HIỆU QUẢ của các LOẠI GIÁ THỂ lên sự SINH TRƯỞNG và PHÁT TRIỂN của cúc ĐỒNG TIỀN (gerbera jamesonii) TRÊN hệ THỐNG THỦY CANH HOÀN lưu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG NGUYỄN THỊ DIỆU HIỀN HIỆU QUẢ CỦA CÁC LOẠI GIÁ THỂ LÊN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÚC ĐỒNG TIỀN Gerbera jamesonii

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

NGUYỄN THỊ DIỆU HIỀN

HIỆU QUẢ CỦA CÁC LOẠI GIÁ THỂ LÊN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÚC ĐỒNG TIỀN

( Gerbera jamesonii ) TRÊN HỆ THỐNG

THỦY CANH HOÀN LƯU

Luận văn tốt nghiệp Ngành: HOA VIÊN VÀ CÂY CẢNH

Cần Thơ, 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Ngành: HOA VIÊN VÀ CÂY CẢNH

Tên đề tài:

HIỆU QUẢ CỦA CÁC LOẠI GIÁ THỂ LÊN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÚC ĐỒNG TIỀN

( Gerbera jamesonii ) TRÊN HỆ THỐNG

THỦY CANH HOÀN LƯU

Cần Thơ, 2012

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Thị Diệu Hiền MSSV: 3083718

Lớp: HVCC K34

Giáo viên hướng dẫn:

PGS.TS Nguyễn Bảo Toàn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN SINH LÍ- SINH HÓA



Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Hoa viên và Cây cảnh với đề tài:

HIỆU QUẢ CỦA CÁC LOẠI GIÁ THỂ LÊN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT

TRIỂN CỦA CÚC ĐỒNG TIỀN (Gerbera jamesonii) TRÊN HỆ THỐNG

THỦY CANH HOÀN LƯU

Do sinh viên Nguyễn Thị Diệu Hiền thực hiện

Kính trình Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xem xét

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN SINH LÍ- SINH HÓA

THỦY CANH HOÀN LƯU

Do sinh viên Nguyễn Thị Diệu Hiền thực hiện và bảo vệ trước Hội đồng

Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:

………

Luận văn tốt nghiệp được Hội đồng đánh giá ở mức:

DUYỆT KHOA Cần Thơ, ngày… tháng….năm 2012

Trưởng khoa Nông Nghiệp và SHƯD Chủ tịch hội đồng

LỜI CAM DOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu , kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kì luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Diệu Hiền

TIỂU SỬ CÁ NHÂN

Họ và tên: Nguyễn Thị Diệu Hiền Giới tính: Nữ

Ngày sinh: 16/10/1990 Dân tộc: Kinh

Nơi sinh: Quận Ô Môn, Tp Cần Thơ

Họ và tên cha: Nguyễn Văn Sách Sinh năm 1962

Họ và tên mẹ: Nguyễn Thị Phụng Sinh năm 1958

Quê quán: Thới Long, quận Ô Môn, Tp Cần Thơ

Quá trình học tập:

1996-2000: Trường Tiểu học Thới Hưng 1

2000-2005: Trường Trung học cơ sở Trần Ngọc Hoằng

2005-2008: Trường Trung học phổ thông Trần Ngọc Hoằng

2008-2012: Trường Đại học Cần Thơ, ngành Hoa viên và Cây cảnh, khóa 34,

Kkoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng

Ngày….tháng….năm 2012

Người khai ký tên

Nguyễn Thị Diệu Hiền

LỜI CẢM TẠ

Trong suốt 4 năm học tại trường Đại Học Cần Thơ, em đã rất vinh dự nhận được sự quan tâm, giúp đỡ, dạy bảo tận tình của quý thầy cô ở trường để hôm nay em hoàn thành luận văn này Không có lời nào hơn em xin được:

Thành kính ghi nhớ công ơn thầy Nguyễn Bảo Toàn đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn chỉnh bài luận văn này

Cảm ơn thầy Phạm Phước Nhẫn và cô Lê Minh Lí, cố vấn học tập đã quan tâm, dìu dắt và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập

Cảm ơn tất cả quý thầy cô, anh chị Bộ môn Sinh lí-Sinh hóa, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giảng dạy, rèn luyện cho em trong suốt khóa học Những điều thầy cô đã dạy sẽ là hành trang cho em trong con đường sự nghiệp tương lai sắp tới

Con cũng kính dâng lời cảm tạ sâu sắc đến cha mẹ đã suốt đời tận tụy, hy sinh vì tương lai của các con

Thân gởi về các bạn Hoa viên và Cây cảnh K34 cảm ơn các bạn đã giúp đỡ

và động viên tôi trong suốt thời gian học tập và làm luận văn

Chân thành và kính gởi đến cha mẹ, quý thầy cô và các bạn lời chúc sức khỏe, hạnh phúc và mọi điều tốt đẹp nhất

Chân thành cảm ơn!

Nguyễn Thị Diệu Hiền

Nguyễn Thị Diệu Hiền, 2012 “Hiệu quả của các loại giá thể lên sự sinh trưởng và

phát triển của cúc đồng tiền (Gerbera jamesonii) trên hệ thống thủy canh hoàn lưu”

Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Hoa viên và Cây cảnh, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ Cán bộ hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Bảo Toàn

TÓM LƯỢC

Đề tài: “Hiệu quả của các loại giá thể lên sự sinh trưởng và phát triển của cúc đồng

tiền (Gerbera jamesonii) trên hệ thống thủy canh hoàn lưu” được thực hiện tại Trại

Nghiên cứu và Thực nghiệm Nông nghiệp, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ từ tháng 12/2011 đến tháng 4/2012 nhằm mục tiêu: Xác định loại giá thể thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cúc đồng tiền trong hệ thống thủy canh hoàn lưu Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố, 12 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại 1 cây gồm 3 nghiệm thức ( 3 loại giá thể) 1/ Giá thể mụn dừa, 2/ Giá thể trấu + mụn dừa, 3/ Giá thể chỉ xơ dừa + mụn dừa Kết quả cho thấy pH tăng do cây hấp thu dinh dưỡng dưới dạng anion, EC giảm so với EC ban đầu của dung dịch dinh dưỡng (1.6 dS/m) cho thấy cây hấp thu nhiều dinh dưỡng, hoặc do một số khoáng đã bị kết tủa, lắng tụ xuống đáy ống nhựa

và thùng nhựa PVC Ở giai đoạn 45 ngày cây có triệu chứng thiếu sắt (27.8 mg/l), nhưng sau khi tăng nồng độ sắt lên gấp đôi (55.6 mg/l) thì triệu chứng thiếu sắt không còn nữa Số lá, chiều cao cây, chiều dài phiến lá, chiều ngang phiến lá, chiều cao cuống hoa và đường kính hoa ở nghiệm thức trấu + mụn dừa đều khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại Trong 3 loại giá thể ngiên cứu thì giá thể trấu + mụn dừa tỷ lệ 1:1 có hiệu quả cao cho sự sinh trưởng và phát triển của cúc đồng tiền thủy canh trong hệ thống hoàn lưu

1.1 NGUỒN GỐC VÀ YÊU CẦU NGOẠI CẢNH CỦA CÚC ĐỒNG

1.3.5 Các vật liệu dùng trong kỹ thuật thủy canh 8 1.3.5.1 Dung dịch dinh dưỡng 8

1.3.5.2 Giá thể 10 1.3.6 Các yêu cầu quản lý của thủy canh 10 1.3.7 Phương pháp thủy canh hoàn lưu 11 1.3.8 Ứng dụng kỹ thuật thủy canh trong canh tác hoa kiểng 11 1.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ DINH DƯỠNG VÀ GIÁ THỂ

3.3 HIỆU QUẢ CỦA CÁC LOẠI GIÁ THỂ LÊN SỰ SINH

TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÚC ĐỒNG TIỀN (Gerbera

jamesonii) TRÊN HỆ THỐNG THỦY CANH HOÀN LƯU

21

3.3.3 Chiều dài phiến lá 24 3.3.4 Chiều ngang phiến lá 26

4.2 Đề nghị 32

DANH SÁCH BẢNG

1.1 Thành phần dinh dưỡng ở các giai đoạn của cúc đồng

trước và sau 45 ngày

3.4 Chiều cao (cm) cúc đồng tiền thủy canh ở các loại giá

thể khác nhau theo thời gian

23

3.5 Chiều dài phiến lá (cm) cúc đồng tiền thủy canh ở các

loại giá thể khác nhau theo thời gian

25

3.6 Chiều ngangphiến lá (cm) cúc đồng tiền thủy canh ở các

loại giá thể khác nhau theo thời gian

27

3.7 Số chồi (chồi/cây) cúc đồng tiền thủy canh ở các loại giá

thể khác nhau theo thời gian

28

3.8 Thời gian (ngày) xuất hiện 50% nụ và 50% hoa nở ở

các loại giá thể khác nhau thủy canh theo thời gian

29

3.9 Số hoa (hoa/cây), chiều dài cuống hoa (cm) và đường

kính hoa (cm) cúc đồng tiền (Gerbera jamesonii) thủy canh ở các loại giá thể khác nhau theo thời gian

30

DANH SÁCH HÌNH

1.1 Biểu đồ cho thấy sự hiện diện của các nguyên tố khoáng ở

các pH khác nhau

9

2.1 Hình 2.1 Cúc đồng tiền trồng trong chậu nhựa có lỗ đã có

sẵn giá thể: (a) trấu + mụn dừa, (b) mụn dừa, (c) chỉ xơ

dừa + mụn dừa

16

2.2 Hình 2.2 Cúc đồng tiền thủy canh trên các ống nhựa PVC

được bố trí theo mặt phẳng đã có sẵn dinh dưỡng

17

3.1 Triệu chứng thiếu sắt của cây cúc đồng tiền ở các loại giá

thể khác nhau thủy canh ở thời điểm 45 ngày: (a) lá non bị

vàng, (b) lá non chuyển sang bị cháy

19

3.2 Cúc đồng tiền mất triệu chứng thiếu sắt sau khi tăng hàm

lượng sắt lên gấp đôi (55,6 mg/l) ở giai đoạn 60 ngày

20

3.3 Chiều cao cúc đồng tiền (Gerbera jamesonii) ở các loại

giá thể: (a) Trấu + mụn dừa, (b) Mụn dừa, (c) Chỉ xơ dừa

+ mụn dừa, thủy canh ở thời điểm 60 ngày

24

3.4 Chiều dài phiến lá cúc đồng tiền (Gerbera jamesonii) ở

các loại giá thể: (a) Trấu + mụn dừa, (b) Mụn dừa, (c) Chỉ

xơ dừa + mụn dừa, thủy canh ở thời điểm 75 ngày

26

3.5 Chiều ngang phiến lácúc đồng tiền (Gerbera jamesonii) ở

các loại giá thể: (a) Trấu + mụn dừa, (b) Mụn dừa, (c) Chỉ

xơ dừa + mụn dừa, thủy canh ở thời điểm 75 ngày

27

3.6 Đường kính hoa cúc đồng tiền (Gerbera jamesonii) ở các

loại giá thể: (a) Trấu + mụn dừa, (b) Mụn dừa, (c) Chỉ xơ

dừa + mụn dừa, thủy canh ở thời điểm 120 ngày

30

là phương pháp thủy canh Thủy canh không cần đất nhưng cần giá thể giúp cây đứng vững

Do đặc điểm của cúc đồng tiền là cây thân thảo, không chịu được úng nhưng đồng thời có sinh khối lớn, bộ lá to, tiêu hao nước nhiều, do vậy khả năng chịu hạn kém, cho nên việc tìm ra loại giá thể thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cúc đồng tiền vừa tạo ẩm độ cao vừa làm cho rễ thông thoáng không gây úng, góp phần làm cho cúc đồng tiền phát triển tốt đây là vấn đề đáng được quan tâm Phương pháp thủy canh không cần sử dụng đất nên rất thích hợp cho các khu nhà trong đô thị hay những gia đình không có đất canh tác nhưng yêu thích và muốn có một khoảng không gian xanh cho gia đình

Giá thể thủy canh hoàn lưu thường không sử dụng nhiều Có nhiều loại phế phẩm nông nghiệp có thể sử dụng làm giá thể thủy canh như xơ dừa (XD), mụn dừa, vỏ trấu…Việc nghiên cứu giá thể nào thích hợp cho thủy canh cúc đồng tiền thì cần thiết Vì vậy, đề tài “Hiệu quả của các loại giá thể lên sự sinh trưởng và phát triển

của cúc đồng tiền (Gerbera jamesonii) trên hệ thống thủy canh hoàn lưu” được thực

hiện với mục tiêu:

- Xác định loại giá thể thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cúc đồng tiền

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 NGUỒN GỐC VÀ YÊU CẦU NGOẠI CẢNH CỦA CÚC ĐỒNG TIỀN

1.1.1 Nguồn gốc

Hoa đồng tiền hay cúc đồng tiền, tên khoa học là Gerbera jamesonii có nguồn gốc ở

miền Đông Nam Phi, do Robert Jameson phát hiện năm 1697 Cây mọc ở những nơi râm mát, ở độ cao so với mặt biển từ 1.100-1.700 m ở vĩ độ 260o Nam Cúc đồng tiền được du nhập vào Anh vào thế kỷ XIX Ở Anh, Irwin Lynch là người đầu tiên tiến hành lai tạo giữa các giống đồng tiền với nhau Sau đó, Pháp và Hà Lan cũng tiến hành nghiên cứu và trở thành trung tâm lai tạo giống hoa đồng tiền lớn của thế giới (Đặng Văn Đông & Đinh Thế Lộc, 2003) Theo Rahman (2010), cúc đồng tiền được phân loại như sau:

Giới: Plantae Bộ: Asteraceae

Ngành: Magnoliophyta Phân họ: Mutisioideae

Lớp: Magnoliopsida (lớp 2 lá mầm) Chi: Gerbera

Chi đồng tiền Gerbera có khoảng 40 loài Các giống trồng hiện nay là con lai giữa

G viridifilia Schult Bip và G jamesonii với các giống lai tự nhiên ở Nam Phi Miêu

tả khoa học đầu tiên về chi Gerbera đã được Hooker thực hiện trong tạp chí thực vật

Curtis năm 1889, ông đã miêu tả về Gerbera jamesonii, một loài được biết dưới tên

gọi cúc Transvaal hay cúc Barberton ở Nam Phi

1.1.2 Yêu cầu ngoại cảnh

1.1.2.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ là một trong những yếu tố quan trọng quyết định sự sinh trưởng, phát triển

của cúc đồng tiền Đa số các giống cúc đồng tiền ưa khí hậu mát mẻ, nhiệt độ thích hợp từ 18-250C (Thiên Kim, 2009), nhiệt độ lý tưởng vào ban đêm là 15-160C Tuy nhiên, một số giống thích hợp với nhiệt độ cao hơn từ 30-340C Nhiệt độ ban đêm thấp hơn 10-120C hay nhiệt độ ban ngày lớn hơn 350C sẽ gây ra một số biểu hiện

trên cây như: cây kém phát triển, cuống ngắn, màu sắc hoa thay đổi,…Tùy vào từng giai đoạn sinh trưởng mà cây đòi hỏi nhiệt độ khác nhau (Preesman, 2005)

độ thấp kéo dài sẽ làm cho hoa ngắn nằm ẩn trong tán lá (Kessler, 1999)

1.1.2.3 Đất

Đất trồng cúc đồng tiền thích hợp nhất nên chọn đất cát, hay thịt pha cát có tính acid nhẹ (pH từ 5,5-5,8), EC từ 1,2-1,5 dS/m Đất màu mỡ, chứa nhiều mùn, thoát nước tốt(Linwick, 2007; Đặng Văn Đông & Đinh Thế Lộc, 2003)

1.1.2.4 Ánh sáng

Theo Tjia & Black (2003), cúc đồng tiền là loại cây sống dưới ánh sáng toàn phần, nhưng cây cũng phát triển mạnh khi che sáng 30-50% Mức độ ánh sáng tốt nhất từ 42.000-65.000 lux Cây được trồng trong điều kiện ánh sáng thích hợp sẽ sinh trưởng mạnh, cho nhiều hoa và màu sắc đẹp hơn Ngược lại, cây nhận được quá

nhiều ánh sáng thân lá sẽ vàng và cuống hoa ngắn nằm khuất bên dưới tán lá

(Kessler, 1999)

1.1.2.5 Nhu cầu về dinh dưỡng

Dinh dưỡng có ý nghĩa quyết định sự sinh trưởng, phát triển của cúc đồng tiền Trong khi các loại vô cơ như đạm lân, kali, canxi thúc đẩy nhanh sự sinh trưởng của cây thì các loại hữu cơ có xu hướng cải tạo cấu trúc đất Ngoài ra, phân hữu cơ còn cung cấp thêm các loại đa lượng và vi lượng làm cây sinh trưởng tốt, cho hoa bền

và đẹp hơn (Đặng Văn Đông & Đinh Thế Lộc, 2003) Các phân tích trên cây sẽ cho

biết tỉ lệ các chất trong cây (Bảng 1.1), căn cứ đó có thể cung cấp lượng dinh dưỡng phù hợp cho cây

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng ở các giai đoạn của cúc đồng tiền

2,7 0,5 3,2 0,5 0,4

3 0,5 3,8 1,3 0,6

1.2.2 Rễ

Thuộc dạng rễ chùm, hình ống, phát triển khoẻ, ăn ngang và nổi một phần trên mặt đất, vươn dài tương ứng với diện tích lá tỏa ra

1.2.3 Hoa

Hoa là dạng hoa tự đơn hình đầu và bông hoa được tạo bởi hai loại cánh hoa hình lưỡi và hình ống Cánh hình lưỡi lớn hơn, xếp thành một vòng hoặc vài vòng phía ngoài; cánh hình ống nhỏ hơn, do sự thay đổi hình thái và màu sắc nên được gọi là mắt hoa hoặc tâm hoa Trong quá trình hoa nở, cánh hoa hình lưỡi nở trước, cánh hoa hình ống nở sau theo thứ tự từ ngoài vào trong theo từng vòng một

(http://www.dalat.gov.vn).

1.3 THỦY CANH

1.3.1 Định nghĩa thủy canh

Thủy canh (hydroponic culture) hay canh tác cây trồng không cần đất (soilless culture) là một công nghệ trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng được cung cấp đầy

đủ những nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng của cây ở mức độ tối hảo Thủy canh đầu tiên là cây được trồng trong dung dịch dinh dưỡng Nhưng sau này người ta thấy cần thêm các giá thể trơ như sỏi, than bùn, mùn cưa, chỉ xơ dừa,…cũng cải thiện cách trồng này rất nhiều Các chất trơ này có tác dụng hỗ trợ

về mặt cơ học cho hệ thống rễ cây trồng (Nguyễn Bảo Toàn, 2010)

1.3.2 Sơ lược lịch sử phát triển thủy canh

Thủy canh (hydroponic, soiless culture) là kỹ thuật canh tác cây trồng trong dung dịch dinh dưỡng (nước chứa các khoáng cần thiết cho cây trồng) có hoặc không có giá thể nâng đỡ bộ rễ Các dinh dưỡng được cung cấp tối hảo cho cây trồng Các giá thể thường dùng trong thủy canh là cát, đá, sỏi, than bùn, xơ dừa, mùn cưa, sợi tự nhiên hay tổng hợp (Dickson, 2004; Quinn, 2004)

Trong lịch sử, loài người đã biết trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh từ rất sớm Vườn treo Babylon, vườn nổi Azectecs (Mêxicô) là những điển hình đầu tiên của trồng cây trong dung dịch Thủy canh được sử dụng đầu tiên cho mục đích thí nghiệm, để nghiên cứu hiệu quả của các loại dinh dưỡng dùng cho cây trồng

Năm 1937, thuật ngữ “Hydroponic” được sử dụng lần đầu tiên bởi William Frederick Gericke (trường đại học California), nghĩa là trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng Năm 1938, hai nhà dinh dưỡng cây trồng là Dennis R Hoagland và Daniel I Arnon đã viết bản tin về phương pháp trồng thủy canh và sau đó phát triển nhiều công thức cho dung dịch dinh dưỡng khoáng Năm 1950, các mô tả hệ thống

về các dung dịch dinh dưỡng được hai ông trình bày một cách hệ thống (Sonneveld

& Voogt, 2009)

Năm 1860, Julius lập được công thức pha chế dinh dưỡng trong nước giúp cây hấp thụ dễ dàng, đây được xem là nguồn gốc của kỹ thuật trồng trong dung dịch dinh dưỡng Trong thời gian này, hai nhà khoa học người Đức là Sachs (1860) và Knop (1861) cũng đề xuất trồng cây trong dung dịch nước có chứa chất khoáng mà cây cần

Ở Việt Nam, Lê Đình Lương phối hợp với tổ chức Nghiên cứu và Triển khai Hồng Kông đã tiến hành nghiên cứu toàn diện các khía cạnh Khoa học Xã hội cho việc chuyển giao công nghệ và phát triển thủy canh năm 1993 Năm1999, I Mai và Midmore (Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển rau Châu Á) đã chuyển giao kỹ thuật trồng thủy canh cho nước ta (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

1.3.3 Yêu cầu cơ bản của thủy canh

Đất tự nhiên duy trì chế độ nhiệt độ và độ thoáng khí thích hợp cho sự sinh trưởng của rễ Khi đất trở nên nghèo, sự sinh trưởng cây trồng và năng suất suy giảm do độ thoáng khí và nhiệt độ không thích hợp Cây trồng không thể phát triển tốt khi điều kiện thoát nước kém Vì vậy trong tự nhiên, đất tự điều chỉnh để cung cấp những điều kiện thích hợp cho sự sinh trưởng của cây trồng Các điều kiện như thế đó được gọi là hoạt động đệm của đất Trong môi trường tự nhiên, sự duy trì độ acid hoặc kiềm (pH) và độ dẫn điện (EC) trong phạm vi thích hợp cho hệ thống rễ của cây trồng được đất tự điều chỉnh gọi là hoạt động đệm để giúp cây sinh trưởng bình thường Vì vậy trong hệ thống thủy canh, yêu cầu này phải được duy trì một cách nhân tạo

Dung dịch dinh dưỡng sử dụng phải chứa tất cả những nguyên tố vi lượng và đa lượng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây

Hoạt động đệm của dung dịch dinh dưỡng phải nằm trong phạm vi thích hợp để hệ thống rễ cây hay giá thể không bị ảnh hưởng đến

Nhiệt độ và độ thoáng khí của giá thể hay dung dịch dinh dưỡng phải thích hợp cho

hệ thống rễ cây trồng (Nguyễn Bảo Toàn, 2010)

1.3.4 Ưu điểm và hạn chế của thủy canh

Kỹ thuật thủy canh tuy không phải là phương pháp hoàn hảo nhưng các thuận lợi

mà thủy canh mang lại về lao động, môi trường, sử dụng nước, năng suất và quản lý bệnh và côn trùng nhiều hơn so với bất lợi (Quinn, 2004) Theo Võ Thị Bạch Mai

(2003), Crearser (2006) và Trần Thị Ba et al (2008), kỹ thuật thủy canh có các ưu

điểm và hạn chế sau:

1.3.4.1 Ưu diểm

- Sản xuất được rau sạch ở những nơi thiếu đất canh tác hoặc đất nhiễm độc, nhiễm mặn cũng như tại gia đình

- Tiết kiệm công lao động

- Kiểm soát được môi trường canh tác nên ít sử dụng thuốc bảo vệ thực vật

- Năng suất cao, có thể trồng trái vụ và nhiều vụ trong năm

1.3.4.2 Hạn chế

- Nguồn nước pha dung dịch dinh dưỡng phải sạch, thỏa mãn các yêu cầu về độ phèn, độ mặn

- Mầm bệnh sẽ lan nhanh trong hệ thống khi xuất hiện

- Đầu tư ban đầu lớn, giá thành cao và yêu cầu phải có kỹ thuật

1.3.5 Các vật liệu dùng trong kỹ thuật thủy canh

1.3.5.1 Dung dịch dinh dưỡng

Dung dịch dinh dưỡng là yếu tố quan trọng bậc nhất quyết định sự thành công hay

thất bại của hệ thống thủy canh (Trần Thị Ba et al., 2008) Trong thủy canh, các

chất cung cấp cho cây phải ở dạng hòa tan trong môi trường nước và không tương tác với nhau tạo ra các chất tủa hạn chế khả năng hấp thụ của cây Thành phần chất khoáng trong môi trường dinh dưỡng Hoagland (Bảng 1.2) Công thức phối chế các chất thích hợp sẽ góp phần quan trọng quyết định sự thành công của kỹ thuật thủy canh (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

Bảng 1.2: Thành phần chất khoáng trong môi trường dinh dưỡng Hoagland

H3BO3MnSO4

606,6 230,16 656,44 120,24 1,55 0,30

Vi lượng

ZnSO4.7H2O CuSO4

H2MoO4KCl Sắt EDTA

0,72 0,08 0,08 3,73 30,00

Nguồn: Hoagland (1972) trích trong Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn (2001)

Quản lý dinh dưỡng: cây trồng có thể hấp thu tốt các dưỡng chất cần thiết khi được cung cấp một công thức dinh dưỡng thích hợp, tuy nhiên việc quản lý dinh dưỡng không tốt có thể gây tổn hại cho cây trồng Hai chỉ tiêu quan trọng trong việc quản

lý dung dịch dinh dưỡng là độ pH và chỉ số EC

- pH: là giá trị quan trọng quyết định khả năng hút dinh dưỡng của cây trồng Theo

Boyhan et al (2000) và Taiz & Zeiger (2002), pH dung dịch nằm trong khoảng acid

nhẹ 5,5-6,5 sẽ thích hợp cho các loại cây, ở mức pH này sẽ đảm bảo lượng dinh dưỡng sẵn có cao nhất cho cây trồng pH của dinh dưỡng càng gần mức tối hảo càng tốt (Nguyễn Bảo Toàn, 2010), khi pH dung dịch tăng cao hơn cần phải hiệu chỉnh bằng cách thêm acid nitric hay acid phosphoric

Hình 1.1: Biểu đồ cho thấy sự hiện diện của các nguyên tố khoáng ở các pH khác nhau

Nguồn:http://www.agridept.gov.lk/Techinformations/Hponics /H_text.htm

(ngày truy cập 22/03/2012)

- Độ dẫn điện (EC): là giá trị cho biết nồng độ muối tổng trong dung dịch hay hàm lượng dinh dưỡng sẵn có trong vùng rễ (Nemali & lersel, 2004) Theo Nguyễn Bảo Toàn (2010), EC lý tưởng cho thủy canh là 1,5-2,5 dS/m EC thích hợp cho cúc đồng tiền trong khoảng 1,2-1,5 dS/m (Kessler, 1999) EC lớn hơn 2,5 dS/m gây ra vấn đề về độ mặn của dinh dưỡng, ngược lại EC nhỏ hơn 1,5 dS/m sẽ xảy ra tình trạng thiếu dinh dưỡng Tuy nhiên, chỉ số EC thấp giúp cây hấp thu khoáng chất nhanh hơn hấp thu nước và ngược lại (Trần Ngọc Liên, 2008)

1.3.5.2 Giá thể

Các giá thể dùng trong thủy canh dùng để hỗ trợ vật lý cho cây, nâng đỡ bộ rễ để cây có thể đứng vững (Roberto, 2003) Các giá thể này thường ở trạng thái trơ gồm rockwool, cát, sỏi, đá,…Ở Việt Nam, các phụ phẩm trong nông nghiệp được tận dụng để làm giá thể trong thủy canh, hai loại giá thể thường được sử dụng là trấu và

XD

1.3.6 Các yêu cầu quản lý của thủy canh

- Duy trì độ pH 5,8-6,5 và EC 1,5-2,5 dS/m đây là những khoảng giá trị thích hợp cho cây Nếu pH, EC ngoài khoảng giá trị này sẽ làm giảm tính tiếp xúc và khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây, đồng thời làm tổn thương rễ cây

- Quan sát những dấu hiệu về sự mất cân bằng dinh dưỡng trong cây và điều chỉnh dung dịch dinh dưỡng sao cho phù hợp

- Duy trì nồng độ dung dịch dinh dưỡng phù hợp Khi nồng độ tăng thì cường độ hô hấp cũng tăng do nhu cầu oxy tăng, đồng thời oxy hòa tan giảm Yêu cầu này khắc khe hơn trong nhà kính, nhà lưới, nơi mà nhiệt độ được giới hạn và kiểm soát

- Đảm bảo luôn luôn có nhiều oxy hòa tan trong dung dịch dinh dưỡng đáp ứng nhu cầu rễ cây hấp thụ Sự thiếu hụt oxy sẽ làm giảm hấp thu dinh dưỡng, giảm năng suất, cũng là nguyên nhân dẫn tới thối rễ

- Đảm bảo đầy đủ ánh sáng cho hệ thống thủy canh

- Sử dụng hạt giống và cây con sạch bệnh

- Kiểm tra giá thể và khử trùng vật liệu trồng

- Đảm bảo nguồn nước cung cấp luôn sạch

(Nguyễn Bảo Toàn, 2010)

1.3.7 Phương pháp thủy canh hoàn lưu

Dung dịch dinh dưỡng được bơm từ thùng chứa qua hệ thống có rễ cây và được thu hồi lại, tái chế và sử dụng trở lại

* Kỹ thuật dòng chảy sâu (Deep flow technique = DFT)

Kỹ thuật DFT được làm bằng cách cho dung dịch dinh dưỡng có độ sâu 2-3 cm chảy xuyên qua các ống PVC có đường kính 10 cm và các chậu lưới làm bằng nhựa được gắn cố định bên trên Những chậu lưới chứa vật liệu trồng và đáy chạm vào dung dịch dinh dưỡng trong ống Những ống PVC có thể được xếp trên một mặt phẳng hay theo hình zig zag tùy thuộc vào kiểu cây trồng Hệ thống zig zag tận dụng không gian một cách có hiệu quả nhưng chỉ thích hợp cho cây trồng cạn Hệ thống mặt phẳng đơn độc thích hợp cho cả cây cao và cây thấp Cây trồng được thiết lập trong những chậu lưới nhựa được gắn chặt vào những cái lỗ được làm từ những ống dẫn PVC Mụn dừa hay tro trấu hay hỗn hợp của 2 vật liệu đó có thể sử dụng làm vật liệu trồng và để lấp đầy những chậu lưới Những ly nhựa uống nước

có thể sử dụng thay vì những chậu lưới Khi dung dịch hoàn lưu được rơi vào trong thùng chứa dung dịch gốc thì lúc đó sẽ tạo nhiều oxy cho dung dịch dinh dưỡng Những ống nhựa PVC phải có một độ dốc để dung dịch dinh dưỡng chảy xuống dễ dàng Các ống nhựa PVC nên được sơn trắng để giảm bớt sự nóng lên của dung dịch dinh dưỡng Hệ thống này có thể được thiết lập trong không gian thông thoáng hay trong nhà lưới (Nguyễn Bảo Toàn, 2010)

1.3.8 Ứng dụng kỹ thuật thủy canh trong canh tác hoa kiểng

Kỹ thuật thủy canh thường được ứng dụng nhiều trong việc trồng các cây kiểng lá Các chậu cảnh thủy canh được bày bán nhiều trên thị trường, các cây trồng bằng phương pháp này giảm đến 80% công chăm sóc theo phương pháp thông thường nên những người bận rộn cũng có thể trồng được Người trồng không chỉ thưởng

thức được vẻ đẹp của lá, hoa mà còn cả rễ cây và có thể kết hợp nuôi cá cảnh (Tâm Huệ, 2009)

Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu về kỹ thuật canh tác cây cảnh bằng phương pháp thủy canh đã được tiến hành và thu được nhiều kết quả khả quan Các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào việc xác định giá thể và dinh dưỡng thích hợp cho từng loại cây trồng khi thủy canh Một số nghiên cứu được tiến hành ở Việt Nam trong những năm gần đây như:

- Nghiên cứu “Nuôi trồng thủy canh cây mai địa thảo (Impatiens wallerana)” của

Nguyễn Trung Dũng & Võ Thị Bạch Mai (2005): cây được trồng trên 3 môi trường dinh dưỡng Murashige và Skoog, Knudson C và Alan Cooper trên hệ thống các ống nhựa Kết quả cho thấy trong 3 loại dinh dưỡng, môi trường Murashige và Skoog cung cấp dinh dưỡng tốt nhất cho cây mai địa thảo

- Thí nghiệm của Đinh Trần Nguyễn (2008) trên cây cúc (TN169): các cây cúc được trồng trên hệ thống thủy canh bao gồm các ống nhựa, trên 4 loại dinh dưỡng thủy canh Kết quả thí nghiệm cho thấy, cây cúc sinh trưởng tốt nhất ở dinh dưỡng

ký hiệu D (bổ sung 1,357 g Ca(NO3)2 /l), cây cho hoa nhiều và trổ sớm hơn so với các nghiệm thức khác Điều này cho thấy việc bổ sung canxi có ảnh hưởng đến sự

ra hoa của cây cúc trong điều kiện thí nghiệm này

Hiện nay, hầu hết các cây trồng có kích thước nhỏ đều có thể trồng bằng phương pháp thủy canh Một số loại cây trồng khó tính như xương rồng, hoa chuông hay lan

hồ điệp,…cũng có thể trồng bằng phương pháp thủy canh Các nghiên cứu về thủy canh được tập trung đầu tưngày càng nhiều, kỹ thuật này mở ra nhiều hướng đi mới cho nông nghiệp nói chung và ngành hoa kiểng nói riêng

- Nghiên cứu ‘‘Thuần dưỡng và thủy canh hoa cúc đồng tiền (Gerbera jamesonii)

của Thái Hoàng Phúc : ở nghiệm thức cây được bổ sung 50 mg Ca2+/l cây phát triển mạnh hơn các nghiệm thức khác và có số hoa nhiều

1.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ DINH DƯỠNG VÀ GIÁ THỂ TRÊN CÚC ĐỒNG TIỀN

2.1.2 Phương tiện thí nghiệm

- Vật liệu: giống hoa cúc đồng tiền (Gerbera jamesonii) mua từ Viện Nghiên cứu

Cây ăn quả miền nam, hoa có màu cam, sau khi được thuần dưỡng 1 tháng cây có

số lá trung bình từ 4,5-5,3 lá, chiều cao trung bình từ 4,8-5,7 cm, chiều dài phiến lá trung bình từ 3,1- 3,4 cm, chiều ngang phiến lá trung bình 2,7-2,8 cm

- Giá thể: vỏ trấu, mụn dừa, xơ dừa

- Thiết bị: máy đo độ pH, EC

- Dụng cụ: ống nhựa PVC (kích thước 220 mm x 2000 mm), chậu nhựa có lỗ trồng cây (đường kính 13 cm, chiều cao 9 cm), thùng nhựa thể tích 250 l và các dụng cụ cần thiết khác

- Hóa chất: các loại hóa chất đa lượng và vi lượng dùng để pha môi trường (MT) dinh dưỡng: môi trường dinh dưỡng Hoagland (MT) (Bảng 2.1 và Bảng 2.2) Các khoáng đa lượng ở môi trường dinh dưỡng được pha riêng biệt để tránh kết tủa và chứa trong các can nhựa (stock x 200) Các khoáng vi lượng ở môi trường dinh dưỡng được pha chung (stock x 1000) Nước máy dùng pha dinh dưỡng và tưới cây

có độ pH 7,0 ± 0,3; Hóa chất dùng điều chỉnh độ pH gồm HCl 0,1N và NaOH 0,1N; Chlorin dùng để xử lý giá thể

Bảng 2.1 Thành phần chất khoáng trong môi trường dinh dưỡng

H3BO3MnSO4

606,6 230,16 656,44 120,24 1,55 0,30

Vi lượng

ZnSO4.7H2O CuSO4

H2MoO4KCl Sắt EDTA

0,72 0,08 0,08 3,73 30,00

Nguồn: Hoagland (1972) trích trong Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn (2001)

Bảng 2.2 Thành phần khoáng (ppm) của môi trường dinh dưỡng

cm, chiều cao đều nhau cho mọi nghiệm thức Cúc đồng tiền (Gerbera jamesonii )

con cấy mô sau khi thuần dưỡng được 1 tháng tuổi, chọn những cây tương đối đồng đều dùng bố trí cho thí nghiệm Thí nghiệm bố trí trên hệ thống thủy canh hoàn lưu

là thí nghiệm một nhân tố được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, thí