XÁC ĐỊNH GIÁ THỂ VÀ NỒNG ĐỘ CÁC DINH DƯỠNG ĐA LƯỢNG TRỒNG THỦY CANH HOA CẨM CHƯỚNG (Dianthus caryophyllus L.) CẮT CÀNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TƯỚI NHỎ GIỌT TẠI ĐƠN DƯƠNG, LÂM ĐỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

XÁC ĐỊNH GIÁ THỂ VÀ NỒNG ĐỘ CÁC DINH DƯỠNG ĐA LƯỢNG TRỒNG THỦY CANH HOA CẨM CHƯỚNG (Dianthus caryophyllus L.) CẮT CÀNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TƯỚI NHỎ GIỌT TẠI ĐƠN DƯƠNG, LÂM ĐỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH NGÔ QUỐC TUẤN XÁC ĐỊNH GIÁ THỂ VÀ NỒNG ĐỘ CÁC DINH DƯỠNG ĐA LƯỢNG TRỒNG THỦY CANH HOA CẨM CHƯỚNG (Dianthus caryophyllus L.) CẮT CÀNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TƯỚI NHỎ GIỌT TẠI ĐƠN DƯƠNG, LÂM ĐỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 82010 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH NGÔ QUỐC TUẤN XÁC ĐỊNH GIÁ THỂ VÀ NỒNG ĐỘ CÁC DINH DƯỠNG ĐA LƯỢNG TRỒNG THỦY CANH HOA CẨM CHƯỚNG (Dianthus caryophyllus L.) CẮT CÀNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TƯỚI NHỎ GIỌT TẠI ĐƠN DƯƠNG, LÂM ĐỒNG Chuyên ngành : Kỹ thuật trồng trọt Mã số : 60 62 10 Hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN THỊ DUNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 082010 ii iii LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên là Ngô Quốc Tuấn sinh ngày 14 tháng 09 năm 1983 tại TP. Hồ Chí Minh. Con Ông Ngô Văn Hòa và Bà Tăng Hà Nữ. Tốt nghiệp Tú tài tại Trường Trung học phổ thông Nguyễn Thị Minh Khai, Thành phố Hồ Chí Minh năm 2001. Tốt nghiệp Đại học ngành Nông học, hệ chính quy tại Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh. Tháng 10 năm 2006 theo học Cao học ngành Kỹ thuật trồng trọt tại Đại học Nông Lâm, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh. Địa chỉ liên lạc: 70 Trần Khắc Chân, phường Tân Định, quận 1, thành phố Hồ Chí Minh. Điện thoại: 0908028840 Email: ngoquoctuan.spctcgmail.com iv LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Ngô Quốc Tuấn v TÓM TẮT ĐỀ TÀI: XÁC ĐỊNH GIÁ THỂ VÀ NỒNG ĐỘ CÁC DINH DƯỠNG ĐA LƯỢNG TRỒNG THỦY CANH HOA CẨM CHƯỚNG (Dianthus caryophyllus L.) CẮT CÀNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TƯỚI NHỎ GIỌT TẠI HUYỆN ĐƠN DƯƠNG, TỈNH LÂM ĐỒNG. Đề tài thực hiện tại huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng từ tháng 04 năm 2009 đến tháng 01 năm 2010. Thí nghiệm bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên đơn yếu tố nhằm xác định loại giá thể, nồng độ N, K, P, tỉ lệ NH4 + : NO3 và phối hợp các nồng độ dinh dưỡng đa lượng tối ưu nhằm tìm ra nồng độ các chất dinh dưỡng phù hợp trồng thủy canh hoa cẩm chướng bằng phương pháp tưới nhỏ giọt với chu kỳ tưới ngày 2 lần, một lần tưới dung dịch dinh dưỡng và một lần nước, tốc độ tưới 2 lítgiờ. Sự thay đổi nồng độ các dinh dưỡng đa lượng trong thí nghiệm dựa theo dung dịch dinh dưỡng đối chứng Pianzo (2000). Kết quả cho thấy: giá thể 100% xơ dừa phù hợp cho việc trồng thủy canh hoa cẩm chướng cắt cành với chu kỳ tưới và vận tốc tưới như trên. Nồng độ N trong dung dịch dinh dưỡng là 168 mgl, 80 mgl và 40 mgl tương ứng với các giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, sinh trưởng sinh thực và sau thu hoạch cùng với tỉ lệ NH4 + : NO3 là 25:75 giúp cẩm chướng sinh trưởng và phát triển tốt. Bên cạnh đó, nồng độ K và P lần lượt là 110 mgl, 264 mgl, 55 mgl và 40 mgl, 50 mgl, 15 mgl tương ứng với các giai đoạn sinh trưởng của cẩm chướng. Sự phối hợp các nồng độ dinh dưỡng đa lượng tối ưu trên đã giúp cho cẩm chướng trồng thủy canh trên nền giá thể 100% xơ dừa bằng phương pháp tưới nhỏ giọt, sinh trưởng và phát triển tốt hơn so với dung dịch dinh dưỡng Pianzo và các phối hợp nồng độ khác. vi SUMMARY TITLE: DETERMINE MEDIA AND CONCENTRATIONS OF MACRO NUTRIENTS WHICH USED TO GROW HYDROPONICAL CARNATION (Dianthus caryophyllus L.) BY DRIP SYSTEM IN DON DUONG, LAM DONG. The research was carried out in Don Duong district, Lam Dong Province from April 2009 to January 2010. The research included six experiments which were designed by RCBD to determine type of media, concentration of N, P, K, NH4 + : NO3 ratio and combinations of optimum macro nutrient concentrations to make solution for growing hydroponically cutflower carnation with irrigational frequence is twice per day, one with nitrition solution and another with water, and rate of dripping is 2 liter per hour by dropping technique. The modification of concentration of macro nutrients bases on control solution of Pianzo (2000). The result showed that coconut Coir is the best media for carnation grown hydroponically by dropping technique with above irrigational frequence and rate of dripping. The concentration of N is 168 mgl, 80 mgl and 40 mgl, matching each developmental phase of carnation along with NH4 + : NO3 ratio 25 : 75 are suitable for growth and development of carnation grown hydroponically. Besides, the concentration of K and P are 110 mgl, 264 mgl, 55 mgl and 40 mgl, 50 mgl, 15 mgl respectively. The combination of above optimum macro nutrient concentrations increases growth and development of carnation grown hydroponically on coconut coir more than Pianzo solution and other combinations. vii MỤC LỤC Trang tựa ...................................................................................................................... i Trang chuẩn y .............................................................................................................. ii Lý lịch cá nhân .......................................................................................................... iii Lời cam đoan .............................................................................................................. iv Tóm tắt ........................................................................................................................ v Summary .................................................................................................................... vi Mục lục......................................................................................................................vii Danh sách các bảng .................................................................................................... xi Danh sách các hình .................................................................................................. xiii Chương 1: Giới thiệu .................................................................................................. 1 1.1 Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1 1.2 Mục đích và yêu cầu ............................................................................................. 2 Chương 2: Tổng quan ................................................................................................. 3 2.1 Giới thiệu hoa cẩm chướng ................................................................................... 3 2.1.1 Phân loại ............................................................................................................. 3 2.1.2 Nguồn gốc và phân bố ........................................................................................ 3 2.1.3 Tổng quan hoạt động sản xuất hoa của Việt Nam ............................................. 4 2.1.3.1 Diện tích và các vùng trồng hoa ...................................................................... 4 2.1.3.2 Thực trạng tiêu thụ sản phẩm hoa ................................................................... 6 2.1.3.3 Một số hạn chế trong sản xuất hoa hiện nay ................................................... 7 2.2 Tổng quan về thủy canh ........................................................................................ 8 2.2.1 Khái niệm ........................................................................................................... 8 2.2.2 Lịch sử phát triển ............................................................................................... 8 2.2.3 Các thuận lợi và khó khăn của canh tác thủy canh ............................................ 9 2.2.3.1 Thuận lợi ......................................................................................................... 9 2.2.3.2 Khó khăn ....................................................................................................... 10 2.2.3.3 Xu hướng phát triển sản xuất thủy canh thế giới .......................................... 11 viii 2.2.4 Các mô hình thủy canh phổ biến ...................................................................... 11 2.2.5 Dung dịch dinh dưỡng cho canh tác thủy canh ................................................ 19 2.2.5.1 Độ pH của dung dịch..................................................................................... 21 2.2.5.2 Độ dẫn điện của dung dịch (EC) ................................................................... 23 2.2.5.3 Tỉ lệ NO3 NH4 + trong dung dịch dinh dưỡng ............................................... 23 2.2.5.4 Kali trong cây và trong dung dịch dinh dưỡng ............................................. 25 2.2.5.5 Phospho trong cây và trong dung dịch ding dưỡng ...................................... 26 2.2.6 Các giá thể trồng thủy canh phổ biến ............................................................... 26 2.3 Tình hình sản xuất thủy canh .............................................................................. 29 2.4 Tình hình nghiên cứu thủy canh trong và ngoài nước ........................................ 31 2.4.1 Tình hình nghiên cứu về thủy canh trong nước .............................................. 31 2.4.2 Tình hình nghiên cứu thủy canh ở nước ngoài ................................................ 32 Chương 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ...................................................... 35 3.1 Thời gian và địa điểm.......................................................................................... 35 3.1.1 Thời gian thực hiện .......................................................................................... 35 3.1.2 Địa điểm thực hiện ........................................................................................... 35 3.2 Vật liệu thí nghiệm .............................................................................................. 35 3.2.1 Đối tượng ......................................................................................................... 35 3.2.2 Nhà kính ........................................................................................................... 36 3.2.3 Khay chứa giá thể trồng ................................................................................... 36 3.2.4 Giá thể .............................................................................................................. 37 3.2.5 Dụng cụ tưới và ống tưới nhỏ giọt ................................................................... 38 3.2.6 Dung dịch dinh dưỡng và hóa chất .................................................................. 39 3.3 Phương pháp thí nghiệm ..................................................................................... 40 3.4 Quy trình trồng cẩm chướng ............................................................................... 49 Chương 4: Kết quả và thảo luận ................................................................................ 50 4.1 Thí nghiệm 1: Xác định giá thể thích hợp trồng thủy canh cẩm chướng bằng phương pháp tưới nhỏ giọt .......................................................... 50 4.1.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng .............................................................................. 50 ix 4.1.2 Các chỉ tiêu về rễ .............................................................................................. 53 4.1.3 Các chỉ tiêu về hoa và chất lượng hoa ............................................................. 55 4.2 Thí nghiệm 2: Xác định nồng độ N thích hợp cho cẩm chướng trồng thủy canh bằng phương pháp tưới nhỏ giọt ..................................................... 57 4.2.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng .............................................................................. 57 4.2.2 Các chỉ tiêu về hoa và chất lượng hoa ............................................................. 60 4.3 Thí nghiệm 3: Xác định tỉ lệ NH4 +NO3 thích hợp cho sự sinh trưởng phát triển của cẩm chướng trồng thủy canh bằng phương pháp tưới nhỏ giọt ............................................................................... 63 4.3.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng .............................................................................. 63 4.3.2 Các chỉ tiêu về hoa và chất lượng hoa ............................................................. 66 4.4 Thí nghiệm 4: Xác định nồng độ K2O thích hợp cho cẩm chướng trồng thủy canh bằng phương pháp tưới nhỏ giọt ................................ 68 4.4.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng của cây ................................................................. 69 4.4.2 Các chỉ tiêu về hoa và chất lượng hoa ............................................................. 71 4.5 Thí nghiệm 5: Xác định nồng độ P2O5 thích hợp cho cẩm chướng trồng thủy canh bằng phương pháp tưới nhỏ giọt ................................ 73 4.5.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng .............................................................................. 74 4.5.2 Các chỉ tiêu về hoa và chất lượng hoa ............................................................. 76 4.6 Thí nghiệm 6: Ảnh hưởng của các nồng độ N, P2O5, K2O tối ưu đến sinh trưởng của cẩm chướng trồng thủy canh bằng phương pháp tưới nhỏ giọt ........................................................................................ 78 4.6.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng .............................................................................. 79 4.6.2 Các chỉ tiêu về hoa và chất lượng hoa ............................................................. 82 Chương 5: Kết luận và đề nghị ................................................................................. 85 5.1 Kết luận ............................................................................................................... 85 5.2 Đề nghị ................................................................................................................ 86 Tài liệu tham khảo ..................................................................................................... 87 Phụ lục 1: Liều lượng các hóa chất sử dụng trong thí nghiệm ................................. 93 x DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 So sánh lượng nước dùng trong canh tác thủy canh và truyền thống .......................................................................... 10 Bảng 2.2 Một số dung dịch dinh dưỡng sử dụng trong thủy canh ........................... 19 Bảng 2.3 Diện tích và loại cây trồng thủy canh ở một số quốc gia .......................... 30 Bảng 3.1 Thành phần dung dịch dinh dưỡng cho hoa cắt cành ................................ 39 Bảng 3.2 pH và EC của các nghiệm thức thí nghiệm 2 ............................................ 43 Bảng 3.3 pH và EC của các nghiệm thức thí nghiệm 3 ............................................ 45 Bảng 3.4 pH và EC của các nghiệm thức thí nghiệm 4 ............................................ 46 Bảng 3.5 pH và EC của các nghiệm thức thí nghiệm 5 ............................................ 47 Bảng 3.6 pH và EC của các nghiệm thức thí nghiệm 6 ............................................ 48 Bảng 4.1 Chiều cao cây cẩm chướng trồng trong các loại giá thể ........................... 50 Bảng 4.2 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây cẩm chướng trồng trên các loại giá thể khác nhau ......................................................... 51 Bảng 4.3 Tổng số cành cấp 1 của cẩm chướng trên các loại giá thể khác nhau ....... 52 Bảng 4.4 Ảnh hưởng của các loại giá thể trồng đến tốc độ phân cành cấp 1 ........... 53 Bảng 4.5 Chiều dài rễ và trọng lượng rễ của cẩm chướng trồng trên các loại giá thể .................................................................................... 53 Bảng 4.6 Ảnh hưởng của các loại giá thể trồng khác nhau đến các chỉ tiêu về hoa ............................................................................... 55 Bảng 4.7 Chất lượng hoa cẩm chướng thu hoạch trên các loại giá thể khác nhau .......................................................................... 56 Bảng 4.8 Ảnh hưởng của các nồng độ N đến chiều cao cây cẩm chướng ............... 58 Bảng 4.9 Ảnh hưởng của các nồng độ N đến tốc độ tăng trưởng chiều cao cây ...... 59 Bảng 4.10 Tổng số cành cấp 1 của cẩm chướng ở các nồng độ N khác nhau .......... 59 Bảng 4.11 Tốc độ phân cành cấp 1 các nghiệm thức ở các nồng độ N thay đổi ...... 60 Bảng 4.12 Các chỉ tiêu về hoa cẩm chướng ở các nồng độ N khác nhau ................. 60 Bảng 4.13 Các chỉ tiêu về chất lượng hoa thu hoạch ở các nồng độ N thay đổi ...... 61 xi Bảng 4.14 Ảnh hưởng của các tỉ lệ NH4 +NO3 thay đổi đến chiều cao cây cẩm chướng .......................................................................... 63 Bảng 4.15 Tốc độ tăng chiều cao cây khi tỉ lệ NH4 +NO3 thay đổi ......................... 64 Bảng 4.16 Ảnh hưởng của các tỉ lệ NH4 +NO3 đến sự phân cành của cẩm chướng ................................................................. 65 Bảng 4.17 Tốc độ phân cành cấp 1 của cẩm chướng khi tỉ lệ NH4 +NO3 thay đổi........................................................................... 65 Bảng 4.18 Các chỉ tiêu về hoa cẩm chướng khi tỉ lệ tỉ lệ NH4 +NO3 thay đổi ........ 66 Bảng 4.19 Ảnh hưởng của các tỉ lệ NH4 +NO3 đến chất lượng hoa thu hoạch ........ 67 Bảng 4.20 Chiều cao cây cẩm chướng ở các nồng độ K khác nhau ......................... 69 Bảng 4.21 Ảnh hưởng của các nồng độ K đến tốc độ tăng chiều cao cây cẩm chướng ... 70 Bảng 4.22 Ảnh hưởng của K đến sự phân cành của cẩm chướng ............................ 70 Bảng 4.23 Tốc độ phân cành cấp 1 của cẩm chướng ở các nồng độ K khác nhau ......................................................................... 70 Bảng 4.24 Các chỉ tiêu về hoa cẩm chướng ở các nồng độ K thay đổi .................... 71 Bảng 4.25 Ảnh hưởng của các nồng độ K khác nhau đến chất lượng hoa thu hoạch ......................................................................... 72 Bảng 4.26 Ảnh hưởng của P đến sự tăng trưởng chiều cao cây cẩm chướng .......... 74 Bảng 4.27 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây ở các nồng độ P khác nhau ............... 74 Bảng 4.28 Tổng số cành cấp 1 của cẩm chướng ở các nồng độ P thay đổi.............. 75 Bảng 4.29 Tốc độ phân cành cấp 1 của cẩm chướng ở các nồng độ P khác nhau ........... 75 Bảng 4.30 Các chỉ tiêu về hoa ở các nồng độ P khác nhau ...................................... 76 Bảng 4.31 Ảnh hưởng của P đến chất lượng hoa thu hoạch .................................... 77 Bảng 4.32 Ảnh hưởng của các nồng độ N, P, K khác nhau đến chiều cao cây cẩm chướng .......................................................................... 79 Bảng 4.33 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây khi nồng độ N, P, K trong dung dịch thay đổi ............................................................................. 80 Bảng 4.34 Ảnh hưởng của các nồng độ N, P, K phối hợp đến sự phân cành cẩm chướng .......................................................................... 81 xii Bảng 4.35 Tốc độ phân cành cấp 1 của cẩm chướng ở các nghiệm thức ................. 81 Bảng 4.36 Ảnh hưởng của các nồng độ N, P, K đến các chỉ tiêu về hoa cẩm chướng ..................................................................... 82 Bảng 4.37 Chất lượng hoa thu hoạch ở các nghiệm thức nồng độ N, P, K thay đổi ......................................................................... 82 xiii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Mô hình thuỷ canh màng dinh dưỡng (NFT) ............................................ 13 Hình 2.2 Mô hình thuỷ canh hệ thống DFT ............................................................. 14 Hình 2.3 Phương pháp nhúng ngập rễ ...................................................................... 15 Hình 2.4 Phương pháp thả nổi .................................................................................. 15 Hình 2.5 Phương pháp thủy canh nhờ mao dẫn ....................................................... 16 Hình 2.6 Hệ thống thủy canh túi treo ....................................................................... 17 Hình 2.7 Phương pháp thủy canh theo luống ........................................................... 17 Hình 2.8 Mô hình khí canh ....................................................................................... 18 Hình 2.9 Khả năng hữu dụng của các nguyên tố dinh dưỡng ở các mức pH khác nhau ............................................................................ 22 Hình 2.10 Đá perlite ................................................................................................. 28 Hình 2.11 LECA ....................................................................................................... 29 Hình 2.12 Rockwool ................................................................................................. 29 Hình 3.1 Cây cẩm chướng làm thí nghiệm............................................................... 35 Hình 3.2 Nhà kính sử dụng làm thí nghiệm ............................................................. 36 Hình 3.3 Khay trồng cẩm chướng ............................................................................ 36 Hình 3.4 Bụi xơ dừa ................................................................................................. 37 Hình 3.5 Trấu............................................................................................................ 37 Hình 3.6 Máy bơm, thùng chứa dung dịch và ống chia dung dịch .......................... 38 Hình 3.7 Ống tưới nhỏ giọt ...................................................................................... 38 Hình 4.1 Rễ cẩm chướng trồng trên các giá thể khác nhau ...................................... 55 Hình 4.2 Cành hoa thu hoạch trên các loại giá thể khác nhau ................................. 57 Hình 4.3 Cành hoa cẩm chướng trồng ở các nồng độ N khác nhau ......................... 62 Hình 4.4 Cành hoa cẩm chướng thu hoạch ở các tỉ lệ NH4 +NO3 thay đổi ............. 68 Hình 4.5 Cành hoa thu hoạch của các nồng độ K trong dung dịch dinh dưỡng thay đổi .......... 73 Hình 4.6 Cành hoa cẩm chướng thu hoạch trồng ở các nồng độ P khác nhau ......... 78 Hình 4.7 Cành hoa cẩm chướng thu hoạch của các nghiệm thức nồng độ N, P, K trong dung dịch dinh dưỡng thay đổi .............................. 84 1 Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Hiện nay nông dân thường xuyên áp dụng các mô hình thâm canh cây trồng để tạo ra lượng sản phẩm lớn và năng suất cao. Tuy nhiên, việc áp dụng thâm canh mức độ cao đòi hỏi nhu cầu sử dụng phân bón và các hóa chất trong nông nghiệp gia tăng dẫn đến làm suy giảm nghiêm trọng độ phì nhiêu của đất và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Đặc biệt, tại các vùng thâm canh hoa cắt cành, lượng phân bón và hóa chất sử dụng còn cao hơn gấp nhiều lần càng ảnh hưởng đến chất lượng đất trồng và môi trường sống. Do nhu cầu tăng năng suất cây trồng phục vụ cho sự gia tăng dân số nhanh chóng, trong khi đất nông nghiệp ngày càng thu hẹp do quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa. Do đó, con người phát triển các mô hình canh tác mới giúp gia tăng sản lượng nông sản trong điều kiện đất canh tác ngày càng thu hẹp trong đó có mô hình canh tác thủy canh. Mô hình thủy canh cây trồng đang trở thành một trong những phương pháp canh tác tiên tiến nhất trong sản xuất nông nghiệp. Canh tác theo hướng thủy canh làm gia tăng năng suất cây trồng (Smith, 1987), tiết kiệm nước tưới (James, 1993) và diện tích đất trồng trọt cũng như hạn chế gây ô nhiễm cho môi trường. Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu còn cao khi đòi hỏi kết hợp công nghệ tiên tiến với điều kiện nhà lưới. Hơn nữa, việc xác định loại mô hình và quy trình thủy canh phù hợp với từng loại cây trồng để giảm thiểu chi phí đầu tư ban đầu cần được nghiên cứu sâu hơn nữa. 2 Với các lý do nêu trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề đài: “Xác định giá thể và nồng độ các dinh dưỡng đa lượng trồng thủy canh hoa cẩm chướng (Dianthus caryophyllus L.) cắt cành bằng phương pháp nhỏ giọt tại huyện Đơn Dương, Lâm Đồng” 1.2Mục tiêu và yêu cầu 1.2.1 Mục tiêu Xác định giá thể trồng phù hợp cho hoa cẩm chướng cắt cành trồng thủy canh bằng phương pháp tưới nhỏ giọt. Xác định các yếu tố dinh dưỡng phù hợp để canh tác hoa cẩm chướng cắt cành trong điều kiện trồng thủy canh trên giá thể theo phương pháp tưới nhỏ giọt. 1.2.2 Yêu cầu Xác định tỷ lệ phối trộn bụi xơ dừa, trấu làm giá thể trồng thuỷ canh hoa cẩm chướng bằng phương pháp tưới nhỏ giọt. Xác định nồng độ N, P, K, thích hợp cho sự sinh trưởng phát triển của hoa cẩm chướng trong điều kiện trồng thủy canh bằng phương pháp tưới nhỏ giọt. 3 Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu hoa cẩm chướng 2.1.1 Phân loại Hoa cẩm chướng có tên khoa học là Dianthus caryophyllus L., thuộc chi Dianthus, họ Caryophyllaceae, bộ Caryophyllales. Tên tiếng Anh là Carnation hoặc Dianthus. 2.1.2 Nguồn gốc và phân bố Hoa cẩm chướng có nguồn gốc từ vùng Nam nước Nga trải dài đến vùng núi Auvergne của nước Pháp. Hoa cẩm chướng đã được canh tác từ rất lâu cho mục đích làm hoa trang trí cũng như để cắt cành. Các giống trồng cắt cành hiện nay chủ yếu là các giống lai với các ưu điểm về kích thước hoa lớn, số cánh hoa nhiều, cành hoa dài và có khả năng kháng bệnh. Gần đây, việc sử dụng các giống hoa đột biến mang đến nhiều màu sắc mới. Trước đây hoa cẩm chướng được trồng làm cảnh trang trí. Từ năm 1975 đã có sản xuất hoa cắt cành với những giống nhập nội. Từ năm 1995, nhiều giống hoa cẩm chướng được nhập nội có nguồn gốc từ Hà Lan, Trung Quốc với màu sắc đa dạng phong phú. Tại Đà Lạt, vùng Vạn Thành – phường 5, Thái Phiên – Phường 12, Phường 7, 8 là những nơi trồng nhiều hoa cẩm chướng. Hiện có khoảng trên 20 giống được trồng trọt với mục đích cắt cành. Các giống trồng trọt hiện nay được chia theo nhóm sau: • Nhóm hoa chùm: Màu đỏ, hồng, trắng, kem. Hoa nhỏ, cành thấp 3040 cm, mắt nhặt. Thời gian sinh trưởng 1824 tháng. • Nhóm hoa đơn: loại màu đỏ, hoa lớn, cánh cao 7080 cm, mắt thưa, ít chồi, thời gian sinh trưởng 1518 tháng. Loại màu hồng, vàng, trắng, cam, kem, và 4 các loại khác như màu vàng viền đỏ, hồng viền tím, đỏ viền trắng, hồng viền trắng... Nhóm hoa đơn thường cho hoa lớn, cành cao 6575 cm, mắt thưa, nhiều chồi, thời gian sinh trưởng 1824 tháng. Hoa cẩm chướng có diện tích canh tác không lớn, chủ yếu trồng trong nhà có mái che plastic. Hàng năm Đà lạt cung cấp khoảng 0,30,5 triệu cành hoa cẩm chướng các loại. Cũng như hoa đồng tiền, cẩm chướng là loài hoa quan trọng trồng thương mại ở nhiều nước trên thế giới. 2.1.3 Tổng quan hoạt động sản xuất hoa của Việt Nam 2.1.3.1 Diện tích và các vùng trồng hoa Diện tích canh tác Hiện nay diện tích hoa cây cảnh cả nước có 15.000 ha, tăng 7% so với 2004. Sản xuất hoa đang cho thu nhập cao bình quân đạt khoảng 70 130 triệu đồngha nên rất nhiều địa phương trong cả nước đang mở rộng diện tích hoa trên những vùng đất có tiềm năng. Một số tỉnh Duyên hải miền Trung cũng bắt đầu phát triển sản xuất hoa cắt cành theo hướng hàng hóa, chủ yếu phục vụ nhu cầu tại chỗ, với chủng loại tương đối hạn chế. Các tỉnh phía Nam, điển hình là Thành phố Hồ Chí Minh, trong đó có các huyện Hóc Môn, Bình Chánh, Gò Vấp, Thủ Đức... cùng các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long như Tiền Giang, Đồng Tháp là nguồn cung cấp hoa và cây cảnh đáng kể. Tuy nhiên, các địa bàn này chỉ sản xuất chủ yếu một số loại hoa nhiệt đới (cúc móng rồng, cúc đại đoá, huệ, mai…). Lượng hoa cắt cành truyền thống (hồng, cúc, cẩm chướng, layơn, đồng tiền) sản xuất còn rất hạn chế và chất lượng chưa thật cao. Các vùng miền trồng tập trung một số loại hoa cây cảnh Tại miền Bắc, Hà Nội được đánh giá là vùng hoa lớn nhất, tại huyện Từ Liêm với diện tích 500 ha thì xã Tây Tựu có 330 ha (chiếm 66% diện tích trồng hoa toàn huyện, chiếm 84,6% diện tích canh tác toàn xã), chủ yếu trồng hoa cúc, hoa hồng, hoa đồng tiền, hoa ly, hoa loa kèn… Ngoài ra, một số huyện ngoại thành khác 5 và một số tỉnh khác như Vĩnh Phúc, Hưng Yên, Hà Tây, Thái Bình cũng có diện tích sản xuất hoa lớn. Tại các tỉnh tỉnh phía Nam, tập trung nhiều tại TP HCM với diện tích hoa cây cảnh hiện có 700 ha, tập trung ở 8 quận huyện như quận 12 (110 ha), Thủ Đức (87 ha)…, nhiều nhất là Củ Chi (131 ha) với khoảng 1.400 hộ sản xuất, hoa, cây cảnh đang được đề nghị đưa vào chương trình 3 cây trồng chủ lực của thành phố (cây dứa cayen, cây rau an toàn, hoa cây cảnh). Các giống hoa cao cấp như lily, hồng môn, layơn giống mới, hoa đồng tiền giống mới, thiên điểu, tulíp đang được ưa chuộng Với điều kiện khí hậu, đất đai thích hợp để phát triển các loại hoa có thu nhập cao, ngành trồng hoa là ngành kinh tế có nhiều tiềm năng của thành phố Đà Lạt. Lâm Đồng được coi là trung tâm sản xuất hoa cắt cành lớn nhất cả nước, với khả năng sản xuất hầu như quanh năm. Diện tích trồng hoa của Lâm Đồng năm 2005 đạt 2027 ha, chủ yếu tập trung tại TP Đà Lạt, các xã Hiệp Thành, Hiệp An...Sản lượng hoa khoảng 640 triệu cành, nghề trồng hoa ở Đà Lạt đang có xu hướng phát triển mạnh cùng với việc áp dụng những công nghệ mới. Đà Lạt cũng đã lập ra Hiệp hội hoa lan cây cảnh nhưng hầu như về cơ bản vẫn chưa giúp tháo gỡ được các khó khăn về giống, ngăn chặn bệnh dịch, vẫn chưa liên kết được để xây dựng một thương hiệu đủ tầm. Chỉ riêng với địa lan, từ 2 năm nay Đà Lạt đã bị mất đi hàng ngàn chậu do căn bệnh thối rễ hiện chưa có thuốc đặc trị. Các loại hoa được trồng tại Đà Lạt hiện nay rất đa dạng và phong phú, bao gồm nhiều chủng loại khác nhau: + Hoa cúc (Chrysanthemum sp.): có trên 40 loại, nguồn gốc Indonesia, gồm 3 nhóm: nhóm hoa lớn như cúc đại hóa màu vàng anh, trắng, tím; nhóm hoa nhỏ và nhóm cúc tia. + Hoa hồng (Rosa sp.): Có trên 15 loại có nguồn gốc từ Italia, Hà Lan. Hoa hồng Đà Lạt to, cành thẳng, bền, thơm, sinh trưởng và phát triển tốt, khả năng kháng 6 bệnh trung bình đến cao. Nhược điểm hay bị biến dạng khi nhiệt độ khá cao, hoặc kháng bệnh mốc sương kém. + Cẩm chướng (Dianthus caryophyllus): Gồm 14 loại, có nhiều màu. Loại hoa nhỏ, cành thấp 30 40 cm. Loại hoa đơn, cành cao 70 80 cm. Ngoài ra Đà Lạt còn sản xuất một số chủng loại hoa khác như layơn (Gladious communis), huệ tây (Lilium longiflorum), Cúc đồng tiền (Gerbera sp.), salem. Tiềm năng về hoa ở Đà Lạt đang được chú ý phát triển nhưng nhìn chung vẫn là phát triển tự phát, chưa có cơ quan nào đứng ra kiểm nghiệm, công bố giống mới để đưa ra cho dân. Việc nhân giống bằng phương pháp cấy mô tế bào đang trở nên thịnh hành nhưng không ai kiểm soát, đánh giá được chất lượng của giống nên có thể nhân ra cả giống đang có mầm bệnh. 2.1.3.2 Thực trạng tiêu thụ sản phẩm hoa Hiện nay, sản xuất hoa ở nước ta được thực hiện bởi 2 đối tượng chính: nông dân sản xuất tự phát theo xu hướng nhu cầu thị trường trong nước và bởi các doanh nghiệp tư nhân trong nước, liên doanh với nước ngoài hoặc 100% vốn nước ngoài sản xuất hoa chủ yếu cho xuất khẩu. Hoa tiêu thụ trong nước chủng loại đa dạng và cung cấp ra thị trường theo mùa vụ, chất lượng từ thấp đến cao, giá cả vừa phải, hiệu quả kinh tế không cao, sản xuất nhỏ lẻ và thiếu ổn định. Các doanh nghiệp sản xuất hoa xuất khẩu lượng hoa nhiều hơn mang tính hàng hoá, chất lượng hoa cao hơn và được sản xuất trong điều kiện kỹ thuật cao, sản phẩm được tiêu thụ theo hợp đồng. Hiện nay, Việt Nam đã xuất khẩu được các sản phẩm hoa cắt cành như hồng, phong lan, cúc, đồng tiền, cẩm chướng, lily, sao tím... sang Trung Quốc, Hồng Kông, Đài Loan, Nhật bản, Singapore. Australia, Ảrập; vạn niên thanh, mai chiếu thủy, mai cảnh... sang Trung Quốc, Hoa Kỳ, Nhật Bản. Tuy nhiên, số lượng xuất khẩu không nhiều, với doanh thu hơn 10 triệu USDnăm. Sở dĩ, sản phẩm hoa, cây cảnh của Việt Nam khó thâm nhập thị trường thế giới là do chủng loại, chất lượng, kích cỡ không đồng đều, chưa đáp ứng được thị hiếu của khách hàng quốc tế. Trong 7 khi đó, tiêu thụ trong nước lại có xu hướng chạy theo mùa vụ (rằm, lễ, Tết, các ngày kỷ niệm) là chính. Đà Lạt là vùng sản xuất hoa nổi tiếng và là vùng có tiềm năng lớn nhất về sản xuất hoa của cả nước. Hiện nay công ty TNHH Đà Lạt Hasfarm 100% vốn nước ngoài đang áp dụng công nghệ sản xuất hoa tiên tiến với qui mô diện tích 15 ha sản xuất trong nhà kính và 2 ha nhà thép; có hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, ẩm độ, hệ thống tưới nhỏ giọt bằng nguồn nước sạch hòa tan với phân bón, thuốc bảo vệ thực vật. Các chủng loại hoa Công ty Đà Lạt Hasfarm đang sản xuất bao gồm hoa hồng, cúc, cẩm chướng, lily, đồng tiền và lá hoa trang trí. Sản lượng hoa xuất khẩu sang các nước Hồng Kông, Nhật, Đài Loan, Singapore... chiếm 55%, phần còn lại dành cho tiêu thụ nội địa. Quy trình sản xuất được thực hiện khép kín từ gieo trồng đến thu hoạch, kể cả công nghệ sau thu hoạch như xử lý dung dịch giữ hoa, đóng gói, bảo quản và vận chuyển trong ngày để gửi đến nơi tiêu thụ. 2.1.3.3 Một số hạn chế trong sản xuất hoa hiện nay Nhìn chung sản xuất hoa ở nước ta bị hạn chế rất lớn về thời vụ do điều kiện khí hậu không thích hợp: ở phía Bắc, hầu hết các loại hoa có chất lượng cao chỉ có thể sản xuất được với chất lượng khá trong vụ Đông Xuân; còn ở các tỉnh phía Nam khí hậu lại càng ít thuận lợi hơn (trừ một số vùng đặc thù). Về quy mô và tổ chức sản xuất: Hầu hết những cơ sở sản xuất hoa cắt cành ở nước ta còn ở quy mô nông hộ nhỏ, tổ chức sản xuất đơn lẻ, với diện tích trung bình từ 2.000 đến 3.000 m2hộ. Hộ sản xuất hoa lớn cũng chỉ từ 1 đến 2 ha. Ở quy mô sản xuất này không thể áp dụng những kỹ thuật tiến bộ như nhà kính, nhà lưới, sân bãi, mặt bằng, dây chuyền chế biến, bảo quản vận chuyển lạnh,…để đưa ngành sản xuất hoa trở thành sản xuất công nghiệp. Từng hộ nông dân sản xuất đơn lẻ, thiếu hợp tác là trở ngại lớn cho việc tạo nguồn hàng hóa lớn và đa dạng với chất lượng cao, đồng nhất. Trên thực tế, đã có nhiều hợp đồng xuất khẩu không thể thực hiện được do không thể tổ chức cung cấp sản phẩm theo yêu cầu, trong khi tiềm năng sản xuất là rất lớn. 8 Kỹ thuật trồng hoa ở nhiều nơi vẫn chủ yếu dựa vào kinh nghiệm và phương pháp nhân giống cổ truyền như gieo từ hạt, trồng từ củ, mầm, nhánh. Các phương pháp này dễ trồng, giá thành cây giống thấp nhưng chất lượng giống không cao, dễ bị thoái hóa, làm giảm chất lượng hoa vì vậy tuy chủng loại hoa của Việt Nam khá phong phú nhưng thiếu giống hoa đẹp, chất lượng cao. Hơn nữa, nông dân canh tác hoa chủ yếu trên đất, nhất là hoa cắt cành. Do đó, trong điều kiện thâm canh cao, các nguồn bệnh tiềm ẩn trong đất làm giảm năng suất và phẩm chất hoa rất nhiều. Về ứng dụng công nghệ cao: đã được cải thiện đáng kể, như thay đổi cơ cấu giống, nuôi cấy mô, kỹ thuật canh tác và bảo vệ thực vật tiên tiến; áp dụng công nghệ nhà lưới có mái che sáng... Tuy nhiên, sự thay đổi này diễn ra không đồng đều giữa các vùng sản xuất vì nhiều lý do (khí hậu thời tiết, trình độ thâm canh, khả năng đầu tư, khả năng tiếp cận kỹ thuật tiến bộ và thị trường). 2.2 Tổng quan về thủy canh (Hydroponics) 2.2.1 Khái niệm Thủy canh hay còn gọi là canh tác không sử dụng đất là phương pháp trồng cây sử dụng các dung dịch dinh dưỡng mà không cần đất trồng. Các cây trồng cạn được trồng với bộ rễ ngập trong dung dịch dinh dưỡng khoáng hoặc được trồng trong các giá thể trơ không dinh dưỡng như bụi xơ dừa, perlite, sỏi nhuyễn, bông gòn. Từ “hydroponics” được đề xuất bởi Gericke vào năm 1936 để mô tả việc canh tác cây trồng ăn được và làm cảnh trong một dung dịch gồm nước và các dinh dưỡng dạng hòa tan. 2.2.2 Lịch sử phát triển Các nghiên cứu về dinh dưỡng cây trồng đã bắt đầu từ hàng ngàn năm trước. Tài liệu ghi chép việc canh tác cây trồng cạn không sử dụng đất được xuất bản đầu tiên năm 1627 bởi Bacon. Sau đó, mô hình canh tác không cần đất được nghiên cứu 9 rộng rãi. Năm 1699, Woodward công bố nghiên cứu trồng cây bạc hà không sử dụng đất. Ông phát hiện rằng, cây trồng trong nước không tinh khiết phát triển tốt hơn trong nước cất. Năm 1842, các nhà thực vật học người Đức cho rằng có 9 nguyên tố cần thiết cho sự phát triển của thực vật và đến năm 1859 – 1865, Sachs và Knop đã phát triển hệ thống canh tác không sử dụng đất. Sự sinh trưởng của cây trồng cạn trong điều kiện cung cấp các chất khoáng cần thiết qua dung dịch dinh dưỡng đã nhanh chóng trở thành một nghiên cứu chuẩn mực và phương pháp giảng dạy về dinh dưỡng cây trồng cho đến ngày nay. Năm 1929, Gericke bắt đầu tiến hành ứng dụng mô hình canh tác bằng dung dịch dinh dưỡng đối với cây trồng sản xuất nông nghiệp. Trong thủy canh, dung dịch dinh dưỡng có thể tuần hoàn quanh rễ cây theo cơ chế bị động nhờ trọng lực hoặc chủ động nhờ các máy bơm. 2.2.3 Các thuận lợi và khó khăn của canh tác thủy canh 2.2.3.1 Thuận lợi Ngày nay, canh tác thủy canh đã trở thành một ngành ứng dụng trong khoa học nông nghiệp. Các thuận lợi của canh tác thủy canh bao gồm: Thứ nhất, mô hình canh tác thủy canh cho năng suất cây trồng cao hơn canh tác truyền thống nhờ cây trồng phát triển tốt hơn. Cây trồng gần như hấp thu được những chất dinh dưỡng cần thiết bổ sung qua dung dịch dinh dưỡng và với một liều lượng cân bằng. Theo James (1993), trong cùng một khoảng thời gian, xà lách trồng theo phương pháp truyền thống (trồng trên đất) thu được 3 – 4 vụ trong khi trồng bằng mô hình thủy canh có thể thu được 7 – 14 vụ. Cà chua trồng theo phương pháp thủy canh cũng cho năng suất 25 – 50 kgm2 so với trồng trên đất là 15 kgm2 (Smith, 1987). Thứ hai, mô hình thủy canh có thể áp dụng được mọi nơi, mọi địa hình mà canh tác truyền thống không thể thực hiện được. Ở các đô thị đông dân cư, trồng cây thuỷ canh có thể được thiết lập trên ban công nhà, sân thượng hoặc trên vỉa hè 10 mang lại mảng xanh cho đô thị. Ở những vùng khô hạn hay bán khô hạn, trồng cây theo phương pháp thủy canh giúp giảm lượng nước cho việc tưới tiêu, chi phí đầu tư. Bảng 2.1 So sánh lượng nước dùng trong canh tác thủy canh và truyền thống Cây trồng Lượng nước sử dụng (lhavụ) Thủy canh Truyền thống Cà chua 1500 7500 Xà lách 1000 4000 (Nguồn: James, 1993) Hơn nữa, cây trồng thủy canh còn sinh trưởng và phát triển nhanh hơn so với trồng bình thường trên đất nhờ không có mầm bệnh tiềm ẩn từ đất trồng (Donnan, 1998), do đó, hạn chế tối đa việc sử dụng thuốc BVTV và chất lượng sản phẩm cũng đảm bảo do sản phẩm từ canh tác thủy canh không dính bùn đất hay vết côn trùng cắn. Việc áp dụng các mô hình thủy canh tự động hoá giúp giảm chi phí lao động. Ngoài ra, mô hình thủy canh còn giúp canh tác trái vụ do có thể điều chỉnh tiểu khí hậu trong nhà kính. 2.2.3.2 Khó khăn Bên cạnh những lợi ích của mô hình canh tác theo hướng sử dụng dung dịch dinh dưỡng còn có những giới hạn nhất định. Đầu tiên là chi phí đầu tư ban đầu cho mô hình khá cao dẫn đến không mang lại hiệu quả kinh tế so với canh tác truyền thống kết hợp với việc kiểm soát điều kiện môi trường tốt. Hơn nữa, thủy canh đòi hỏi người trồng có kinh nghiệm và kiến thức trong việc chuẩn bị dung dịch dinh dưỡng, duy trì pH và EC, nhận biết và điều chỉnh kịp thời tình trạng thiếu hụt dinh dưỡng, duy trì điều kiện canh tác ổn định. Bên cạnh đó, thủy canh cũng hạn chế về số đối tượng áp dụng đặc biệt là các cây trồng thân gỗ (lâu năm) và rau ăn củ. Và nếu áp dụng mô hình tự động hoá trong thủy canh đòi hỏi nhu cầu về năng lượng cao cho việc vận hành máy móc. 11 Do đó, việc canh tác thủy canh hiện nay ở Việt Nam vẫn chỉ áp dụng ở quy mô nhỏ và phục vụ cho mục đích nghiên cứu là chủ yếu. 2.2.3.3 Xu hướng phát triển sản xuất thủy canh trên thế giới Do những khó khăn nhất định của phương pháp thủy canh nên xu hướng phát triển của sản xuất nông nghiệp theo hướng thủy canh cũng có những đặc điểm riêng • Chủ yếu các nước phát triển mới áp dụng mô hình sản xuất nông nghiệp bằng phương pháp thủy canh với quy mô lớn như Hà Lan, Úc, Canada, Mỹ,… Do nhu cầu an toàn của người tiêu dùng tại các quốc gia phát triển đòi hỏi các sản phẩm sạch dù giá cao nên sản lượng các sản phẩm thủy canh gia tăng nhanh nhất là các loại rau. • Các vùng, lãnh thổ thuộc khu vực bán khô hạn và khô hạn cũng phát triển các mô hình thủy canh trong sản xuất nông nghiệp do nhu cầu về nước tưới rất hạn chế. Các khu vực này thường cải tiến hệ thống tưới để mang lại hiệu quả tối đa. • Do chi phí đầu tư ban đầu của các mô hình thủy canh cao hơn so với canh tác truyền thống do đó nhu cầu đòi hỏi cải tiến hệ thống nhà kính với chi phí thấp, thời gian sử dụng dài. Hơn nữa, khi áp dụng tự động hóa trong các mô hình thủy canh nhằm giảm công lao động làm gia tăng sử dụng các nguồn năng lượng nhân tạo để phục vụ. Do đó cần phát triển các nguồn năng lượng thay thế rẻ hơn và sạch hơn như năng lượng mặt trời hay các nguồn năng lượng trong tự nhiên khác. 2.2.4 Các mô hình thủy canh phổ biến Thủy canh (hydroponics) ban đầu được hiểu là trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng. Tuy nhiên, hiện nay đã phát triển thêm nhiều phương pháp khác nhưng đề dựa trên quy tắc ban đầu như cây được trồng trên các giá thể trơ (không có dinh dưỡng) rồi được cung cấp dinh dưỡng qua hệ thống tưới liên tục. Do đó, thủy canh 12 hiện nay được hiều là phương pháp cung cấp dung dịch dinh dưỡng cho cây thông qua bộ rễ. Thủy canh có thể được chia thành 3 nhóm chính như sau: (1) Trồng cây trên dung dịch dinh dưỡng • Phương pháp hồi lưu (hệ thống đóng)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

*********

NGÔ QUỐC TUẤN

XÁC ĐỊNH GIÁ THỂ VÀ NỒNG ĐỘ CÁC DINH DƯỠNG ĐA LƯỢNG TRỒNG THỦY CANH HOA

CẨM CHƯỚNG (Dianthus caryophyllus L.) CẮT CÀNH

BẰNG PHƯƠNG PHÁP TƯỚI NHỎ GIỌT

TẠI ĐƠN DƯƠNG, LÂM ĐỒNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

*********

NGÔ QUỐC TUẤN

XÁC ĐỊNH GIÁ THỂ VÀ NỒNG ĐỘ CÁC DINH DƯỠNG ĐA LƯỢNG TRỒNG THỦY CANH HOA

CẨM CHƯỚNG (Dianthus caryophyllus L.) CẮT CÀNH

BẰNG PHƯƠNG PHÁP TƯỚI NHỎ GIỌT

TẠI ĐƠN DƯƠNG, LÂM ĐỒNG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Ngô Quốc Tuấn

TÓM TẮT

ĐỀ TÀI: XÁC ĐỊNH GIÁ THỂ VÀ NỒNG ĐỘ CÁC DINH DƯỠNG

ĐA LƯỢNG TRỒNG THỦY CANH HOA CẨM CHƯỚNG (Dianthus caryophyllus L.) CẮT CÀNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TƯỚI NHỎ GIỌT TẠI

HUYỆN ĐƠN DƯƠNG, TỈNH LÂM ĐỒNG

Đề tài thực hiện tại huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng từ tháng 04 năm 2009 đến tháng 01 năm 2010 Thí nghiệm bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên đơn yếu tố nhằm xác định loại giá thể, nồng độ N, K, P, tỉ lệ NH4+ : NO3- và phối hợp các nồng độ dinh dưỡng đa lượng tối ưu nhằm tìm ra nồng độ các chất dinh dưỡng phù hợp trồng thủy canh hoa cẩm chướng bằng phương pháp tưới nhỏ giọt với chu

kỳ tưới ngày 2 lần, một lần tưới dung dịch dinh dưỡng và một lần nước, tốc độ tưới

2 lít/giờ Sự thay đổi nồng độ các dinh dưỡng đa lượng trong thí nghiệm dựa theo dung dịch dinh dưỡng đối chứng Pianzo (2000)

Kết quả cho thấy: giá thể 100% xơ dừa phù hợp cho việc trồng thủy canh hoa cẩm chướng cắt cành với chu kỳ tưới và vận tốc tưới như trên Nồng độ N trong dung dịch dinh dưỡng là 168 mg/l, 80 mg/l và 40 mg/l tương ứng với các giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, sinh trưởng sinh thực và sau thu hoạch cùng với tỉ lệ NH4+ :

NO3- là 25:75 giúp cẩm chướng sinh trưởng và phát triển tốt Bên cạnh đó, nồng độ

K và P lần lượt là 110 mg/l, 264 mg/l, 55 mg/l và 40 mg/l, 50 mg/l, 15 mg/l tương ứng với các giai đoạn sinh trưởng của cẩm chướng

Sự phối hợp các nồng độ dinh dưỡng đa lượng tối ưu trên đã giúp cho cẩm chướng trồng thủy canh trên nền giá thể 100% xơ dừa bằng phương pháp tưới nhỏ giọt, sinh trưởng và phát triển tốt hơn so với dung dịch dinh dưỡng Pianzo và các phối hợp nồng độ khác

SUMMARY

TITLE: DETERMINE MEDIA AND CONCENTRATIONS OF MACRO NUTRIENTS WHICH USED TO GROW HYDROPONICAL

CARNATION (Dianthus caryophyllus L.) BY DRIP SYSTEM IN DON

DUONG, LAM DONG

The research was carried out in Don Duong district, Lam Dong Province from April 2009 to January 2010 The research included six experiments which were designed by RCBD to determine type of media, concentration of N, P, K,

NH4+ : NO3- ratio and combinations of optimum macro nutrient concentrations to make solution for growing hydroponically cut-flower carnation with irrigational frequence is twice per day, one with nitrition solution and another with water, and rate of dripping is 2 liter per hour by dropping technique The modification of concentration of macro nutrients bases on control solution of Pianzo (2000)

The result showed that coconut Coir is the best media for carnation grown hydroponically by dropping technique with above irrigational frequence and rate of dripping The concentration of N is 168 mg/l, 80 mg/l and 40 mg/l, matching each developmental phase of carnation along with NH4+ : NO3- ratio 25 : 75 are suitable for growth and development of carnation grown hydroponically Besides, the concentration of K and P are 110 mg/l, 264 mg/l, 55 mg/l and 40 mg/l, 50 mg/l, 15 mg/l respectively

The combination of above optimum macro nutrient concentrations increases growth and development of carnation grown hydroponically on coconut coir more than Pianzo solution and other combinations

MỤC LỤC

Trang tựa i

Trang chuẩn y ii

Lý lịch cá nhân iii

Lời cam đoan iv

Tóm tắt v

Summary vi

Mục lục vii

Danh sách các bảng xi

Danh sách các hình xiii

Chương 1: Giới thiệu 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu 2

Chương 2: Tổng quan 3

2.1 Giới thiệu hoa cẩm chướng 3

2.1.1 Phân loại 3

2.1.2 Nguồn gốc và phân bố 3

2.1.3 Tổng quan hoạt động sản xuất hoa của Việt Nam 4

2.1.3.1 Diện tích và các vùng trồng hoa 4

2.1.3.2 Thực trạng tiêu thụ sản phẩm hoa 6

2.1.3.3 Một số hạn chế trong sản xuất hoa hiện nay 7

2.2 Tổng quan về thủy canh 8

2.2.1 Khái niệm 8

2.2.2 Lịch sử phát triển 8

2.2.3 Các thuận lợi và khó khăn của canh tác thủy canh 9

2.2.3.1 Thuận lợi 9

2.2.3.2 Khó khăn 10

2.2.3.3 Xu hướng phát triển sản xuất thủy canh thế giới 11

2.2.4 Các mô hình thủy canh phổ biến 11

2.2.5 Dung dịch dinh dưỡng cho canh tác thủy canh 19

2.2.5.1 Độ pH của dung dịch 21

2.2.5.2 Độ dẫn điện của dung dịch (EC) 23

2.2.5.3 Tỉ lệ NO3-/NH4+ trong dung dịch dinh dưỡng 23

2.2.5.4 Kali trong cây và trong dung dịch dinh dưỡng 25

2.2.5.5 Phospho trong cây và trong dung dịch ding dưỡng 26

2.2.6 Các giá thể trồng thủy canh phổ biến 26

2.3 Tình hình sản xuất thủy canh 29

2.4 Tình hình nghiên cứu thủy canh trong và ngoài nước 31

2.4.1 Tình hình nghiên cứu về thủy canh trong nước 31

2.4.2 Tình hình nghiên cứu thủy canh ở nước ngoài 32

Chương 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 35

3.1 Thời gian và địa điểm 35

3.1.1 Thời gian thực hiện 35

3.1.2 Địa điểm thực hiện 35

3.2 Vật liệu thí nghiệm 35

3.2.1 Đối tượng 35

3.2.2 Nhà kính 36

3.2.3 Khay chứa giá thể trồng 36

3.2.4 Giá thể 37

3.2.5 Dụng cụ tưới và ống tưới nhỏ giọt 38

3.2.6 Dung dịch dinh dưỡng và hóa chất 39

3.3 Phương pháp thí nghiệm 40

3.4 Quy trình trồng cẩm chướng 49

Chương 4: Kết quả và thảo luận 50

4.1 Thí nghiệm 1: Xác định giá thể thích hợp trồng thủy canh cẩm chướng bằng phương pháp tưới nhỏ giọt 50

4.1.2 Các chỉ tiêu về rễ 53

4.1.3 Các chỉ tiêu về hoa và chất lượng hoa 55

4.2 Thí nghiệm 2: Xác định nồng độ N thích hợp cho cẩm chướng trồng thủy canh bằng phương pháp tưới nhỏ giọt 57

4.2.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng 57

4.2.2 Các chỉ tiêu về hoa và chất lượng hoa 60

4.3 Thí nghiệm 3: Xác định tỉ lệ NH4+/NO3- thích hợp cho sự sinh trưởng phát triển của cẩm chướng trồng thủy canh bằng phương pháp tưới nhỏ giọt 63

4.3.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng 63

4.3.2 Các chỉ tiêu về hoa và chất lượng hoa 66

4.4 Thí nghiệm 4: Xác định nồng độ K2O thích hợp cho cẩm chướng trồng thủy canh bằng phương pháp tưới nhỏ giọt 68

4.4.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng của cây 69

4.4.2 Các chỉ tiêu về hoa và chất lượng hoa 71

4.5 Thí nghiệm 5: Xác định nồng độ P2O5 thích hợp cho cẩm chướng trồng thủy canh bằng phương pháp tưới nhỏ giọt 73

4.5.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng 74

4.5.2 Các chỉ tiêu về hoa và chất lượng hoa 76

4.6 Thí nghiệm 6: Ảnh hưởng của các nồng độ N, P2O5, K2O tối ưu đến sinh trưởng của cẩm chướng trồng thủy canh bằng phương pháp tưới nhỏ giọt 78

4.6.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng 79

4.6.2 Các chỉ tiêu về hoa và chất lượng hoa 82

Chương 5: Kết luận và đề nghị 85

5.1 Kết luận 85

5.2 Đề nghị 86

Tài liệu tham khảo 87

Phụ lục 1: Liều lượng các hóa chất sử dụng trong thí nghiệm 93

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1 So sánh lượng nước dùng trong canh tác

thủy canh và truyền thống 10

Bảng 2.2 Một số dung dịch dinh dưỡng sử dụng trong thủy canh 19

Bảng 2.3 Diện tích và loại cây trồng thủy canh ở một số quốc gia 30

Bảng 3.1 Thành phần dung dịch dinh dưỡng cho hoa cắt cành 39

Bảng 3.2 pH và EC của các nghiệm thức thí nghiệm 2 43

Bảng 3.3 pH và EC của các nghiệm thức thí nghiệm 3 45

Bảng 3.4 pH và EC của các nghiệm thức thí nghiệm 4 46

Bảng 3.5 pH và EC của các nghiệm thức thí nghiệm 5 47

Bảng 3.6 pH và EC của các nghiệm thức thí nghiệm 6 48

Bảng 4.1 Chiều cao cây cẩm chướng trồng trong các loại giá thể 50

Bảng 4.2 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây cẩm chướng trồng trên các loại giá thể khác nhau 51

Bảng 4.3 Tổng số cành cấp 1 của cẩm chướng trên các loại giá thể khác nhau 52

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của các loại giá thể trồng đến tốc độ phân cành cấp 1 53

Bảng 4.5 Chiều dài rễ và trọng lượng rễ của cẩm chướng trồng trên các loại giá thể 53

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của các loại giá thể trồng khác nhau đến các chỉ tiêu về hoa 55

Bảng 4.7 Chất lượng hoa cẩm chướng thu hoạch trên các loại giá thể khác nhau 56

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của các nồng độ N đến chiều cao cây cẩm chướng 58

Bảng 4.9 Ảnh hưởng của các nồng độ N đến tốc độ tăng trưởng chiều cao cây 59

Bảng 4.10 Tổng số cành cấp 1 của cẩm chướng ở các nồng độ N khác nhau 59

Bảng 4.11 Tốc độ phân cành cấp 1 các nghiệm thức ở các nồng độ N thay đổi 60

Bảng 4.12 Các chỉ tiêu về hoa cẩm chướng ở các nồng độ N khác nhau 60

Bảng 4.14 Ảnh hưởng của các tỉ lệ NH4+/NO3- thay đổi đến

chiều cao cây cẩm chướng 63

Bảng 4.15 Tốc độ tăng chiều cao cây khi tỉ lệ NH4+/NO3- thay đổi 64

Bảng 4.16 Ảnh hưởng của các tỉ lệ NH4+/NO3- đến sự phân cành của cẩm chướng 65

Bảng 4.17 Tốc độ phân cành cấp 1 của cẩm chướng khi tỉ lệ NH4+/NO3- thay đổi 65

Bảng 4.18 Các chỉ tiêu về hoa cẩm chướng khi tỉ lệ tỉ lệ NH4+/NO3- thay đổi 66

Bảng 4.19 Ảnh hưởng của các tỉ lệ NH4+/NO3- đến chất lượng hoa thu hoạch 67

Bảng 4.20 Chiều cao cây cẩm chướng ở các nồng độ K khác nhau 69

Bảng 4.21 Ảnh hưởng của các nồng độ K đến tốc độ tăng chiều cao cây cẩm chướng 70

Bảng 4.22 Ảnh hưởng của K đến sự phân cành của cẩm chướng 70

Bảng 4.23 Tốc độ phân cành cấp 1 của cẩm chướng ở các nồng độ K khác nhau 70

Bảng 4.24 Các chỉ tiêu về hoa cẩm chướng ở các nồng độ K thay đổi 71

Bảng 4.25 Ảnh hưởng của các nồng độ K khác nhau đến chất lượng hoa thu hoạch 72

Bảng 4.26 Ảnh hưởng của P đến sự tăng trưởng chiều cao cây cẩm chướng 74

Bảng 4.27 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây ở các nồng độ P khác nhau 74

Bảng 4.28 Tổng số cành cấp 1 của cẩm chướng ở các nồng độ P thay đổi 75

Bảng 4.29 Tốc độ phân cành cấp 1 của cẩm chướng ở các nồng độ P khác nhau 75

Bảng 4.30 Các chỉ tiêu về hoa ở các nồng độ P khác nhau 76

Bảng 4.31 Ảnh hưởng của P đến chất lượng hoa thu hoạch 77

Bảng 4.32 Ảnh hưởng của các nồng độ N, P, K khác nhau đến chiều cao cây cẩm chướng 79

Bảng 4.33 Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây khi nồng độ N, P, K trong dung dịch thay đổi 80

Bảng 4.34 Ảnh hưởng của các nồng độ N, P, K phối hợp đến sự phân cành cẩm chướng 81

Bảng 4.35 Tốc độ phân cành cấp 1 của cẩm chướng ở các nghiệm thức 81 Bảng 4.36 Ảnh hưởng của các nồng độ N, P, K đến các

chỉ tiêu về hoa cẩm chướng 82

Bảng 4.37 Chất lượng hoa thu hoạch ở các nghiệm thức

nồng độ N, P, K thay đổi 82

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Mô hình thuỷ canh màng dinh dưỡng (NFT) 13

Hình 2.2 Mô hình thuỷ canh hệ thống DFT 14

Hình 2.3 Phương pháp nhúng ngập rễ 15

Hình 2.4 Phương pháp thả nổi 15

Hình 2.5 Phương pháp thủy canh nhờ mao dẫn 16

Hình 2.6 Hệ thống thủy canh túi treo 17

Hình 2.7 Phương pháp thủy canh theo luống 17

Hình 2.8 Mô hình khí canh 18

Hình 2.9 Khả năng hữu dụng của các nguyên tố dinh dưỡng ở các mức pH khác nhau 22

Hình 2.10 Đá perlite 28

Hình 2.11 LECA 29

Hình 2.12 Rockwool 29

Hình 3.1 Cây cẩm chướng làm thí nghiệm 35

Hình 3.2 Nhà kính sử dụng làm thí nghiệm 36

Hình 3.3 Khay trồng cẩm chướng 36

Hình 3.4 Bụi xơ dừa 37

Hình 3.5 Trấu 37

Hình 3.6 Máy bơm, thùng chứa dung dịch và ống chia dung dịch 38

Hình 3.7 Ống tưới nhỏ giọt 38

Hình 4.1 Rễ cẩm chướng trồng trên các giá thể khác nhau 55

Hình 4.2 Cành hoa thu hoạch trên các loại giá thể khác nhau 57

Hình 4.3 Cành hoa cẩm chướng trồng ở các nồng độ N khác nhau 62

Hình 4.4 Cành hoa cẩm chướng thu hoạch ở các tỉ lệ NH4+/NO3- thay đổi 68

Hình 4.5 Cành hoa thu hoạch của các nồng độ K trong dung dịch dinh dưỡng thay đổi 73

Hình 4.6 Cành hoa cẩm chướng thu hoạch trồng ở các nồng độ P khác nhau 78

Hình 4.7 Cành hoa cẩm chướng thu hoạch của các nghiệm thức nồng độ N, P, K trong dung dịch dinh dưỡng thay đổi 84

Chương 1 GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay nông dân thường xuyên áp dụng các mô hình thâm canh cây trồng

để tạo ra lượng sản phẩm lớn và năng suất cao Tuy nhiên, việc áp dụng thâm canh mức độ cao đòi hỏi nhu cầu sử dụng phân bón và các hóa chất trong nông nghiệp gia tăng dẫn đến làm suy giảm nghiêm trọng độ phì nhiêu của đất và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Đặc biệt, tại các vùng thâm canh hoa cắt cành, lượng phân bón và hóa chất sử dụng còn cao hơn gấp nhiều lần càng ảnh hưởng đến chất lượng đất trồng và môi trường sống

Do nhu cầu tăng năng suất cây trồng phục vụ cho sự gia tăng dân số nhanh chóng, trong khi đất nông nghiệp ngày càng thu hẹp do quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa Do đó, con người phát triển các mô hình canh tác mới giúp gia tăng sản lượng nông sản trong điều kiện đất canh tác ngày càng thu hẹp trong đó có mô hình canh tác thủy canh

Mô hình thủy canh cây trồng đang trở thành một trong những phương pháp canh tác tiên tiến nhất trong sản xuất nông nghiệp Canh tác theo hướng thủy canh làm gia tăng năng suất cây trồng (Smith, 1987), tiết kiệm nước tưới (James, 1993)

và diện tích đất trồng trọt cũng như hạn chế gây ô nhiễm cho môi trường Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu còn cao khi đòi hỏi kết hợp công nghệ tiên tiến với điều kiện nhà lưới Hơn nữa, việc xác định loại mô hình và quy trình thủy canh phù hợp với từng loại cây trồng để giảm thiểu chi phí đầu tư ban đầu cần được nghiên cứu sâu hơn nữa

Với các lý do nêu trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề đài: “Xác định giá

thể và nồng độ các dinh dưỡng đa lượng trồng thủy canh hoa cẩm chướng

(Dianthus caryophyllus L.) cắt cành bằng phương pháp nhỏ giọt tại huyện Đơn

Chương 2 TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu hoa cẩm chướng

2.1.1 Phân loại

Hoa cẩm chướng có tên khoa học là Dianthus caryophyllus L., thuộc chi

Dianthus, họ Caryophyllaceae, bộ Caryophyllales Tên tiếng Anh là Carnation hoặc Dianthus

2.1.2 Nguồn gốc và phân bố

Hoa cẩm chướng có nguồn gốc từ vùng Nam nước Nga trải dài đến vùng núi Auvergne của nước Pháp Hoa cẩm chướng đã được canh tác từ rất lâu cho mục đích làm hoa trang trí cũng như để cắt cành Các giống trồng cắt cành hiện nay chủ yếu là các giống lai với các ưu điểm về kích thước hoa lớn, số cánh hoa nhiều, cành hoa dài và có khả năng kháng bệnh Gần đây, việc sử dụng các giống hoa đột biến mang đến nhiều màu sắc mới

Trước đây hoa cẩm chướng được trồng làm cảnh trang trí Từ năm 1975 đã

có sản xuất hoa cắt cành với những giống nhập nội Từ năm 1995, nhiều giống hoa cẩm chướng được nhập nội có nguồn gốc từ Hà Lan, Trung Quốc với màu sắc đa dạng phong phú Tại Đà Lạt, vùng Vạn Thành – phường 5, Thái Phiên – Phường

12, Phường 7, 8 là những nơi trồng nhiều hoa cẩm chướng

Hiện có khoảng trên 20 giống được trồng trọt với mục đích cắt cành Các giống trồng trọt hiện nay được chia theo nhóm sau:

• Nhóm hoa chùm: Màu đỏ, hồng, trắng, kem Hoa nhỏ, cành thấp 30-40 cm, mắt nhặt Thời gian sinh trưởng 18-24 tháng

• Nhóm hoa đơn: loại màu đỏ, hoa lớn, cánh cao 70-80 cm, mắt thưa, ít chồi,

các loại khác như màu vàng viền đỏ, hồng viền tím, đỏ viền trắng, hồng viền trắng Nhóm hoa đơn thường cho hoa lớn, cành cao 65-75 cm, mắt thưa, nhiều chồi, thời gian sinh trưởng 18-24 tháng

Hoa cẩm chướng có diện tích canh tác không lớn, chủ yếu trồng trong nhà có mái che plastic Hàng năm Đà lạt cung cấp khoảng 0,3-0,5 triệu cành hoa cẩm chướng các loại

Cũng như hoa đồng tiền, cẩm chướng là loài hoa quan trọng trồng thương mại ở nhiều nước trên thế giới

2.1.3 Tổng quan hoạt động sản xuất hoa của Việt Nam

2.1.3.1 Diện tích và các vùng trồng hoa

Diện tích canh tác

Hiện nay diện tích hoa cây cảnh cả nước có 15.000 ha, tăng 7% so với 2004 Sản xuất hoa đang cho thu nhập cao bình quân đạt khoảng 70 - 130 triệu đồng/ha nên rất nhiều địa phương trong cả nước đang mở rộng diện tích hoa trên những vùng đất có tiềm năng Một số tỉnh Duyên hải miền Trung cũng bắt đầu phát triển sản xuất hoa cắt cành theo hướng hàng hóa, chủ yếu phục vụ nhu cầu tại chỗ, với chủng loại tương đối hạn chế

Các tỉnh phía Nam, điển hình là Thành phố Hồ Chí Minh, trong đó có các huyện Hóc Môn, Bình Chánh, Gò Vấp, Thủ Đức cùng các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long như Tiền Giang, Đồng Tháp là nguồn cung cấp hoa và cây cảnh đáng kể Tuy nhiên, các địa bàn này chỉ sản xuất chủ yếu một số loại hoa nhiệt đới (cúc móng rồng, cúc đại đoá, huệ, mai…) Lượng hoa cắt cành truyền thống (hồng, cúc, cẩm chướng, layơn, đồng tiền) sản xuất còn rất hạn chế và chất lượng chưa thật cao

Các vùng miền trồng tập trung một số loại hoa cây cảnh

Tại miền Bắc, Hà Nội được đánh giá là vùng hoa lớn nhất, tại huyện Từ Liêm với diện tích 500 ha thì xã Tây Tựu có 330 ha (chiếm 66% diện tích trồng hoa toàn huyện, chiếm 84,6% diện tích canh tác toàn xã), chủ yếu trồng hoa cúc, hoa hồng, hoa đồng tiền, hoa ly, hoa loa kèn… Ngoài ra, một số huyện ngoại thành khác

và một số tỉnh khác như Vĩnh Phúc, Hưng Yên, Hà Tây, Thái Bình cũng có diện tích sản xuất hoa lớn

Tại các tỉnh tỉnh phía Nam, tập trung nhiều tại TP HCM với diện tích hoa cây cảnh hiện có 700 ha, tập trung ở 8 quận huyện như quận 12 (110 ha), Thủ Đức (87 ha)…, nhiều nhất là Củ Chi (131 ha) với khoảng 1.400 hộ sản xuất, hoa, cây cảnh đang được đề nghị đưa vào chương trình 3 cây trồng chủ lực của thành phố (cây dứa cayen, cây rau an toàn, hoa - cây cảnh) Các giống hoa cao cấp như lily, hồng môn, layơn giống mới, hoa đồng tiền giống mới, thiên điểu, tulíp đang được

ưa chuộng

Với điều kiện khí hậu, đất đai thích hợp để phát triển các loại hoa có thu nhập cao, ngành trồng hoa là ngành kinh tế có nhiều tiềm năng của thành phố Đà Lạt Lâm Đồng được coi là trung tâm sản xuất hoa cắt cành lớn nhất cả nước, với khả năng sản xuất hầu như quanh năm Diện tích trồng hoa của Lâm Đồng năm

2005 đạt 2027 ha, chủ yếu tập trung tại TP Đà Lạt, các xã Hiệp Thành, Hiệp An Sản lượng hoa khoảng 640 triệu cành, nghề trồng hoa ở Đà Lạt đang có xu hướng phát triển mạnh cùng với việc áp dụng những công nghệ mới

Đà Lạt cũng đã lập ra Hiệp hội hoa lan cây cảnh nhưng hầu như về cơ bản vẫn chưa giúp tháo gỡ được các khó khăn về giống, ngăn chặn bệnh dịch, vẫn chưa liên kết được để xây dựng một thương hiệu đủ tầm Chỉ riêng với địa lan, từ 2 năm nay Đà Lạt đã bị mất đi hàng ngàn chậu do căn bệnh thối rễ hiện chưa có thuốc đặc trị

Các loại hoa được trồng tại Đà Lạt hiện nay rất đa dạng và phong phú, bao gồm nhiều chủng loại khác nhau:

+ Hoa cúc (Chrysanthemum sp.): có trên 40 loại, nguồn gốc Indonesia, gồm 3

nhóm: nhóm hoa lớn như cúc đại hóa màu vàng anh, trắng, tím; nhóm hoa nhỏ và nhóm cúc tia

+ Hoa hồng (Rosa sp.): Có trên 15 loại có nguồn gốc từ Italia, Hà Lan Hoa hồng

Đà Lạt to, cành thẳng, bền, thơm, sinh trưởng và phát triển tốt, khả năng kháng

bệnh trung bình đến cao Nhược điểm hay bị biến dạng khi nhiệt độ khá cao, hoặc kháng bệnh mốc sương kém

+ Cẩm chướng (Dianthus caryophyllus): Gồm 14 loại, có nhiều màu Loại hoa nhỏ,

cành thấp 30 - 40 cm Loại hoa đơn, cành cao 70 - 80 cm

Ngoài ra Đà Lạt còn sản xuất một số chủng loại hoa khác như layơn

(Gladious communis), huệ tây (Lilium longiflorum), Cúc đồng tiền (Gerbera sp.),

salem

Tiềm năng về hoa ở Đà Lạt đang được chú ý phát triển nhưng nhìn chung vẫn là phát triển tự phát, chưa có cơ quan nào đứng ra kiểm nghiệm, công bố giống mới để đưa ra cho dân Việc nhân giống bằng phương pháp cấy mô tế bào đang trở nên thịnh hành nhưng không ai kiểm soát, đánh giá được chất lượng của giống nên

có thể nhân ra cả giống đang có mầm bệnh

2.1.3.2 Thực trạng tiêu thụ sản phẩm hoa

Hiện nay, sản xuất hoa ở nước ta được thực hiện bởi 2 đối tượng chính: nông dân sản xuất tự phát theo xu hướng nhu cầu thị trường trong nước và bởi các doanh nghiệp tư nhân trong nước, liên doanh với nước ngoài hoặc 100% vốn nước ngoài sản xuất hoa chủ yếu cho xuất khẩu Hoa tiêu thụ trong nước chủng loại đa dạng và cung cấp ra thị trường theo mùa vụ, chất lượng từ thấp đến cao, giá cả vừa phải, hiệu quả kinh tế không cao, sản xuất nhỏ lẻ và thiếu ổn định Các doanh nghiệp sản xuất hoa xuất khẩu lượng hoa nhiều hơn mang tính hàng hoá, chất lượng hoa cao hơn và được sản xuất trong điều kiện kỹ thuật cao, sản phẩm được tiêu thụ theo hợp đồng Hiện nay, Việt Nam đã xuất khẩu được các sản phẩm hoa cắt cành như hồng, phong lan, cúc, đồng tiền, cẩm chướng, lily, sao tím sang Trung Quốc, Hồng Kông, Đài Loan, Nhật bản, Singapore Australia, Ảrập; vạn niên thanh, mai chiếu thủy, mai cảnh sang Trung Quốc, Hoa Kỳ, Nhật Bản Tuy nhiên, số lượng xuất khẩu không nhiều, với doanh thu hơn 10 triệu USD/năm Sở dĩ, sản phẩm hoa, cây cảnh của Việt Nam khó thâm nhập thị trường thế giới là do chủng loại, chất lượng, kích cỡ không đồng đều, chưa đáp ứng được thị hiếu của khách hàng quốc tế Trong

khi đó, tiêu thụ trong nước lại có xu hướng chạy theo mùa vụ (rằm, lễ, Tết, các ngày

kỷ niệm) là chính

Đà Lạt là vùng sản xuất hoa nổi tiếng và là vùng có tiềm năng lớn nhất về sản xuất hoa của cả nước Hiện nay công ty TNHH Đà Lạt - Hasfarm 100% vốn nước ngoài đang áp dụng công nghệ sản xuất hoa tiên tiến với qui mô diện tích 15

ha sản xuất trong nhà kính và 2 ha nhà thép; có hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt

độ, ẩm độ, hệ thống tưới nhỏ giọt bằng nguồn nước sạch hòa tan với phân bón, thuốc bảo vệ thực vật Các chủng loại hoa Công ty Đà Lạt - Hasfarm đang sản xuất bao gồm hoa hồng, cúc, cẩm chướng, lily, đồng tiền và lá hoa trang trí Sản lượng hoa xuất khẩu sang các nước Hồng Kông, Nhật, Đài Loan, Singapore chiếm 55%, phần còn lại dành cho tiêu thụ nội địa Quy trình sản xuất được thực hiện khép kín

từ gieo trồng đến thu hoạch, kể cả công nghệ sau thu hoạch như xử lý dung dịch giữ hoa, đóng gói, bảo quản và vận chuyển trong ngày để gửi đến nơi tiêu thụ

Nhìn chung sản xuất hoa ở nước ta bị hạn chế rất lớn về thời vụ do điều kiện khí hậu không thích hợp: ở phía Bắc, hầu hết các loại hoa có chất lượng cao chỉ có thể sản xuất được với chất lượng khá trong vụ Đông Xuân; còn ở các tỉnh phía Nam khí hậu lại càng ít thuận lợi hơn (trừ một số vùng đặc thù)

Về quy mô và tổ chức sản xuất: Hầu hết những cơ sở sản xuất hoa cắt cành ở nước ta còn ở quy mô nông hộ nhỏ, tổ chức sản xuất đơn lẻ, với diện tích trung bình

từ 2.000 đến 3.000 m2/hộ Hộ sản xuất hoa lớn cũng chỉ từ 1 đến 2 ha Ở quy mô sản xuất này không thể áp dụng những kỹ thuật tiến bộ như nhà kính, nhà lưới, sân bãi, mặt bằng, dây chuyền chế biến, bảo quản vận chuyển lạnh,…để đưa ngành sản xuất hoa trở thành sản xuất công nghiệp Từng hộ nông dân sản xuất đơn lẻ, thiếu hợp tác là trở ngại lớn cho việc tạo nguồn hàng hóa lớn và đa dạng với chất lượng cao, đồng nhất Trên thực tế, đã có nhiều hợp đồng xuất khẩu không thể thực hiện được do không thể tổ chức cung cấp sản phẩm theo yêu cầu, trong khi tiềm năng

Kỹ thuật trồng hoa ở nhiều nơi vẫn chủ yếu dựa vào kinh nghiệm và phương pháp nhân giống cổ truyền như gieo từ hạt, trồng từ củ, mầm, nhánh Các phương pháp này dễ trồng, giá thành cây giống thấp nhưng chất lượng giống không cao, dễ

bị thoái hóa, làm giảm chất lượng hoa vì vậy tuy chủng loại hoa của Việt Nam khá phong phú nhưng thiếu giống hoa đẹp, chất lượng cao

Hơn nữa, nông dân canh tác hoa chủ yếu trên đất, nhất là hoa cắt cành Do

đó, trong điều kiện thâm canh cao, các nguồn bệnh tiềm ẩn trong đất làm giảm năng suất và phẩm chất hoa rất nhiều

Về ứng dụng công nghệ cao: đã được cải thiện đáng kể, như thay đổi cơ cấu giống, nuôi cấy mô, kỹ thuật canh tác và bảo vệ thực vật tiên tiến; áp dụng công nghệ nhà lưới có mái che sáng Tuy nhiên, sự thay đổi này diễn ra không đồng đều giữa các vùng sản xuất vì nhiều lý do (khí hậu thời tiết, trình độ thâm canh, khả năng đầu tư, khả năng tiếp cận kỹ thuật tiến bộ và thị trường)

2.2 Tổng quan về thủy canh (Hydroponics)

2.2.1 Khái niệm

Thủy canh hay còn gọi là canh tác không sử dụng đất là phương pháp trồng cây sử dụng các dung dịch dinh dưỡng mà không cần đất trồng Các cây trồng cạn được trồng với bộ rễ ngập trong dung dịch dinh dưỡng khoáng hoặc được trồng trong các giá thể trơ không dinh dưỡng như bụi xơ dừa, perlite, sỏi nhuyễn, bông gòn

Từ “hydroponics” được đề xuất bởi Gericke vào năm 1936 để mô tả việc canh tác cây trồng ăn được và làm cảnh trong một dung dịch gồm nước và các dinh dưỡng dạng hòa tan

2.2.2 Lịch sử phát triển

Các nghiên cứu về dinh dưỡng cây trồng đã bắt đầu từ hàng ngàn năm trước Tài liệu ghi chép việc canh tác cây trồng cạn không sử dụng đất được xuất bản đầu tiên năm 1627 bởi Bacon Sau đó, mô hình canh tác không cần đất được nghiên cứu

rộng rãi Năm 1699, Woodward công bố nghiên cứu trồng cây bạc hà không sử dụng đất Ông phát hiện rằng, cây trồng trong nước không tinh khiết phát triển tốt hơn trong nước cất

Năm 1842, các nhà thực vật học người Đức cho rằng có 9 nguyên tố cần thiết cho sự phát triển của thực vật và đến năm 1859 – 1865, Sachs và Knop đã phát triển

hệ thống canh tác không sử dụng đất Sự sinh trưởng của cây trồng cạn trong điều kiện cung cấp các chất khoáng cần thiết qua dung dịch dinh dưỡng đã nhanh chóng trở thành một nghiên cứu chuẩn mực và phương pháp giảng dạy về dinh dưỡng cây trồng cho đến ngày nay

Năm 1929, Gericke bắt đầu tiến hành ứng dụng mô hình canh tác bằng dung dịch dinh dưỡng đối với cây trồng sản xuất nông nghiệp Trong thủy canh, dung dịch dinh dưỡng có thể tuần hoàn quanh rễ cây theo cơ chế bị động nhờ trọng lực hoặc chủ động nhờ các máy bơm

2.2.3 Các thuận lợi và khó khăn của canh tác thủy canh

Thứ hai, mô hình thủy canh có thể áp dụng được mọi nơi, mọi địa hình mà canh tác truyền thống không thể thực hiện được Ở các đô thị đông dân cư, trồng

mang lại mảng xanh cho đô thị Ở những vùng khô hạn hay bán khô hạn, trồng cây theo phương pháp thủy canh giúp giảm lượng nước cho việc tưới tiêu, chi phí đầu

tư

Bảng 2.1 So sánh lượng nước dùng trong canh tác thủy canh và truyền thống

Do đó, việc canh tác thủy canh hiện nay ở Việt Nam vẫn chỉ áp dụng ở quy

mô nhỏ và phục vụ cho mục đích nghiên cứu là chủ yếu

2.2.3.3 Xu hướng phát triển sản xuất thủy canh trên thế giới

Do những khó khăn nhất định của phương pháp thủy canh nên xu hướng phát triển của sản xuất nông nghiệp theo hướng thủy canh cũng có những đặc điểm riêng

• Chủ yếu các nước phát triển mới áp dụng mô hình sản xuất nông nghiệp bằng phương pháp thủy canh với quy mô lớn như Hà Lan, Úc, Canada, Mỹ,… Do nhu cầu an toàn của người tiêu dùng tại các quốc gia phát triển đòi hỏi các sản phẩm sạch dù giá cao nên sản lượng các sản phẩm thủy canh gia tăng nhanh nhất là các loại rau

• Các vùng, lãnh thổ thuộc khu vực bán khô hạn và khô hạn cũng phát triển các mô hình thủy canh trong sản xuất nông nghiệp do nhu cầu về nước tưới rất hạn chế Các khu vực này thường cải tiến hệ thống tưới để mang lại hiệu quả tối đa

• Do chi phí đầu tư ban đầu của các mô hình thủy canh cao hơn so với canh tác truyền thống do đó nhu cầu đòi hỏi cải tiến hệ thống nhà kính với chi phí thấp, thời gian sử dụng dài Hơn nữa, khi áp dụng tự động hóa trong các mô hình thủy canh nhằm giảm công lao động làm gia tăng sử dụng các nguồn năng lượng nhân tạo để phục vụ Do đó cần phát triển các nguồn năng lượng thay thế rẻ hơn và sạch hơn như năng lượng mặt trời hay các nguồn năng lượng trong tự nhiên khác

2.2.4 Các mô hình thủy canh phổ biến

Thủy canh (hydroponics) ban đầu được hiểu là trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng Tuy nhiên, hiện nay đã phát triển thêm nhiều phương pháp khác nhưng

đề dựa trên quy tắc ban đầu như cây được trồng trên các giá thể trơ (không có dinh dưỡng) rồi được cung cấp dinh dưỡng qua hệ thống tưới liên tục Do đó, thủy canh

hiện nay được hiều là phương pháp cung cấp dung dịch dinh dưỡng cho cây thông qua bộ rễ

Thủy canh có thể được chia thành 3 nhóm chính như sau:

(1) Trồng cây trên dung dịch dinh dưỡng

• Phương pháp hồi lưu (hệ thống đóng)

9 Phương pháp màng dinh dưỡng (NFT – Nutrient film technique)

9 Phương pháp dòng chảy sử dụng hệ thống ống (DFT – Deep nutrient technique)

• Phương pháp không hồi lưu (hệ thống mở)

• Kỹ thuật trồng túi treo

• Kỹ thuật trồng túi nhựa

• Kỹ thuật trồng rãnh hay luống

• Kỹ thuật trồng trong chậu nhựa

(3) Khí canh (aeroponics)

Phương pháp màng dinh dưỡng (NFT – Nutrient film technique)

Kỹ thuật màng dinh dưỡng NFT được xem là phương pháp thủy canh truyền thống vì trong mô hình, rễ cây tiếp xúc trực tiếp dung dịch dinh dưỡng mà không cần giá thể Một lớp mỏng (0,5 mm) dung dịch dinh dưỡng được cho chảy liên tục trong các kênh trồng Các kênh trồng thường được làm từ những vật liệu mềm dẻo,

2 mép xếp thành hình mái nhằm hạn chế sự bốc thoát hơi nước Cây con được cố định ở giữa 2 mép

Chiều dài mỗi kênh trồng tối đa là 5 – 10m tuỳ thuộc vào điều kiện thực tế

và được đặt trên một khung dốc thoải Dung dịch dinh dưỡng được bơm từ thùng chứa lên bên trên dốc và dung dịch chảy theo chiều trọng lực đến cuối kênh và trở

về lại thùng chứa Nồng độ chất dinh dưỡng được kiểm tra thường xuyên và thay thế theo định kỳ Tốc độ dòng chảy thường được điều chỉnh từ 2 – 3 lít/phút tuỳ thuộc vào chiều dài kênh

Trên thực tế, việc duy trì một lớp dinh dưỡng mỏng xuyên suốt rất khó thực hiện do đó có nhiều biến thể từ phương pháp này nhằm hạn chế các yêu cầu kỹ thuật cao

Hình 2.1 Mô hình thủy canh màng dinh dưỡng (NFT) (Nguồn: USDA, 2000)

Chất dinh dưỡng Máng giữ cây Máy bơm Thùng chứa dung dịch dinh dưỡng

Ống dẫn dung dịch thừa về thùng chứa

Phương pháp dòng chảy – hệ thống ống (DFT – Deep Flow Technique)

Đây được xem là một biến thể phổ biến của phương pháp NFT nhưng các kênh được thay thế bằng các hệ thống ống PVC đường kính 10cm Trên các ống có khoét các lỗ để vừa chậu lưới nhựa Cây con được cho vào các chậu đặt trên các ống PVC, bên trong có chứa một ít giá thể để giữ cây đứng vững

Các ống PVC có thể được sắp xếp trên các giàn sắt hay gỗ nằm ngang hoặc

bố trí theo kiểu zig zag để tận dụng không gian hoặc bố trí theo kiểu bậc thang để tận dụng ánh sáng

Hình 2.2 Mô hình thủy canh hệ thống DFT (Nguồn: USDA, 2000)

Phương pháp nhúng ngập rễ

Đây là một trong những phương pháp thủy canh không hồi lưu Cây con được trồng trong những chậu nhựa nhỏ có giá thể giữ cây Các chậu nhựa được đặt lên các bảng bằng xốp, gỗ sao cho vừa khít với chậu nhằm hạn chế sự bốc thoát hơi nước Thùng chứa dung dịch dinh dưỡng được làm sao cho vừa với bảng trồng cây Dung dịch dinh dưỡng được cho vào khoảng 2/3 thùng chứa để tạo sự thông thoáng cho rễ

Trong quá trình trồng, mực nước trong thùng chứa sẽ giảm dần làm gia tăng nồng độ các ion trong dung dịch dinh dưỡng dẫn đến ức chế sinh trưởng của cây

Do đó, cần thay thế dung dịch dinh dưỡng khi quan sát thấy mực nước trong thùng chứa hạ xuống quá thấp

Ống thu hồi dung dịch thừa

Thùng chứa dung dịch dinh dưỡng Máy bơm

Ống dẫn dung dịch

vào hệ thống

Ống PVC

Hình 2.3 Phương pháp nhúng ngập rễ (Nguồn: USDA, 2000)

Phương pháp thả nổi

Phương pháp này tương tự như nhúng ngập rễ tuy nhiên không cần tạo khoảng trống giữa các bảng giữ cây mà để cây nổi trực tiếp trên mặt dung dịch dinh dưỡng Dung dịch dinh dưỡng được bổ sung hoặc thay mới khi mực nước hạ thấp Phương pháp này cần sử dụng bộ phận tạo không khí bên trong dung dịch

Hình 2.4 Phương pháp thả nổi (Nguồn: USDA, 2000)

Lỗ thông khí và bổ sung dinh dưỡng Bảng xốp che thùng và giữ cây đứng

Thùng chứa dung dịch dinh dưỡng Dung dịch dinh dưỡng

Dung dịch dinh dưỡng

Phương pháp mao dẫn

Cây con được trồng vào các chậu nhựa có khoét lỗ dưới đáy và giá thể với kích thước khác nhau tuỳ thuộc vào độ lớn của cây Các chậu được đặt lên các đĩa hơi trũng, hoặc đặt trên các máng cạn chứa dung dịch dinh dưỡng Phương pháp này phù hợp với các cây cảnh trồng trong nhà Cây hút nước và dinh dưỡng nhờ hiện tượng mao dẫn

Hình 2.5 Phương pháp thủy canh nhờ mao dẫn (Nguồn: USDA, 2000)

Phương pháp túi treo

Sử dụng các túi polythene có thể chắn UV, dài khoảng 1m Sử dụng bụi xơ dừa hoặc các giá thể khác cho vào bên trong túi Đầu bên dưới cột chặt, bên trên gắn một ống nhựa PVC để dẫn dinh dưỡng nuôi cây Trên túi khoét các lỗ tròn để trồng cây vào

Các túi được treo trên các giàn có hệ thống ống dẫn dung dịch dinh dưỡng Bên dưới các túi đặt một máng nhựa để thu hồi dung dịch dư Hệ thống này phù hợp trồng rau ăn lá, dâu tây hoặc các loại hoa nhỏ

Chậu chứa có lổ ở đáy

Chất nền có độ xốp cao

Dung dịch dinh dưỡng

Hình 2.6 Hệ thống thủy canh túi treo (Nguồn: USDA, 2000)

Phương pháp trồng rãnh hay luống

Ở phương pháp này, cây được trồng vào các rãnh đào nông trên đất hay vào các luống nổi được xây bằng gạch Các rãnh hay luống được phủ bằng các vật liệu không thấm nước (thường là màng polythene) Chiều dài và rộng của luống hay rãnh thay đổi tùy thuộc vào cây trồng và diện tích trồng Chiều sâu luống thường là

30 cm

Bụi xơ dừa, cát hay sỏi, mạt cưa, perlite thường được sử dụng làm giá thể trồng cho phương pháp này Nước và dung dịch dinh dưỡng được cung cấp qua hệ thống ống tưới nhỏ giọt hoặc tưới tay trên bề mặt

Túi treo chứa cơ chất làm chất nền giữ cây

Máng dẫn dinh dưỡng thừa

về thùng chứa Ống dẫn dinh dưỡng

Máy bơm

Phương pháp khí canh

Trong phương pháp khí canh, cây trồng được đặt vào các hốc vừa các chậu

và rễ cây lơ lững trong không khí bên dưới các tấm styrofoam (như hình 2.9) Các tấm styrofoam thường được hàn thành hình kim chóp nhọn để tận dụng không gian hay hình khối chữ nhật kín để tránh ánh sáng lọt giúp rễ phát triển cũng như hạn chế

sự sinh trưởng của tảo

Dinh dưỡng được cung cấp qua hệ thống phun sương bên trong các tấm styrofoam nơi rễ cây tập trung

Phương pháp khí canh thường áp dụng cho các loại cây dễ tổn thương bộ lá như rau ăn lá và để sản xuất thực phẩm sạch phục vụ cho nhu cầu xuất khẩu

Hình 2.8 Mô hình khí canh (Nguồn: USDA, 2000)

Tấm styrofoam làm giá đỡ cây

Hệ thống phun sương cung cấp dinh dưỡng và nước cho rễ cây

2.2.5 Dung dịch dinh dưỡng cho canh tác thủy canh

Tương tự như canh tác truyền thống, cây trồng đòi hỏi 17 nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho nhu cầu sinh trưởng phát triển Các nguyên tố dinh dưỡng này chia thành 2 nhóm là nhóm nguyên tố đa lượng và nhóm nguyên tố vi lượng

• Nhóm các nguyên tố đa lượng bao gồm: nitrogen (N), phosphorous (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg) và sulphur (S) Ngoài ra cỏn

có oxygen (O), carbon (C) và hydrogen (H) nhưng chủ yếu cây hấp thụ từ không khí và trong nước

• Nhóm nguyên tố vi lượng: sắt (Fe), boron (B), manganese (Mn), đồng (Cu), kẽm (Zn), molybdenum (Mo) và nickel (Ni)

Các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết được cung cấp cho cây dưới dạng dung dịch dinh dưỡng của các muối hoà tan Tuỳ thuộc từng loại cây trồng mà đòi hỏi nồng độ của các nguyên tố thay đổi

Một số dung dịch dinh dưỡng thường được sử dụng trong canh tác thủy canh

Bảng 2.2 Một số dung dung dịch dinh dưỡng sử dụng trong thủy canh

Arnon và Hoagland (1940) KNO3

Ca(NO3)2

NH4H2PO4MgSO4.7H2O

H3BO3MnSO4

ZnSO4.5H2O CuSO4.3H2O MoO3.H2O

1020

492

230

490 0,48 0,25 0,035 0,008 0,1104 Shive và Robbins (1942) Ca(NO3)2

(NH4)2SO4

KH2PO4

938 92,4

313

FeSO4.7H2O

H3BO3MnSO4.4H2O ZnSO4.5H2O

5,50 0,57 0,57 0,57 Công thức Wroclaw (Ba

Lan)

KNO3

Ca(NO3)2

NH4NO3CaHPO4

MgSO4.7H2O

Fe2(SO4)3

H3BO3

MnSO4.H2O ZnSO4.5H2O CuSO4.5H2O (NH4)6MoO24.4H2O

USDA

KNO3

(NH4)2SO4CaNO3

520

88

220

MgSO4.7H2O CaSO4

Fe2(SO4)3

MnSO4.H2O CuSO4.5H2O

Na2B4O7.10H2O ZnSO4.5H2O

400

430 9,50 0,63 0,29 7,20 0,29

Nguồn: Hewitt, 1966; Douglas, 1976

Ngoài các dung dịch cơ bản trên, hiện nay có rất nhiều dung dịch dinh dưỡng khác nhau được thương mại hoá tuỳ từng cây trồng, mô hình thuỷ canh, điều kiện canh tác cụ thể

2.2.5.1 Độ pH của dung dịch

Trong dung dịch dinh dưỡng, pH rất quan trọng trong việc hấp thu các nguyên tố dinh dưỡng của bộ rễ cây Khi pH dung dịch trên 7,5, cây khó hấp thụ các vi lượng như sắt, kẽm đồng và boron Tuy nhiên nếu pH < 6, tính tan của canxi

và magie giảm dần Để điều chỉnh sự biến đổi pH của dung dịch dinh dưỡng người

ta thường sử dụng HNO3 khi pH tăng cao hoặc KOH khi pH hạ thấp Độ pH thích hợp cho hầu hết các loại cây trồng thuỷ canh trong khoảng 5,8 – 6,5

Hình 2.9 Khả năng hữu dụng của các nguyên tố dinh dưỡng ở các mức pH khác

nhau (Nguồn:Roberto, 2003)

Biểu đồ trên cho thấy khả năng hữu dụng của các nguyên tố dinh dưỡng ở các mức độ pH của dung dịch Hiện tượng thiếu hụt dinh dưỡng hay ngộ độc dinh dưỡng trên cây trồng sẽ xuất hiện khi pH dung dịch tăng cao hay hạ thấp hơn ngưỡng chịu đựng của từng loại cây trồng

Trên biểu đồ, độ rộng của màu xanh tương ứng mỗi nguyên tố thể hiện khả năng hữu dụng tương ứng với mức độ pH của dung dịch Tại điểm pH mà độ rộng lớn nhất thể hiện khả năng hữu dụng cao nhất của nguyên tố dinh dưỡng đó Ngược

lại, nếu độ rộng của màu xanh giảm dần, độ hữu dụng của nguyên tố cũng giảm dần

2.2.5.2 Độ dẫn điện của dung dịch (EC)

Các muối khoáng sau khi cho vào nước hay dung môi sẽ tạo thành các ion dương và ion âm tạo nên sự tích tụ điện tích

Chỉ số EC thể hiện nồng độ các ion hoà tan trong dung dịch dinh dưỡng, đơn

vị tính là μS/cm (microSiemens/cm) hoặc dS/m (deciSiemens/m) Với 1 dS/m =

1000 μS/cm

Tuy nhiên độ dẫn điện EC không phản ánh được nồng độ của từng ion riêng biệt Độ dẫn điện của dung dịch thể hiện hàm lượng tổng các chất rắn hòa tan TDS (Total Dissolve Solids), chủ yếu là các muối khoáng

Trong quá trình cây trồng hấp thu nước, dinh dưỡng từ dung dịch sẽ làm thay đổi độ dẫn điện của dung dịch Khi EC tăng cao sẽ ngăn cản sự hấp thụ dinh dưỡng của bộ rễ do nồng độ của các chất đều tăng cao và EC hạ thấp sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng cây do thiếu dinh dưỡng Do đó, cần bổ sung nước sạch khi EC tăng cao

và bổ sung dinh dưỡng khi EC thấp

Độ dẫn điện tối ưu cho cây trồng phát triển trong khoảng 1,5 – 2,5 dS/m

Nitrogen là yếu tố quan trọng trong thành phần cấu thành các acid amin, protein và diệp lục tố Cây trồng hấp thụ Nitrogen dưới dạng NO3- và NH4+, do đó tổng lượng đạm cây trồng hấp thụ bao gồm tổng lượng NO3- và NH4+ Tỉ lệ NO3-

/NH4+ trong dung dịch dinh dưỡng ảnh hưởng rất lớn đến sự hấp thụ đối với dinh dưỡng đạm của cây trồng và thay đổi tùy thuộc từng loại cây trồng

Nhiệt độ vùng rễ

Ammonium được trao đổi chất ở vùng rễ khi nó phản ứng với các phân tử đường được vận chuyển từ lá xuống Hay nói cách khác, cây trồng cần năng lượng

để hấp thụ các dinh dưỡng khoáng

Khi nhiệt độ tăng cao, hô hấp của cây trồng gia tăng, cây trồng sẽ tiêu thụ lượng đường dự trữ nhanh hơn làm giảm khả năng trao đổi ammonium ở vùng rễ Hơn nữa, khi nhiệt độ tăng, hàm lượng oxy hòa tan giảm cũng làm giảm quá trình trao đổi chất của cây trồng Do đó, khi nhiệt độ vùng rễ gia tăng cần bổ sung cho dinh dưỡng N với tỉ lệ NO3-/NH4+ cao Ngược lại, khi nhiệt độ thấp, bổ sung tỉ lệ

NO3-/NH4+ thấp giúp cây trồng hấp thu N hiệu quả hơn do việc vận chuyển nitrate đến lá bị hạn chế trong điều kiện nhiệt độ thấp

Giai đoạn sinh trưởng và giống loài

Ở một số loài, nhất là rau ăn lá, sự sinh trưởng tập trung chủ yếu ở vùng lá

do đó lượng đường do cây quang hợp tạo ra được sử dụng chủ yếu tại vùng lá làm giảm sự vận chuyển đường xuống vùng rễ dẫn đến cây hấp thụ ammonium kém Do

đó, dinh dưỡng N cung cấp cho cây với tỉ lệ NO3-/NH4+ cao là phù hợp

rễ

Do NH4+ là cation nên sự hấp thụ nó sẽ cản trở cây trồng hấp thụ các cation khác như Ca2+, Mg2+ Do đó, khi dung dịch dinh dưỡng cung cấp cho cây có nồng

độ ammonium quá lớn có thể làm cây thiếu hụt dinh dưỡng do không hấp thụ hay hấp thụ không hiệu quả Ca và Mg

Hơn nữa, tỉ lệ NO3-/NH4+ ảnh hưởng đến pH vùng rễ làm thay đổi khả năng hòa tan và sự hữu dụng của các dinh dưỡng khác

2.2.5.4 Kali trong cây và trong dung dịch dinh dưỡng

Kali là nguyên tố dinh dưỡng vô cơ chiếm ưu thế ở thực vật, hàm lượng Kali chiếm từ 1,25% đến 3% trọng lượng khô và thay đổi theo từng loài thực vật khác nhau Ngoài ra, Kali còn là nguyên tố hấp thụ xa xỉ do rễ cây trồng dễ dàng hấp thụ ion K+ hiện diện trong dung dịch xung quanh rễ và có khả năng tích lũy hơn nhu cầu đối với nguyên tố này

Cây trồng hấp thụ nguyên tố Kali diễn ra trong suốt giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và giảm dần sau giai đoạn ra trái Hầu hết cây trồng lấy trái và hoa đều

có nhu cầu K cao để đảm bảo chất lượng sản phẩm Do đó, nếu thiếu K trong giai đoạn cực trọng sẽ dẫn đến giảm chất lượng hoa và quả

Kali là nguyên tố di động, có thể di chuyển từ các mô già sang mô non do đó trong giai đoạn ra hoa đậu quả, sự thiếu hụt K sẽ biểu hiện rất rõ và nhanh

Kali đóng vai trò quan trọng duy trì sự cân bằng ion trong cây trồng và sự tổng hợp các carbnhydrate, cũng như giúp hoạt hóa các enzyme và ion K+ là tác nhân phân phối trong hiện tượng thẩm thấu của màng tế bào

Trong dung dịch dinh dưỡng, cần có sự cân bằng giữa các ion Ca2+, Mg2+ và

K+, khi sự cân bằng giữa các ion bị phá vỡ cây trồng sẽ bị stress do thiếu hụt nguyên tố dinh dưỡng Nếu trong dung dịch dinh dưỡng, nồng độ ion K+ cao hơn 2 ion kia sẽ dẫn đến hiện tượng cây trồng thiếu hụt Mg và Ca

Ở hầu hết các công thức dinh dưỡng cho cây trồng thủy canh, nồng độ K phổ biến dao động khoảng 200 ppm (mg/l)

2.2.5.5 Phospho trong cây trồng và trong dung dịch dinh dưỡng

Phospho hiện diện nhiều trong lá thực vật và chiếm từ 0,5 đến 3% trọng lượng khô, thay đổi tùy thuộc vào từng loài Do đó việc thiếu hụt dinh dưỡng phospho trong quá trình sinh trưởng và phát triển, lá cây sẽ có hiện tượng cháy chóp

lá Trong tế bào thực vật, phospho đóng vai trò quan trọng trong giữ ổn định hình dạng tế bào

Tế bào thực vật cần đủ lượng phospho trong suốt giai đoạn hình thành để ổn định và duy trì vách tế bào, và một khi đã kết hợp với các mô tế bào phospho thường không di chuyển nên nồng độ phospho cao thường tập trung ở các lá già Do

đó, cây trồng đòi hỏi phospho trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển

Trong dung dịch dinh dưỡng, nồng độ phospho thường đủ cho nhu cầu của cây trồng tuy nhiên nếu cây trồng vẫn có hiện tượng thiết hụt phospho có thể do tác động cản trở việc hấp thụ phospho do các nguyên tố dinh dưỡng khác như K+, Ca2+,

Mg2+ hay NH4+ Và vì phospho di chuyển trong mô gỗ nên việc hấp thụ phospho còn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ vùng rễ thấp hay nồng độ muối hoà tan ở vùng rễ cao làm hạn chế sự hút nước của cây hay ẩm độ không khí cao làm giảm sự bốc thoát hơi nước của cây

Hơn nữa, EC của dung dịch dinh dưỡng quá cao cũng làm cây giảm hấp thụ

P mặc dù EC cao giúp gia tăng nồng độ N và K trong mô lá

2.2.6 Các giá thể trồng thủy canh phổ biến

Trong mô hình canh tác thủy canh, các giá thể trơ được sử dụng như là chất nền cho việc gieo hạt và giúp cây đứng vững khi phát triển Giá thể được cho là tối

ưu trong canh tác thủy canh khi duy trì được sự cân bằng giữa nước và không khí, đảm bảo sự thông thoáng cho bộ rễ cây phát triển tốt cũng như cung cấp đầy đủ nước và dung dịch dinh dưỡng cho rễ hấp thu Khả năng duy trì tỉ lệ nước/không khí của giá thể phụ thuộc vào lượng và hình dạng các tế khổng được tạo ra bởi các khe hở giữa các hạt hay sợi của giá thể Ngoài ra, giá thể trồng không mang các