

1.1.2.1 Yêu cầu với nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng suốt quá trình sinh trưởng phát triển của cà chua: nảy mầm, tăng trưởng cây, ra hoa, đậu quả, hình thành hạt, năng suất thương phẩm, mẫu mã quả, chất lượng quả

Trang 17

Cà chua sinh trưởng và phát triển thuận lợi ở nhiệt độ 20 – 27oC Nhiệt độ trên 30oC kéo dài kết hợp với hạn hán sẽ dẫn đến rối loạn quá trình đồng hoá, giảm hàm lượng chất khô trong quả, giảm năng suất Nhiệt độ trên 35oC và dưới

10oC cà chua ngừng sinh trưởng Hạt cà chua bắt đầu nảy mầm ở nhiệt độ 15 –

18oC nhưng nảy mầm nhanh ở nhiệt độ 25 – 30oC Nhiệt độ thích hợp cho sự ra hoa là 20 – 25oC Nhiệt độ thích hợp cho quá trình đậu quả ban đêm dao động trong khoảng 15 – 20oC và ban ngày ở 25oC; nhiệt độ trên 30oC hoặc dưới 10oC

cà chua khó đậu quả Trong thời kỳ quả chín, nhiệt độ và ánh sáng có ảnh hưởng rất lớn đến sự hình thành các sắc tố quả, chủ yếu là lycopen và caroten (Tạ Thu Cúc, 2000)

1.1.2.2 Yêu cầu với độ ẩm

Geisenberg and Stewart (1986) cho biết cây cà chua cần nước ở mức 2600m3/ha ở điều kiện nhiệt độ không khí bình thường Đất quá khô sẽ làm giảm số lượng hoa, khi độ ẩm đất bị thiếu hụt quá 25% mức yêu cầu, tỷ lệ hoa bị rụng sẽ tăng cao Khi đất quá khô hay quá ẩm đều ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển và năng suất của cà chua Biểu hiện của thiếu hay thừa nước đều làm cho cây bị héo Khi ruộng bị ngập nước, trong đất thiếu oxy, thừa khí cacbonic làm cho rễ cà chua

2000-bị độc dẫn đến cây héo Khi thiếu nước quả cà chua chậm lớn thường xảy ra hiện tượng khô đáy quả

Độ ẩm không khí quá cao (> 90%) dễ làm cho hạt phấn bị trương nứt, hoa cà chua không thụ phấn được sẽ rụng (Tạ Thu Cúc, 1985) Tuy nhiên, trong điều kiện gió khô cũng thường làm tăng tỷ lệ rụng hoa

1.1.2.3 Yêu cầu đối với ánh sáng

Cà chua thuộc cây ưa ánh sáng, cây con trong vườn ươm nếu đủ ánh sáng (≥5000 lux) sẽ cho chất lượng tốt, cứng cây, bộ lá to, khỏe, sớm được trồng Ngoài

ra, ánh sáng tốt, cường độ quang hợp tăng cây ra hoa đậu quả sớm hơn, chất lượng sản phẩm cao hơn (Trần Khắc Thi, 1999) Binchy và Morgan (1970) cho rằng cà chua là cây trồng cần nhiều ánh sáng chỉ sau cây dưa hấu, cường độ ánh sáng ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát triển của cây với điểm bão hoa ánh sáng của

cà chua là 70.000 lux Cường độ ánh sáng yếu làm chậm quá trình sinh trưởng và

Trang 18

cản trở quá trình ra hoa Cường độ ánh sáng yếu làm vươn dài vòi nhụy và tạo nên những hạt phấn không có sức sống, thụ phấn kém (Wien, 1997)

1.1.2.4 Yêu cầu đối với dinh dưỡng

Cũng như các cây trồng khác cà chua cần ít nhất 20 nguyên tố dinh dưỡng cho quá trình sinh trưởng phát triển bình thường của nó (Jones, 2007)

Đạm: có ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh trưởng sinh dưỡng và năng suất quả hơn tất cả các yếu tố dinh dưỡng khác Đạm có tác dụng thúc đẩy sự sinh trưởng, nở hoa, đậu quả của cà chua nhưng lại kéo dài thời gian chín và làm giảm kích thước quả Khi thiếu đạm cùng với điều kiện nhiệt độ cao sẽ làm cho tỷ lệ rụng hoa tăng Khi lượng đạm quá dư thừa làm giảm kích thước, lượng đường và màu sắc quả, kéo dài thời gian chín, giảm khả năng chống chịu của cà chua với rất nhiều loại bệnh và tăng tỷ lệ quả thối Do vậy, việc bón đạm thích hợp sẽ làm tăng năng suất và chất lượng sản phẩm (màu sắc, khẩu vị và hàm lượng axit trong quả)

Adams (1977) cho biết bón đạm đủ sẽ làm cây sinh trưởng khỏe mạnh, ảnh hưởng tốt đến năng suất và chất lượng quả, tuy nhiên, nếu bón quá nhiều đạm sẽ quả chín không đồng đều, khó khăn cho thu hoạch (Jones, 2007)

Lân: có tác dụng giúp cho bộ rễ phát triển mạnh, làm tăng khả năng hút nước

và dinh dưỡng của rễ, ngoài ra lân còn ảnh hưởng đến sự phát triển của hoa, chất lượng quả và đẩy nhanh quá trình chín

Kali: là yếu tố quan trọng đối với sự phát triển của hoa và quả cà chua Kali ảnh hưởng tới kích thước và chất lượng quả, làm giảm tỷ lệ quả dị dạng Ngoài ra

nó còn đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành màu sắc và hương vị của cà chua Thiếu kali làm giảm độ chắc quả và hàm lượng các chất dinh dưỡng

Bên cạnh đạm, lân, kali, các nguyên tố vi lượng như Mg, Ca, Bo, Mn, Zn, S,

Cu và Mo có vai trò hết sức quan trọng đối với quá trình sinh trưởng phát triển của cây cà chua

1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua

1.2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới

Ngày nay, cà chua được trồng phổ biến ở khắp nơi trên thế giới Diện tích trồng cà chua trên thế giới tính đến năm 1997 là 2,7 triệu ha với 80-85% quả dùng

Trang 19

để ăn tươi và cà chua dùng để chế biến là 65 triệu tấn/năm (Phạm Hồng Cúc, 1999) Phần lớn sản lượng cà chua trên thế giới tập trung ở các nước ôn đới và nhiệt đới Ở nước nhiệt đới, năng suất cà chua thấp (2-10 tấn/ha) trong khi đó ở Mỹ 40 tấn/ha, Nhật 50 tấn/ha Châu Á đứng đầu về diện tích trồng cà chua, sau đó là Châu Âu, Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ và cuối cùng là Châu Phi

Cà chua ngoài ăn tươi còn chế biết thành nhiều loại như: nước sốt cà chua, tương cà chua, nước quả ép, … Ngành chế biến ở các nước tiên tiến rất phát triển, đặc biệt là Mỹ đứng đầu Châu Mỹ và Italy là nước cung cấp sản phẩm cà chua chế biến lớn nhất Châu Âu Năm 1999, Italy đã bán ra thị trường Châu Âu 5,01 triệu tấn

cà chua chế biến Những nước tiêu thụ cà chua bình quân người cao: Hylap 170,9kg, Bungari 102,4kg, Thổ Nhĩ Kì 84kg, Tây Ban Nha 55,3kg (Tạp chí rau quả,

số 1-1995)

Theo FAO, 2012 tổng lượng cà chua trên toàn thế giới trong năm 2011 là khoảng 150,5 triệu tấn với diện tích trồng lên tới 4,6 tỷ ha Về sản lượng, Trung Quốc chiếm 28%, tiếp theo là Ấn Độ chiếm 11%, Mỹ chiếm 9%, Thổ Nhĩ Kỳ chiếm 7%, Hy Lạp 6%, các nước khác là 39%

Về xuất khẩu, từ năm 2003 đến năm 2007 khối lượng xuất khẩu cà chua trên toàn thế giới tăng 30% Mexico là nước đứng đầu trong xuất khẩu cà chua, chiếm một nửa sản lượng xuất khẩu của thế giới, năm 2003 khối lượng xuất khẩu của Mexico đạt 903.384 tấn chiếm 50% khối lượng xuất khẩu trên toàn thế giới, năm 2007 khối lượng đạt 1,1 triệu tấn

Về nhập khẩu, trong giai đoạn 2003-2007, sản lượng nhập khẩu cà chua của thế giới tăng 40% Mỹ là nước nhập khẩu cà chua nhiều nhất thế giới Năm 2003 khối lượng nhập khẩu cà chua của Mỹ là 939.457 tấn chiếm 53% khối lượng nhập khẩu cà chua của toàn thế giới, năm 2007 khối lượng nhập khẩu cà chua của Mỹ là 1,07 triệu tấn Pháp là nước có khối lượng nhập khẩu cà chua tăng gấp đôi trong vòng 5 năm gần đây

Trang 20

Hình 1.1 Sản lượng cà chua của thế giới trong năm 2011

Đến năm 2014, Mỹ vươn lên là nước nhập khẩu cà chua đứng đầu thế giới và

là nhà sản xuất cà chua đứng vị trí thứ 3 Nước Mỹ xuất khẩu chủ yếu là cà chua đã qua chế biến, trong khi nhập khẩu chủ yếu cà chua tươi (FAOSTAT, 2014)

Hình 1.2 Tình hình xuất nhập khẩu cà chua tươi, cà chua chế biến và sốt cà

chua trên thế giới năm 2014

1.2.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua ở Việt Nam

Khoảng thế kỉ 17, cây cà chua được dựa vào các nước Châu Á và Trung Quốc qua con đường nhập nội Nhưng đến tận cuối thế kỉ 19, đầu thế kỉ 20, cây

Trang 21

cà chua mới du nhập vào Việt Nam và từ đó phát triển mạnh mẽ, trở thành cây thực phẩm trong các bữa ăn Diện tích trồng cà chua năm 1995 khoảng 12.000 – 13.000ha tập trung chủ yếu ở vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ với năng suất

16 tấn/ha, sản lượng 190 – 210 nghìn tấn, bình quân 2,5 – 2,7 kg/ người/ năm Phần lớn sản lượng cà chua được tập trung sản xuất vào vụ đông xuân (từ tháng

12 năm trước đến tháng 3 năm sau) nên sản phẩn có lúc dư thừa phải bán rẻ trong khi đó phải đầu tư cao ngành chế biến phát triển chậm đại đa số người dân chưa có thói quen với sản phẩm chế biến (tương cà chua, nước ép hoa quả, ), sản phẩm dành cho thị trường xuất khẩu còn hạn chế nên chưa kích thích được sản xuất Bên cạnh đó, sâu bệnh hại chưa kiểm soát được nên năng suất còn thấp, chưa ổn định

Ngoài một số giống cà chua hiện tại đang được trồng ở Việt Nam như: giống

cà chua múi Hà Nội có thời gian sinh trưởng 100 – 120 ngày với năng suất 15 – 20 tấn/ha, giống MV1 có thời gian sinh trưởng 100 – 120 ngày với năng suất 20 – 25 tấn/ha, giống HP5 năng suất 20 – 30 tấn/ha, còn có một số giống được nghiên cứu

để phục vụ cho chế biến nông nghiệp, ăn tươi, chịu nhiệt độ cao, trồng trái vụ Với mục đích chọn giống cà chua quả nhỏ, trồng trái vụ từ các mẫu giống cà chua quả nhỏ được thu thập các năm 1990 – 1994 có nguồn gốc từ Thái Lan, Nhật Bản, Đài Loan, từ các khảo nghiệm tiếp đó, qua 4 vụ chọn phả hệ đã nhận được dòng ổn định

về hình thái, giữ nguyên các đặc trưng năng suất và chịu nhiệt nên được đặt tên giống là VR2

Theo Vũ Thị Tình (1999) thì VR2 có tỉ lệ đậu quả cao trong vụ xuân hè (trái vụ) Nếu trồng vào tháng 3, tỉ lệ đậu quả đạt 48%, nếu gieo trồng vào tháng 6 thì tỉ

lệ đậu quả đạt tới 30% cao hơn các giống khác cùng trồng trong vụ xuân hè Năm sản xuất cao nhất đạt qua các vụ đông là 30 tấn/ha, vụ xuân hè đạt 18 – 23 tấn/ha VR2 là giống cà chua trái vụ, cho quả vào lúc thị trường đang khan hiếm nên đã mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất Đặc biệt giống VR2 có chất lượng quả cao:

Trang 22

Bảng 1.1 Chất lượng quả của một số giống cà chua Brix

(%)

Chất khô (%)

Đường tổng số (%)

Vitamin C (mg/100g quả tươi)

VR2 6,06 6,80 4,55 30,49

Hồng Lan 4,60 5,70 2,90 15,30

CS1 4,50 5,10 2,80 26,38

Theo số liệu thống kê năm 2013, diện tích trồng cà chua cả nước năm 2012

là 23.917,8 ha tăng 11,3% so với năm 2010 (21.178,2ha) Với năng suất trung bình 252,6-257,9tạ/ha, sản lượng đạt 616.890,6 tấn cũng chỉ đảm bảo cho bình quân đầu người 5,5 kg quả/năm, bằng 35% so với mức trung bình toàn thế giới Năng suất cà chua nước ta rất thấp, mới chỉ bằng 62% so với năng suất chung toàn thế giới Những tỉnh có diện tích trồng cà chua lớn (trên 500 ha) đều là những nơi có năng suất cà chua khá cao (trên 200 tạ/ha) và chủ yếu tập trung ở các tỉnh đồng bằng Sông Hồng Đặc biệt như Hải Phòng với năng suất bình quân đạt 319,4 tạ/ha, Bắc Ninh 243,8 tạ/ha, Hải Dương 227,8 tạ/ha Đây là những địa phương có năng suất cà chua cao nhất cả nước Các địa phương có diện tích trồng cà chua lớn nhất cả nước bao gồm: Nam Định (1959ha), Bắc Giang (1300ha), Hải Dương (1180ha)

Tuy nhiên so với các nước trong khu vực, sản xuất cà chua ở Việt Nam có lợi thế rõ rệt do khí hậu thời tiết, đất đai của nước ta, đặc biệt là các tỉnh phía Bắc phù hợp cho sinh trưởng phát triển của cây cà chua nếu được đầu tư tốt năng suất cà chua sẽ rất cao Diện tích cho phát triển cà chua còn rất lớn vì trồng trong vụ đông, không ảnh hưởng đến 2 vụ lúa nhưng sản phẩm lại là trái vụ so với Trung Quốc, nước có khối lượng cà chua lớn nhất thế giới (20 triệu tấn/năm) Các vùng trồng cà chua đều có nguồn lao động lớn, nông dân có kinh nghiệm canh tác nên nếu có thị trường sẽ thu hút được nhiều lao động do giá nhân công rẻ nên giá thành có khả năng cạnh tranh cao Chính vì vậy có thể nói triển vọng phát triển cà chua ở nước ta

là rất lớn

Trang 23

1.3 Giới thiệu khái quát về kỹ thuật thủy canh

1.3.1 Khái niệm về thủy canh

Thủy canh (Hydroponics) là hình thức canh tác trồng cây trong dung dịch, là biện pháp kỹ thuật trồng cây không dùng đất Cây trồng được trồng trên hoặc trong dung dịch dinh dưỡng, sử dụng dinh dưỡng hòa tan trong nước dưới dạng dung dịch

và tùy theo từng kỹ thuật mà toàn bộ hoặc một phần bộ rễ cây được ngâm trong dung dịch dinh dưỡng Trồng cây trong dung dịch đã được đề xuất từ lâu đời bởi các nhà khoa học như Knop, Kimusa… (Hoàng Minh Tấn và cs, 2006)

1.3.2 Cơ sở khoa học của kỹ thuật thuỷ canh

Nước có vai trò vô cùng quan trọng đối với đời sống sinh vật nói chung và thực vật nói riêng Nước là một trong những thành phần cấu tạo nên keo nguyên sinh, thành phần của vật chất tươi trong cây bao gồm 80-95% nước mọi quá trình trao đổi chất trong cơ thể đều cần có nước tham gia Nước là môi trường vận chuyển các chất và tham gia vào các phản ứng hoá sinh để tạo chất khử mang năng lượng lớn dùng để khử CO2 trong cơ thể thực vật Bên cạnh đó nước còn ảnh hưởng gián tiếp đến quang hợp như làm giảm nhiệt độ mặt lá, đóng mở khí khổng… tuy nhiên nhu cầu nước của cây nhiều hay ít còn phụ thuộc vào từng giao đoạn phát triển của cây

Cùng với nước thì các chất khoáng cũng có vai trò quan trọng đối với 14 hoạt động sống của cây Khi nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng của cây từ năm 1849 đến 1856 Salm-Horstmar đã chứng minh được rằng cây lúa mạch muốn sinh trưởng

và phát triển bình thường phải cần đến những nguyên tố như N, P, S, K, Ca, Mg, Si,

Fe, Mn Đến năm 1938 hai nhà sinh lý học thực vật người Đức là Sachs và Knop đã phát hiện rằng để cây trồng sinh trưởng và phát triển bình thường phải cần đến 16 nguyên tố cơ bản là: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Bo, Cl Từ

đó các ông đề xuất phương pháp trồng cây trong dung dịch (Phạm Ngọc Sơn, 2006) Yêu cầu về dinh dưỡng khoáng đối với thực vật nói chung và cây trồng nói riêng là rất lớn Tuy nhiên cây hút dinh dưỡng nhiều hay ít còn phụ thuộc và loại cây, độ tuổi của cây, tốc độ sinh trưởng, độ dài ngày, cường độ ánh sáng, nhiệt độ,

độ ẩm đất, nồng độ khoáng …

Trang 24

Như vậy, cơ sở khoa học kỹ thuật thuỷ canh là dựa vào một số yếu tố như nước, muối khoáng, ánh sáng, sự lưu thông không khí… mà không cần dùng đất, chỉ cần đáp ứng đủ các yêu cầu trên

1.3.3 Lịch sử phát triển của kỹ thuật thủy canh

Người đầu tiên nghiên cứu về thủy canh là Boyle (1666), ông đã thử trồng cây trong lọ chỉ chứa nước, cây vẫn sống tốt (dẫn theo Willumsen, 1996) Năm

1804, Desaussure đã đề xuất rằng: cây hấp thụ các nguyên tố hóa học từ nước, đất

và không khí Nhận định này bị thay đổi bởi Bowsingaul (1802 – 1998) trong các thí nghiệm của mình với cây trồng trong cát và các giá thể trơ khác được tưới dung dịch hỗn hợp hóa học đã biết, ông rút ra kết luận rằng nước là yếu tố cần thiết cho chất sinh trưởng và cung cấp Hydrogen, vật chất khô trong cây gồm Hydrogen, các hợp chất Cacbon và Oxygen lấy từ không khí Sau một thời gian dài nghiên cứu, thế

kỷ 19 Sachs (1860) và Knop (1861) đã đề xuất phương pháp trồng cây trong dung dịch nước (tức là phương pháp nuôi cây trong nước) có chứa các chất khoáng mà cây cần Từ dung dịch đầu tiên dùng trồng cây do Knop sản xuất trải qua gần 70 năm nghiên cứu và cải tiến đến đầu những năm 1930

Gericke ở trường Đại học California (Mỹ) đã tiến hành các thí nghiệm trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng có chứa thành phần các nguyên tố theo tỷ lệ nhất định mà cây cần Thuật ngữ “Hydroponics” ra đời từ đây và Hydroponics có thể định nghĩa là khoa học không dùng đất, hướng sử dụng giá thể trơ như: cát, sỏi, than bùn, bột đá, mùn cưa… được tưới dung dịch chứa tất cả các nguyên tố thiết yếu mà cây trồng cần cho sự sinh trưởng, phát triển Phải đến năm 1943 trước khi chiến tranh thế giới thứ II kết thúc, rau mới được chính thức đưa vào sản xuất hàng loạt trong dung dịch Khi đó quân đội Mỹ ở Nhật Bản thiếu rau xanh đã sử dụng phương pháp trồng hàng loạt rau trong dung dịch dinh dưỡng Từ đó đến nay, người ta liên tục nghiên cứu cải tiến các hệ thống trồng cây trong dung dịch từ hệ thống trong dung dịch nước sâu của Gericke (1930) cho đến hệ thống trồng trong dung dịch nước sâu tuần hoàn của Kyowa và Kubota (1977- 1983); sau đó là kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng (NFT = Nutrient Film Technique) và từ dung dịch dinh dưỡng

Trang 25

đầu tiên của Knop cho đến nay đã có hàng loạt các dung dịch để trồng cây như dung dịch FAO, dung dịch Imail…

1.4 Vai trò của độ pH trong thủy canh

Độ pH được hiểu theo nghĩa đơn giản là một số đo chỉ số axit hoặc bazơ trong khoảng từ 1 - 14 Trong môi trường dinh dưỡng, độ pH rất quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của cây Quá trình hấp thụ chất khoáng của cây chịu ảnh hưởng rất lớn của pH môi trường Cây trồng nói chung và cà chua nói riêng thích ứng với pH từ 6 - 7

Mỗi cây trồng có một giới hạn pH tối thích riêng, nếu rời pH tối thích sẽ gây trở ngại cho quá trình hút khoáng của cây pH quá thấp cũng không có lợi cho cây trồng Ngược lại, nếu pH trong dung dịch quá cao sẽ gây lắng đọng một số khoáng chất như Fe, Mn, Cu, Zn và khi đó làm độc hại cho cây trồng

Cây thích dung dịch có tính axit nhưng chỉ trong khoảng 5,5 tới 6,5 Bởi vậy duy trì dung dịch thủy canh ở mức pH=6 là tối ưu Trong thủy canh, đa số các cây trồng thích hợp với môi trường hơi axit đến gần trung tính, pH tối ưu từ 5,8 đến 6,5 Nếu pH trên 7 thì Fe, Mn, Cu, Zn, Bo trở nên kém hiệu quả đối với cây

Do đó, có thể điều chỉnh bằng cách cho thêm axit nếu pH môi trường quá kiềm và ngược lại cho thêm bazo khi môi trường quá axit Thông thường người ta sử dụng một số hóa chất có tính đệm nghĩa là có khả năng duy trì nồng độ ion H+ trong một khoảng cho trước

Trong môi trường dinh dưỡng, độ pH rất quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của cây Việc xác định pH của môi trường dinh dưỡng có thể bằng giấy

đo pH hoặc pH kế Độ pH được tính dựa trên mức hoạt động của các nguyên tố khác nhau với cây trồng pH < 5,5 thì khả năng hoạt động của P, K ,Ca, Mg và Mo giảm đi rất nhanh pH > 6,5 thì Fe và Mn trở nên bất hoạt

Nhìn chung, pH của môi trường nên kiểm tra thường xuyên khi trồng thủy canh có thể 2 – 3 lần/tuần, nên thực hiện các hình thức kiểm tra này vào thời điểm nhiệt độ giống nhau bởi vì pH của môi trường có thể dao động theo ánh sáng và nhiệt độ vào ban ngày là nguyên nhân làm pH tăng, và khi trời tối hoạt động hô hấp của cây tăng là nguyên nhân làm pH hạ xuống

Trang 26

1.5 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật thủy canh

1.5.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật thủy canh trên thế giới

1.5.1.1 Tình hình nghiên cứu dung dịch dinh dưỡng để trồng cây bằng kỹ thuật

thủy canh trên thế giới

Dung dịch dinh dưỡng đầu tiên được sử dụng để nuôi cây là của các nhà sinh

lý thực vật Knop (từ giữa thế kỷ 19) Dung dịch Knop có đặc điểm là thành phần rất đơn giản chỉ gồm 6 loại muối vô cơ, trong đó chứa các nguyên tố đa và trung lượng, không có các nguyên tố vi lượng Do vậy, khả năng sinh trưởng của cây trồng trong dung dịch này không được tốt Sau dung dịch Knop là các dung dịch dinh dưỡng phổ biến để nuôi trồng thực vật bậc cao Từ những dung dịch dinh dưỡng đơn giản nhất như: Hoagland – Arnon chỉ gồm 4 loại hợp chất muối vô cơ cho đến những dung dịch phức tạp gồm hàng chục loại muối vô cơ khác nhau như dung dịch của Arnon, của Olsen…, một số dung dịch gần đây thường được sử dụng như dung dịch của FAO, của Đài Loan…

Larsen đã pha chế dung dịch bằng cách cải tiến từ dung dịch của Stainer, cho thành phần dinh dưỡng thấp hơn nhiều nhưng rất phù hợp cho cà chua trồng trong nhà kính, nó là cơ sở của nhiều loại dinh dưỡng sau này Willumsen (1996) nhận xét khi tăng nồng độ muối trong dung dịch thì năng suất cà chua Lopez (1996) cho biết thêm 50mm NaCl vào dung dịch dinh dưỡng thì kích thước, khối lượng tươi của bộ

rễ, số lá và năng suất cà chua cũng như nồng độ Ca và K trong cây đều giảm Bartal

và Presman (1996) cho biết nếu tăng nồng độ Ca và K trong dung dịch thì đã làm giảm năng suất nhưng hàm lượng chất khô trong quả cà chua tăng lên và giảm tỷ lệ bị bệnh thối cuống hoa

Sandoval et al, (1994) nghiên cứu việc thay thế một phần đạm nitrat trong

dung dịch bằng đạm amol dưới dạng cacbonat để trồng lúa mì và kết luận: Năng

suất chất khô và hạt giảm khi sử dụng đạm amol Carbonell et al (1994), còn

nghiên cứu ảnh hưởng của nguyên tố asen đến hàm lượng các nguyên tố vi lượng trong cây cà chua được trồng trong thủy canh và nhận thấy asen gây nên sự phá hủy cấu trúc cây

Trang 27

1.5.1.2 Tình hình nghiên cứu về dụng cụ và giá thể để trồng cây bằng kỹ thuật thủy

canh trên thế giới

Các phương pháp trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng đã được nghiên cứu

và áp dụng trên thế giới

+ Hệ thống trong nước sâu (hệ thống của Gerike)

Đây là phương pháp trồng cây không dùng đất đầu tiên được đưa vào sản xuất do Gericke (1930) đề xuất và đã được triển khai ở trạm nghiên cứu nông nghiệp bang California (Mỹ) Đặc điểm chính của phương pháp trồng này là rễ cây hoàn toàn hay một phần được nhúng trong dinh dưỡng Trên thực tế thử nghiệm thì phương pháp trồng cây này chưa hoàn thiện do oxy trong dung dịch dinh dưỡng không đầy đủ

+ Hệ thống thủy canh nổi (hệ thống hydroponic nổi)

Đây là một dạng trồng cây trong nước, trong đó cây được đỡ nằm trên mặt dung dịch bằng những bề vật liệu chất dẻo (polystyrene xốp) Cây trồng nổi trên bè thả trên dung dịch hồi lưu được sục khí tạo thành một dòng bè di chuyển trên máng

Hệ thống hydroponic nổi này chủ yếu được dùng để trồng rau ăn lá như: xà lách, rau muống, rau cải,… và cũng có thể trồng cây ăn quả, cây hoa có thân thấp, bụi như dâu tây, hoa đồng tiền,… Trồng cây theo phương pháp này, năng suất có thể không tăng so với trồng ngoài đất, nhưng năng suất tăng theo đơn vị diện tích bằng cách tăng mật độ trồng

+ Hệ thống trong nước sâu có tuần hoàn

Đây là phương pháp trồng cây tiên tiến trong nước sâu đã giải quyết được vấn đề mà hệ thống Gericke vấp phải Hệ thống của Kyowa Hydroponica là hệ thống nửa sâu, trong hệ thống này thì dung dịch dinh dưỡng được bơm từ bể nước chứa qua máy hòa không khí rồi chảy vào trong luống trống, từ đấy chảy xuống mặt dưới luống và qua ống tràn chảy vào bể chứa Các luống được lắp đặt từ các tấm dập khuôn bằng chất dẻo cứng, rễ cây đâm qua lỗ ở đáy và 2 bên chậu con bằng chất dẻo đặt trên nắp luống Nhật Bản là nước áp dụng nhiều phương pháp này để sản xuất cà chua, dưa, xà lách và các loại rau ăn lá, ăn quả khác

Trang 28

+ Hệ thống bằng kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng

Kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng gọi là NFT (Nutrien Film Technique) là một hệ thống mới trồng cây trong dung dịch, có đặc trưng chỉ dùng một dòng dung dịch rất nông có 2 tác dụng: thứ nhất là những cây non ở trong chậu ươm có thể đứng trong máng và rễ cây nhanh chóng mọc vào trong dung dịch; thứ hai là tỷ lệ cao giữa diện tích bề mặt đối với khối lượng dung dịch nên cho phép thông khí tốt

Do chỉ dùng một lớp dung dịch nông nên không cần đến những luống trồng sâu và nặng; vì thế dễ thay đổi cách xếp đặt khi cần thiết và giảm chi phí sản xuất

+ Hệ thống màn sương dinh dưỡng (khí canh) là một biến thái của thủy canh Trong hệ thống này cây được trồng trong những lỗ thủng của các tấm polystyrene xốp, hoặc các loại vật liệu khác Đặc điểm là rễ cây được treo lơ lửng trong không khí ở phía dưới tấm đỡ gốc cây trong hộp xốp có hệ thống phun mù dung dịch dinh dưỡng Dinh dưỡng và nước được cung cấp đều đặn định kỳ cho rễ cây bằng hệ thống mô lớn, rễ cây không có chỗ dựa nên chúng thường cuộn rối với nhau và có ít lông hút nên thường cây mọc không khỏe bằng ở những hệ thống khác

Rõ ràng là các hệ thống trồng cây trong dung dịch tuần hoàn rất phức tạp và khó triển khai vào sản xuất đối với các nước kém pháp triển cũng như các nước đang phát triển, do đầu tư quá cao cho hệ thống bơm tuần hoàn dung dịch để đảm bảo oxy cho rễ cây, chỉnh pH và hàm lượng các chất dinh dưỡng trong dug dịch Một vấn đề nữa là khi trồng cây trong dòng chảy tuần hoàn, bệnh lây lan từ cây này sang cây khác rất nhanh khi trong hệ thống xuất hiện một cây bị bệnh

Vấn đề này đã được khắc phục ở hệ thống trồng cây trong dung dịch đơn giản

và tạo ra những dung dịch dinh dưỡng có tác dụng như kiểu dinh dưỡng đệm giữ được

pH ổn định, đó là hệ thống thủy canh cải tiến của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Rau Châu Á (AVRDC) ưu việt nhất, do tiến sỹ Hideo Imai và tiến sỹ David Midmore nghiên cứu và hoàn thiện Hệ thống này sử dụng một loại thùng xốp chuẩn có kích cỡ xác định để chứa dung dịch dinh dưỡng, giá đỡ cây là trấu hun, rọ nhựa đựng giá thể có nhiều loại, mỗi loại chuyên dùng để trồng một số loại cây

Trang 29

1.5.1.3 Tình hình phát triển và ứng dụng kỹ thuật thủy canh trên thế giới

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 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

Hà Lan: Dẫn đầu thế giới về sản xuất thương mại một số loại rau quả bằng

hệ thống thủy canh Tổng diện tích sản xuất thủy canh là 10.000 ha, được xây dựng bởi 13.000 hộ gia đình, giải quyết việc làm cho 40.000 người Hầu hết các loại rau chính của Hà Lan như cà chua, ớt, dưa chuột được sản xuất để xuất khẩu, đặc biệt là hoa cắt cành như hoa hồng, cẩm chướng, gerbera, cúc Hà Lan đã thành công trong việc sản xuất rau tươi, hoa cung cấp trong nước và xuất khẩu bằng thủy canh trong nhà kính với giá thể là rockwool và một số loại giá thể khác được phổ biến rộng rãi nhằm khắc phục một số mầm bệnh từ đất, các vùng bị hóa mặn Song song với việc phát triển sản xuất thủy canh là việc áp dụng IPM vào trong sản xuất nhằm hạn chế đến mức thấp nhất tác hại do các loại thuốc hóa học gây ra

Tây Ban Nha: Sản xuất thủy canh phát triển nhanh chóng đặc biệt là rau

tưới Diện tích nhà kính 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

Canada: Diện tích cho canh tác thủy canh từ 10 ha năm 1987 đã tăng lên

2.000 ha năm 2001 Hệ thống sản xuất chủ yếu với các loại giá thể là rockwool, perlite và để sản xuất cà chua, dưa chuột, và ớt Khoảng 50% cà chua và ớt, 25% dưa chuột được sản xuất bằng thủy canh để xuất khẩu sang Mỹ Tại Canada hiện nay

có khuynh hướng chuyển đổi dần canh tác truyền thống trên đất thành sản suất thủy canh trong nhà kính, áp dụng IPM nhiều hơn, gia tăng kích thước cũng như diện tích nhà kính cho phát triển thủy canh, nâng cao chất lượng của cà chua và hướng xuất khẩu các sản phẩm này sang Mexico và Mỹ

Trang 30

1.5.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thủy canh ở Việt Nam

1.5.2.1 Kết quả nghiên cứu về dung dịch dinh dưỡng để trồng cây bằng kỹ thuật

thủy canh ở Việt Nam

Ở Việt Nam khi kỹ thuật thủy canh bắt đầu được nghiên cứu thì dung dịch dinh dưỡng được nhập chủ yếu từ Đài Loan Để chủ động về dung dịch dinh dưỡng một số tác giả đã nghiên cứu dung dịch dinh dưỡng phục vụ cho việc trồng cây bằng phương pháp thủy canh như: Công ty phân bón Sông Danh đã pha chế dung dịch thủy canh Thăng Long để trồng các loại rau ăn lá và ăn quả Nguyễn Thị Dần (1998), đã khảo nghiệm dung dịch này và kết luận dung dịch Thăng Long không thua kém gì so với dung dịch của Đài Loan về năng suất và chất lượng rau, đặc biệt ớt ngọt trong dung dịch này có năng suất tăng 72,8% so với dung dịch Đài Loan Giá thành thấp hơn 46,5% do giá dinh dưỡng chỉ bằng 1/3 giá dung dịch nhập từ Đài Loan

Nguyễn Khắc Thái Sơn (1996), nghiên cứu thử nghiệm 8 loại dung dịch, trong đó 4 loại dung dịch nhập khẩu là dung dịch Đài Loan, dung dịch FAO, dung dịch Knop, dung dịch I Mai và 4 loại dung dịch cải tiến từ 4 loại dung dịch trên Kết quả cho thấy 7 loại dung dịch tự pha chế và cải tiến đều cho năng suất cải xanh thấp hơn dung dịch của Đài Loan, trong đó dung dịch FAO cho năng suất thấp nhất, chỉ bằng 76,8% dung dịch của Đài Loan Còn đối với cà chua thì 4 dung dịch tác giả tự pha chế và cải tiến đều cho sinh trưởng và năng suất cao hơn dung dịch của Đài Loan, đặc biệt là dung dịch Knop cải tiến bằng cách bổ sung thêm vi lượng và sắt của Đài Loan đã cho năng suất cà chua đạt 5,69 kg/m2, tăng 82,37% so với dung dịch nhập từ Đài Loan

Nguyễn Quang Thạch và cs (1998) đã tự pha chế 2 dung dịch dinh dưỡng (NC1 và NC2) để trồng thử một số loại rau ăn lá đã cho kết quả: Cả 2 dung dịch NC1 và NC2 đều cho năng suất rau đạt từ 70 – 90% so với trồng bằng dung dịch nhập từ AVRDC, chất lượng tương đương nhưng giá chỉ bằng 1/3 nên giá thành rau chỉ bằng 22 – 27% so với dung dịch nhập từ AVRDC

Vũ Quang Sáng (2000), đã nghiên cứu cải tiến dung dịch FAO và Knop bằng cách bổ sung thêm một số nguyên tố vi lượng để trồng 2 giống cà chua VR2 và XH2 Kết quả cho thấy, hoàn toàn chủ động pha chế được dung dịch, không cần

Trang 31

điều chỉnh pH, chỉ cần bổ sung dung dịch khi cây ra hoa, cà chua sinh trưởng, phát triển, năng suất cao, chất lượng tốt, giá thành hạ hơn so với dung dịch nhập từ AVRDC

Nguyễn Quang Thạch và cs (2009) đã nghiên cứu cho thấy dung dịch dinh dưỡng tốt nhất đối với giống khoai tây Diamant là DD3, năng suất củ đạt tới 1070 củ/m2 Giá trị pH tối ưu là pH = 6, EC tối ưu là 1600 µs/cm; kết hợp với việc sử dụng DD3, cho năng suất tối ưu, đạt 1161 củ/m2

Bùi Thị Thu Hương và Hồ Hữu An (2009), nghiên cứu được tiến hành đối với cây Hồng môn nhằm tìm hiểu khả năng tồn tại của cây, sự phát triển của bộ

rễ, sự phát triển lá và hình thành hoa Hồng môn trong dung dịch dinh dưỡng với các nồng độ khác nhau Kết quả cho thấy, bộ rễ cây phát triển mạnh trong dung dịch trên với độ dẫn điện EC từ 180 – 200 µs/cm Trong dung dịch có EC là 310

- 390 µs/cm, bộ lá phát triển mạnh hơn so với các dung dịch có độ EC khác Đặc biệt, sự phát triển các chỉ tiêu của hoa mạnh như là thời gian cây ra hoa 75% là

55 ngày sau trồng, kích thước mo hoa và cụm hoa lớn khi cây được trồng trong môi trường có EC khoảng 310 - 600 µs/cm Từ những kết quả trên, bước đầu có thể đưa ra các bước cơ bản để đưa cây tiểu Hồng môn nói riêng vào trồng trong môi trường thủy canh

Đỗ Thị Trường (2010), thử nghiệm ảnh hưởng một số môi trường dinh dưỡng CT4 (N: 200 ppm, P: 60 ppm, K: 300 ppm, Mg: 46 ppm, Ca: 170 ppm, S: 67 ppm, Vi lượng: 5,7 ppm, Độ pH: 5,6) đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất của cà chua bằng kĩ thuật thủy canh thể hiện qua chiều cao cây, số lá/cây,

sự phân cành tương đối cao

Nguyễn Minh Chung và cs (2012) đã nghiên cứu cho thấy dung dịch dinh dưỡng VRQ1 của Viện nghiên cứu Rau Quả phù hợp cho sản xuất rau xà lách; rau cải xanh và rau cần tây cho năng suất đạt tương ứng là 35,46 và 35,28 tạ/1000m2; 38,52

và 38,94 tạ/1000m2 và 46,25 và 46,06 tạ/1000m2 Dung dịch dinh dưỡng VRQ2 phù hợp cho sản xuất rau muống năng suất đạt từ 44,56 đến 63,52 tạ/1000m2

Trang 32

1.5.2.2 Kết quả nghiên cứu về dụng cụ và giá thể để trồng cây bằng kỹ thuật thủy

canh ở Việt Nam

Nguyễn Khắc Thái Sơn (1996), đã nghiên cứu cải tiến cả dụng cụ, phương châm cải tiến là: đơn giản, dễ làm, chi phí ít, có thể áp dụng được cho hộ gia đình ở nông thôn Với phương châm đó qua nhiều lần cải tiến từ hệ thống thủy canh của AVRDC (là những hộp xốp có nắp đục lỗ đặt rọ nhựa, trong rọ nhựa nhồi trấu hun

để trồng cây) đã tạo ra một hệ thống rất đơn giản và chi phí thấp Có thể mô tả hệ thống này như sau: Phần đáy hộp xốp được thay bằng những máng đào xuống đất rộng 1m, sâu 10 đến 15 cm, dài tùy ý sao cho chẵn số lần 2m Trên đáy máng đục lót ninon để đựng dung dịch dinh dưỡng, phần nắp hộp xốp được thay đổi bằng một khung tre hoặc gỗ có kích thước 2m x 1m, có đáy là phên tre đan vuông 5cm x 5cm Trên phên tre có lót 1 lớp lưới để đựng giá thể để trồng cây Sườn khung cao khoảng 5 – 7 cm để giữ không cho giá thể rơi ra ngoài Giá thể sử dụng là trấu hun như ở hệ thống của AVRDC Mỗi khung này sẽ là 2m2, có diện tích bằng 12 hộp xốp Chi phí hệ thống thủy canh cải tiến như thế này chỉ bằng 40-50% chi phí cho

hệ thống thủy canh của AVRDC, mà vẫn không ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát triển của cây

Vũ Quang Sáng và Nguyễn Quang Thạch (1999) khi nghiên cứu ảnh hưởng của một số dung dịch dinh dưỡng khác đến sinh trưởng phát triển và năng suất của rau khoai lang, xà lách vụ thu đông 1997 đã đưa ra nhận xét có thể chủ động tự pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng các loại rau mà không phải điều chỉnh pH và bổ sung dinh dưỡng Trồng cây trong dung dịch tự pha chế cho năng suất và chất lượng tương ứng với cây trồng trong dung dịch nhập từ AVRDC Đồng thời, trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng tự pha chế cho giá thành hạ hơn 57-60% so với dung dịch nhập tự AVRDC

Nguyễn Quang Thạch và cs (1998) nhận xét nếu chỉ trồng trong thời gian ngắn của một vụ rau ăn lá từ 30 – 45 ngày thì sự thay đổi của các dung dịch thí nghiệm là không đáng kể

Võ Kim Oanh và cs (2000) đã nghiên cứu ảnh hưởng của lượng bón, cách bón, mật độ trồng đến sự sinh trưởng phát triển và tích lũy NO3 của cây cải ngọt

Trang 33

trồng trong dung dịch Kết quả cho thấy, cả 15 công thức thí nghiệm với 3 mức bón,

3 mật độ và 2 cách bón khác nhau đều không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, hàm lượng NO3 đều dưới mức cho phép của Tổ chức Y tế Thế giới FAO/WHO

Phạm Ngọc Sơn (2006), nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thủy canh và khí canh trong sản xuất rau cải, xà lách ở Hải Phòng đã kết luận: Cây con gieo bằng kỹ thuật thủy canh, khí canh cho xuất vườn sớm hơn so với gieo trên nền đất; cây con có khả năng thích ứng nhanh hơn với điều kiện sản xuất và cho năng suất cao hơn

Nhìn chung các kết quả nghiên cứu đều khẳng định có thể ứng dụng kỹ thuật này vào việc sản xuất rau an toàn ở Việt Nam cho năng suất cao hơn, chất lượng tốt hơn Tuy nhiên, phạm vi ứng dụng kỹ thuật này còn nhỏ hẹp, chủ yếu dùng cho các

hộ gia đình mang tính sản xuất nhỏ lẻ, không thể công nghiệp hóa Khắc phục

nhược điểm này, đề tài cấp nhà nước KC.07-20 “Nghiên cứu công nghệ và thiết bị

phù hợp để sản xuất rau an toàn không dùng đất kiểu công nghiệp đạt năng suất chất lượng và hiệu quả cao” do Hồ Hữu An (2005) làm chủ nhiệm đã xây dựng

được mô hình sản xuất rau công nghiệp có ứng dụng kỹ thuật thủy canh Tuy nhiên việc nhân rộng, mô hình này trong sản xuất còn đang được xem xét mặt hiệu quả kinh tế

Nguyễn Quang Thạch và cs (2010) đã nghiên cứu dung dịch dinh dưỡng được làm mát ở nhiệt độ 200C thuận lợi cho sự sinh trưởng của cây cà chua, thời gian thu hoạch quả kéo dài, năng suất quả đạt cao, năng suất thực thu đạt 5,31 kg/m2 cao gần gấp đôi so với cây cà chua trồng điều kiện dung dịch dinh dưỡng không được làm mát

1.5.2.3 Một số mô hình thử nghiệm đã được triển khai ở Việt Nam

Ở Việt Nam với tốc độ đô thị hóa nhanh đang thu hẹp dần đất nông nghiệp (Hà Nội mỗi năm mất khoảng 1.000 ha, thành phố Hồ Chí Minh ước tính đến năm

2010 giảm 24.420 ha so với năm 2000) Do vậy, nông nghiệp đô thị phải hướng tới một nền sản xuất tiên tiến, có năng suất, chất lượng cao Và do vậy, việc ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất là xu hướng tất yếu Một số mô hình thử nghiệm đã được triển khai ở một số thành phố lớn

Trang 34

Tại Hà Nội: Khu nông nghiệp công nghệ cao bắt đầu hoạt động từ năm 2004

Vốn đầu tư 24 tỷ đồng, diện tích 7,5 ha với 5.500 m2 trồng dưa chuột, cà chua ớt ngọt, 2.000 m2 trồng hoa, các giống đều được nhập từ ISRAEL Với các tiến bộ mới

về giống, quy trình chăm bón, hệ thống dinh dưỡng tự động, ánh sáng và nhiệt độ được điều chỉnh, năng suất cây trồng đạt khá cao

Tại Hải Phòng: Dự án khu nông nghiệp công nghệ cao được thực hiện với tổng

vốn đầu tư 22,5 tỷ đồng Hiện nay, các khu nhà lưới nhà kính sản xuất rau và hoa đang hoạt động Năng suất cà chua, dưa chuột 200- 250 tấn/ha

Tại thành phố Hồ Chí Minh: khu nông nghiệp công nghệ cao được xây dựng

với quy mô 100 ha Tại đây, sẽ có khu trồng rau bằng phương pháp thủy canh, trồng trên giá thể không đất

Tại Lâm Đồng: từ đầu năm 2004 đã khởi động các chương trình trọng điểm

trong đó có chương trình nông nghiệp công nghệ cao Trong kế hoạch phát triển năm 2004- 2010 Lâm Đồng dự kiến xây dựng một số khu nông nghiệp công nghệ cao với quy mô 15.000 ha Các hoạt động chính ở các khu này là sản xuất rau, hoa, dâu tây và chè Tổng số vốn đầu tư là 2.700 tỷ đồng, trong đó vốn hỗ trợ của nhà nước là 38 tỷ đồng

Các thành phố và các tỉnh Đà Nẵng, Khánh Hòa, Bình Dương, Sơn La, Bạc Liêu, Hưng Yên, Thái Bình, Đồng Nai, Tây Ninh đều đã có các dự án khu nông nghiệp công nghệ cao

1.6 Cơ sở khoa học của việc sử dụng phân bón lá

Từ lâu các nhà khoa học đã chứng minh được rằng cây xanh hút các chất dinh dưỡng ở dạng khí như: CO2, O2, NH3 và NO2 từ khí quyển qua lỗ khí khổng (Nguyễn Hạc Thúy, 2001) Vào đầu thế kỷ XIX, bằng phương pháp đồng vị phóng

xạ các nhà khoa học đã phát hiện ra, ngoài bộ phận lá các bộ phận khác như: thân cành, hoa, quả đều có khả năng hấp thu dinh dưỡng

Bằng các thực nghiệm khác nhau các nhà khoa học đã cho thấy: diện tích lá bằng 15 – 20 lần so với diện tích đất do nó che phủ Đồng thời việc phun các chất dinh dưỡng dạng hòa tan vào lá, chúng được thâm nhập vào cơ thể cây xanh qua lỗ

Trang 35

khí khổng cả ngày lẫn đêm Sự đóng mở khí khổng liên quan đến độ trương nước của

tế bào bảo vệ, liên quan đến ánh sáng, độ ẩm không khí, nhiệt độ, độ ẩm đất, các chất dinh dưỡng, nồng độ axit abxixic (ABA), pH dịch bào, ion kali và sức sống của cây

Lỗ khí khổng có kích thước dài 7 – 40 µm, rộng 2 -12 µm với số lượng khá lớn, nếu bón phân qua lá vào thời điểm khí khổng mở rộng hoàn toàn thì đạt hiệu quả cao nhất (Nguyễn Văn Uyển, 1995)

Tổng diện tích bề mặt lá có thể hấp thu dinh dưỡng là rất lớn, thường gấp 8 –

10 lần diện tích tán cây che phủ Các chất dinh dưỡng được vận chuyển tự do theo chiều từ trên xuống dưới với vận tốc 30 cm/giờ, do đó nănng lực hấp thu dinh dưỡng từ lá cũng rất cao Tổng lượng chất dinh dưỡng được hấp thu qua lá có thể lên tới 90 – 95% so với tổng lượng chất dinh dưỡng phun cho cây Mặc dù không thể thay thế hoàn toàn hình thức bón phân vào đất, nhưng việc bón phân qua lá luôn

có hiệu suất đồng hóa các chất dinh dưỡn cao hơn so với bón phân vào đất Một trong những tính ưu việt của hình thức bón phân qua lá là sau khi phun 30 giờ, toàn

bộ lân hòa tan được hấp thu và đồng hóa hết, với phân ure thì chỉ sau vài giờ (Nguyễn Huy Phiêu và cs, 1993)

Trong rất nhiều các thí nghiệm khác nhau ở nhiều vùng sinh thái trong nước, người ta thấy khi sử dụng phân bón lá có thể làm tăng năng suất tới 10 -15% Cũng nhờ phát hiện những ưu việt của hình thức bón phân qua lá, ngày nay trên thế giới, Các nước không ngừng cải tiến kỹ thuật sản xuất với số lượng chủng loại ngày càng nhiều

1.7 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật dung dịch dinh dưỡng (phân bón) phun qua lá

1.7.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật dung dịch dinh dưỡng (phân

bón) phun qua lá trên thế giới

Trong những năm gần đây nhiều nước trên thế giới như: Mỹ, Nhật, Anh, Đức, Thái Lan, Trung Quốc,… đã sản xuất và sử dụng nhiều chế phẩn phân bón lá

có tác dụng làm tăng năng suất, phẩm chất nông sản, nhưng không làm ô nhiễm môi trường: YoGen, Atonik… (Nhật Bản), Organic, Cheer (Thái Lan), Bloom Plus, Solu Spray, … (Hoa Kỳ), Đặc đa thu, Đặc phong thu, Diệp lục tố… (Trung Quốc)

Trang 36

Việc phát hiện ra các chất kích thích sinh trưởng như Auxin (1880 – Darwin,

1928 – Went, 1934 – Kogl), Gibberellin (1926 – Kurosawa, 1938 – Yabuta), Xytokinin (1955 – Miller, Skoog), các chất ức chế sinh trưởng như axit abxixic (1961 – Liu, Cam, 1963 – Ohkuma, Eddicott), Ethylen, các hợp chất phenol… và sử dụng các chất này làm phương tiện hóa học để điểu chỉnh quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng, được coi như bước tiến đầu tiên sử dụng chế phẩm bón qua

lá cho cây trồng Nhiều chế phẩm đã được khảo nghiệm và cho phép sử dụng trong sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam (Cao Kỳ Sơn và cs, 1998)

1.7.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật dung dịch dinh dưỡng (phân

bón) phun qua lá ở Việt Nam

Hiện nay, nhờ những tiến bộ kĩ thuật về hóa học, sinh học, các dạng phân bón lá được cải tiến sử dụng có hiệu quả Việc sử dụng phân bón qua lá giúp cây sinh trưởng, phát triển tốt, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện thời tiết bất thuận Bón phân qua lá giúp cây mau chóng phục hồi đồng thời cho hiệu quả kinh tế trên đơn vị diện tích cao hơn bón vào đất

Theo Trịnh An Vĩnh (1995), nếu xét về khía cạnh lành mạnh môi trường thì phân bón lá, phân vi sinh và các phân tương tự khác được khuyến khích nghiên cứu và đưa vào sản xuất nông nghiệp bền vững, trong vấn đề an toàn dinh dưỡng cây trồng

Theo Vũ Cao Thái (1996), khi sử dụng phân bón lá thì sản lượng trung bình tăng từ 20 – 30% với cây lấy lá, 10 – 20% với cây ăn quả, 1 – 10% với cây lúa Điều này được khẳng định rõ vì lá là cơ quan tổng hợp trực tiếp chất hữu cơ cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng qua các quá trình sinh lý, sinh hóa và quang hợp Khi bón phân qua lá tốc độ hấp thu dinh dưỡng nhanh và hiệu quả sử dụng cao, khắc phục được những hạn chế từ việc bón phân vào đất do sự rửa trôi, bay hơi hay

bị giữ chặt trong đất Hiệu suất sử dụng phân bón vào đất chỉ đạt 40 – 50%, trong khi đó với phương thức bón phân qua lá có thể nâng hiệu suất sử dụng của cây lên đến 90 – 95%

Các tác giả Cao Kỳ Sơn và cs (1998) cho biết: chế phẩm bón qua lá đã làm tăng chất lượng nông sản, giảm hàm lượng NO3 trong dưa chuột 28 – 35%, trong

Trang 37

bắp cải 25 – 70%, trong cải xanh 20 – 35% Phun phân bón lá TP-108 cho cà chua làm tăng tỷ lệ tinh bột lên 29%, tăng hàm lượng muối khoáng lên 17,6%, vitamin C lên 11,1%, hàm lượng đường lên 23% Phun HPV cho trái thanh long làm thời gian lưu trữ kéo dài thêm 10 – 12 ngày so với đối chứng Sử dụng chế phẩm bón lá HVP 401-N làm tăng độ Bric của trái quýt Tiêu 3,7%

Theo Đường Hồng Dật (2003) cho thấy bón qua lá phân phát huy hiệu lực nhanh, tỷ lệ cây sử dụng chất dinh dưỡng thường đạt ở mức cao 90 – 95%, trong khi bón qua đất cây chỉ sử dụng 40 – 50%

Sử dụng phân bón qua lá phun cho cây cà rốt cũng có tác dụng tốt đến sự sinh trưởng và hình thành củ cà rốt, cho năng suất cao hơn từ 9.3-10.3% so với đối chứng (phun nước) Công thức phun Antonik cho năng suất cao nhất (đạt 47.3 tấn/ha), cao hơn công thức đối chứng 10.3% và cho lãi thuần cao hơn 16.180 triệu đồng/ha so với đối chứng (Trần Thị Hòa, 2010)

Nghiên cứu ảnh hưởng của biochar và phân bón lá đến sinh trưởng và năng suất cà chua trồng trên đất cát Vũ Duy Hoàng và cs (2013) kết luận cho thấy: Bổ sung biochar và phân bón lá có ảnh hưởng tích cực làm tăng tỷ lệ đậu quả, khối lượng trung bình quả và năng suất cá thể Bón 1-3% biochar làm tăng năng suất cá thể cà chua tăng từ 23,6 đến 39,8% và các loại phân bón lá trong thí nghiệm làm tăng năng suất cá thể cà chua từ 43,0% đến 66,8% Năng suất cá thể cà chua cao nhất ở trên nền bổ sung 1%-3% biochar kết hợp phun phân bón lá Komix

Như vậy, có thể thấy phân bón qua lá là loại phân lý tưởng trong sản xuất nông nghiệp bởi hiệu quả cao, tiện ích và không ô nhiễm môi trường, song đòi hỏi người dùng phải có hiểu biết tối thiểu để thu được lợi ích kinh tế cao

Trang 38

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng, vật liệu nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là cà chua giống VR2 do Viện nghiên cứu rau quả Trung ương chọn tạo

2.2.2 Vật liệu nghiên cứu

- Giá, chậu nhựa, sơ dừa, kéo, dây buộc, bút sổ

- Các hóa chất pha chế các dung dịch dinh dưỡng

- Rau muống, ngải cứu, rỉ mật, đu đủ, bột cá và bột xương dùng để pha chế dung dịch hữu cơ

2.2 Nội dung nghiên cứu

-Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến khả năng sinh

trưởng và năng suất của cà chua trồng thủy canh

- Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến khả

năng sinh trưởng và năng suất của cà chua trồng trên đồng ruộng

2.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

- Thời gian nghiên cứu: Đề tài được tiến hành trong thời gian từ tháng 11/

2014 đến tháng 4/ 2015

- Địa điểm đề tài được thực hiện tại nhà lưới của Viện bảo vệ thực vật, Bắc

Từ Liêm, Hà Nội

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Thành phần các dung dịch dinh dưỡng và cách pha chế

+ Dung dịch hữu cơ tự ngâm ủ: (Dung dịch dinh dưỡng tự chiết suất)

Thành phần: Cá với rỉ mật theo tỷ lệ 1:1, rau muống với rỉ mật theo tỷ lệ 1:1, ngải cứu với rỉ mật theo tỷ lệ 1:1, cây chuối với rỉ mật theo tỷ lệ 1:1, quả chuối với rỉ mật theo tỷ lệ 1:1, đu đủ ngâm với rỉ mật theo tỷ lệ 1:1, và bột xương ngâm với dấm tỷ

lệ 1:1 Ta ngâm 1 kg của một thành phần hữu cơ với 1 lít rỉ mật, được ngâm trong thời gian 3 tháng, chiết suất ra 5 lít dung dịch hữu cơ

Trang 39

+ Dung dịch TCX : (Dung dịch dinh dưỡng tự pha chế) Thành phần gồm 2 phần

dung dịch:

+ Dung dịch A: Tổng Nitrogen (N) : 7,7%; Ammoniacal Nitrogen 2,5%;

Calcium (Ca) 4,4% ; Potassium (K2O) 1,18%

+ Dung dịch B: Tổng Nitrogen (N) 3,6% ; Ammoniacal Nitrogen 3,6%; Potassium (K2O) 8,74%; Phosphate (P2O5) 6,05%; Magnesium MgO: 5,42%; Lưu huỳnh 1,03%; Chelax Fe 0,03% Và các nguyên tố vi lượng khác 0,03% (Mn, Cu, Zn,

Mo, B)

+ Dung dịch TNC HUME: (Dung dịch dinh dưỡng hữu cơ của Mỹ) Thành

phần gồm: 18% Axit humic – Fulvic; 0,29%N; 1,14%P2O5; 2,6%K2O; 0,049%Mg; 0,2% S; 0,25% Ca

+ Dung dịch FAO: Thành phần gồm:

+ Đa lượng (g): KNO3 112,4; Ca(NO3)2+4H2O 429,6; MgSO4 199,2; KH2SO4

54,0; KOH 9,2; K2SO4 101,6; FeSO4 22,28; NaEDTA 29,8

Thí nghiệm được đặt trong nhà lưới của Viện Bảo vệ thực vật, sử dụng chậu nhựa có diện tích mặt 0,1m2 Chậu nhựa được lót nylon đen vào đáy chậu trước khi

đổ nước vào chậu Nylon đen có tác dụng giữ dung dịch, và tạo môi trường thuận lợi cho sự phát triển của rễ Cây cà chua được trồng trong giá thể là hỗn hợp trấu hun và bột sơ dừa có tỷ lệ 1:1 Giá thể được chứa trong một giá nhựa, đặt phía trên chậu nhựa, được đỡ bằng thanh gỗ cứng đặt ngang mặt chậu Xung quanh giá nhựa

có các lỗ đục cho rễ cây đâm ra

Trang 40

Bảng 2.1 Nội dung và cách pha chế các dung dịch dinh dưỡng từ dung dịch

dinh dưỡng gốc Công thức Nội dung Cách pha chế từ dung dịch gốc

Công thức 1 Dung dịch hữu cơ tự

ngâm ủ

Pha 15ml dung dịch hữu cơ gốc+ 1 L nước để được 1 L dung dịch hữu cơCông thức 2 Dung dịch TCX Pha 2ml phần A + 2ml phần B + 1 L

nước để được 1 L dung dịch TCXCông thức 3 Dung dịch TNC

HUME

Pha 5 ml DD TNC HUME + 1 L nước

để được l L dung dịch TNC HUME.Công thức 4

(Đối chứng)

Dung dịch FAO Pha 10mL dung dịch FAO + 1 L

nước để được 1 L dung dịch FAO

Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:

Thời gian thí nghiệm: Từ 20/11/2015 (ngày trồng cây) đến hết tháng 04/2015

- Cách bổ sung dung dịch dinh dưỡng: Thực hiện mỗi tuần bổ sung 1 lít dinh

dưỡng cho cây một lần, nồng độ pha các dinh dưỡng như trên

- Các biện pháp chăm sóc khác:

Cắm giàn khi xuất hiện chùm hoa thứ nhất, làm giàn hình chữ A, khi cây phát triển tốt thì buộc cây để tránh cây bị đổ, quả không bị chạm đất, không nhiễm sâu bệnh Bấm ngọn, tỉa cành: Chỉ để 2 nhánh/cây, tỉa bỏ hoa quả đã bị sâu bệnh, lá già, lá bệnh dưới gốc

Phòng trừ sâu bệnh: Theo dõi dự xuất hiện của các loại sâu bệnh hại trên thí nghiệm, tiến hành phòng trừ khi cần thiết

Định dạng
Số trang	101
Dung lượng	1,76 MB