Khảo sát hiệu quả của môi trường dinh dưỡng lên sự sinh trưởng của cây vạn lộc đỏ và cây ngọc ngân trong điều kiện thủy canh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP - TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG LÊN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY VẠN LỘC ĐỎ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP - TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG LÊN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY VẠN LỘC ĐỎ VÀ CÂY NGỌC NGÂN

TRONG ĐIỀU KIỆN THỦY CANH

Chủ nhiệm đề tài: Phùng Văn Tặng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP - TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG LÊN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY

VẠN LỘC ĐỎ VÀ CÂY NGỌC NGÂN TRONG ĐIỀU KIỆN THỦY CANH

LÃNH ĐẠO ĐƠN VỊ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

An Giang, Tháng 08.2013

Lời cảm tạ

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu Trường Đại học An Giang, Ban chủ nhiệm Khoa Nông nghiệp – Tài nguyên thiên nhiên đã cho em cơ hội để thực hiện bài nghiên cứu này

Em xin chân thành cảm ơn GV Nguyễn Thị Mỹ Duyên – Bộ môn Công Nghệ Sinh Học đã hướng dẫn em thực hiện đề tài nghiên cứu này Cô cũng tận tình chỉ dẫn cho em trong quá trình làm việc, để hoàn thành tốt đề tài này

Em xin cảm ơn các Thầy, Cô trong Bộ môn Công Nghệ Sinh Học đã đóng góp những ý kiến quí báu để tài nghiên cứu hoàn thiện hơn

Cảm ơn các bạn sinh viên lớp DH10SH-NN đã giúp đỡ, hỗ trợ và cùng em hoàn thành đề tài nghiên cứu này trong thời gian sớm nhất

Em xin hứa sẽ cố gắng tích lũy kiến thức, học tập kinh nghiệm thực tế trong quá trình thực hiện đề tài để phát huy khả năng tư duy sáng tạo, nhạy bén cho bản thân khi làm việc trong tương lai

Xin chân thành cảm ơn!

An Giang, ngày 12 tháng 08 năm 2013

Sinh viên

Phùng Văn Tặng

Tóm lược

Hiện nay, kiểng lá đang là mặt hàng thu hút mạnh mẽ trên thị trường hoa kiểng, nhất là cây kiểng lá trồng trong nước được nhiều người ưa thích Trên thị trường có nhiều loại dung dịch thủy canh, nhưng để tìm ra dung dịch thủy canh thích hợp để trồng cây kiểng lá thì ít người làm Vì vậy, đề tài: “Khảo sát hiệu quả của môi trường dinh dưỡng lên sự sinh trưởng của cây Vạn lộc đỏ và cây Ngọc ngân trong điều kiện thủy canh” được tiến hành để tìm ra dung dịch thủy canh thích hợp cho sự sinh trưởng của cây Vạn lộc đỏ và cây Ngọc ngân, cũng như nhiều loại kiểng lá khác Đề tài được thực hiện trong thời gian 6 tháng, từ tháng 10/2012 đến tháng 03/2013

Qua quá trình nghiên cứu đã ghi nhận được một số kết quả như sau:

Độ pH trong dung dịch dao động từ 6.94 – 7.39, cao hơn rất nhiều so với pH tối ưu trong dung dịch chỉ 5.8 – 6.0 Vì vậy, độ pH của cả 2 loại dung dịch điều chưa thích hợp để cây Vạn lộc đỏ và cây Ngọc ngân phát triển trong điều kiện thủy canh

Dung dịch dinh dưỡng 1 tương đối thích hợp với sự phát triển cây Vạn lộc đỏ khi làm gia tăng đáng kể chiều cao tương đối của cây và duy trì được sự sống của cây Vạn lộc đỏ trong thời gian dài

Đối với cây Ngọc ngân, Dung dịch dinh dưỡng 2 lại thích hợp hơn Dung dịch dinh dưỡng 1 khi làm gia tăng đáng kể chiều cao tương đối của cây, giữ được

bộ rễ và chiều dài rễ của cây tốt hơn Dung dịch dinh dưỡng 1 và mẫu đối chứng nước

Mặc dù vậy, cả 2 loại môi trường dung dịch dinh dưỡng 1 và dung dịch dinh dưỡng 2 đều chưa thật sự thích hợp với sự phát triển của cây Vạn lộc đỏ và cây Ngọc ngân trong điều kiện thủy canh Chưa làm gia tăng được số lá, chiều dài lá, chiều rộng lá và chiều dài rễ của cây, không có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê với mẫu đối chứng nước Tuy nhiên, thí nghiệm cũng đã khái quát được quy trình thủy canh cây kiểng lá, rút kinh nghiệm cho những nghiên cứu sau để tìm ra dung dịch thủy cnh phù hợp với cây kiểng lá hơn dung dịch

1 và dung dịch 2 đã nghiên cứu trong thí nghiệm

Mục lục

Lời cảm tạ i

Tóm lược ii

Mục lục iii

Danh sách bảng, hình v

Liệt kê các từ viết tắt vi

Chương 1 Giới thiệu 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

Chương 2 Lược khảo tài liệu 3

2.1 Giới thiệu cây Kiểng lá 3

2.1.1 Nghề trồng cây Kiểng lá 3

2.1.2 Đặc điểm và cách trồng Kiểng lá 3

2.2 Đặc điểm chung của thủy canh 6

2.2.1 Kỹ thuật thủy canh 6

2.2.2 Ưu và nhược điểm của kỹ thuật thủy canh 6

2.2.3 Dung dịch thủy canh 7

2.2.4 Các yếu tố môi trường ảnh hưởng trên sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng thuỷ canh 8

2.2.5 Các loại hình thủy canh 12

2.2.6 So sánh trồng cây trong đất và thuỷ canh 14

2.3 Những nghiên cứu liên quan 15

2.3.1 Ngoài nước 15

2.3.2 Trong nước 16

Chương 3 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu 19

3.1 Phương tiện 19

3.1.1 Thiết bị và vật liệu 19

3.1.2 Địa điểm và thời gian thí nghiệm 19

3.1.3 Các bước chuẩn bị 19

3.2 Phương pháp nghiên cứu 22

3.2.1 Bố trí thí nghiệm 22

3.2.2 Thu thập số liệu 24

3.2.3 Phân tích thống kê 24

Chương 4 Kết quả và thảo luận 25

4.1 Ghi nhận tổng quát 25

4.2 Ảnh hưởng của yếu tố pH 25

4.3 Thí nghiệm 1: Hiệu quả của môi trường dinh dưỡng đối với cây Vạn lộc đỏ 26

4.3.1 Hiệu quả của môi trường dinh dưỡng lên chiều cao tương đối của cây Vạn lộc đỏ 26

4.3.2 Hiệu quả của các loại môi trường lên chiều dài rễ 27

4.3.3 Hiệu quả của các loại môi trường lên sự gia tăng số lá 28

4.3.4 Hiệu quả của các loại môi trường lên sự gia tăng chiều dài lá 29

4.3.5 Hiệu quả của các loại môi trường lên sự gia chiều rộng lá 30

4.4 Thí nghiệm 2: Hiệu quả môi trường dinh dưỡng đối với cây Ngọc ngân 31 4.4.1 Hiệu quả của môi trường dinh dưỡng lên sự gia tăng chiều cao tương đối của cây Ngọc ngân 31

4.4.2 Hiệu quả của các loại môi trường lên sự gia tăng chiều dài rễ 32

4.4.3 Hiệu quả của các loại môi trường lên sự gia tăng số lá 33

4.4.4 Hiệu quả của các loại môi trường lên sự gia tăng chiều dài lá 34

4.4.5 Hiệu quả của các loại môi trường lên sự gia chiều rộng lá 35

Kết luận và kiến nghị 36

1 Kết luận 36

2 Kiến nghị 37

Tài liệu tham khảo 38 Phụ chương pc 1

Danh sách bảng

Bảng 1: So sánh khi trồng trong đất và thuỷ canh 14

Bảng 2: Thành phần môi trường thủy canh kiểng lá (Nguyễn Văn Phong) 17

Bảng 3: Sự thay đổi độ pH trong dung dịch dinh dưỡng 25

Danh sách hình Tên hình Trang Hình 1: Ông Nguyễn An Khương – Câu lạc bộ hoa kiểng số 1 5

Hình 2: Mô hình thuỷ canh 12

Hình 3: Bố trí thí nghiệm 1 22

Hình 4: Bố trí thí nghiệm 2 23

Hình 5: Biểu đồ thể hiện chiều cao tương đối cây Vạn lộc đỏ 26

Hình 6: Biểu đồ thể hiện sự gia tăng chiều dài rễ cây Vạn lộc đỏ 27

Hình 7: Biểu đồ thể hiện sự gia tăng số lá cây Vạn lộc đỏ 28

Hình 8: Biểu đồ thể hiện sự gia tăng chiều dài lá cây Vạn lộc đỏ 29

Hình 9: Biểu đồ thể hiện sự gia tăng chiều rộng lá cây Vạn lộc đỏ 30

Hình 10: Biểu đồ thể hiện chiều cao tương đối cây Ngọc ngân 31

Hình 11: Biểu đồ thể hiện sự gia tăng chiều dài rễ cây Ngọc ngân 32

Hình 12: Biểu đồ thể hiện sự gia tăng số lá cây Ngọc ngân 33

Hình 13: Biểu đồ thể hiện sự gia tăng chiều dài lá cây Ngọc ngân 34

Hình 14: Biểu đồ thể hiện sự gia tăng chiều rộng lá cây Ngọc ngân 35

Liệt kê các từ viết tắt

Chương 1 Giới thiệu

1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay, mức sống người dân ngày một phát triển, nhu cầu vui chơi giải trí

và hưởng thụ các giá trị văn hóa tinh thần ngày càng gia tăng và phong phú hơn, trong đó có thú chơi cây kiểng Đặc biệt là kiểng lá Bộ lá của kiểng lá rất đẹp, nhiều màu sắc, tuổi thọ của lá dài, chưng bày được quanh năm, phù hợp với việc trang trí trong nhà và phòng làm việc

Tuy nhiên, việc trồng kiểng lá trên môi trường đất thường gặp một số bất lợi

do tưới nước hay bón phân làm cho nhà cửa bị bẩn, chậu đất khó di dời do trọng lượng nặng Đó là chưa kể đến việc khi quên tưới nước cây sẽ bị chết khô Vì vậy, nhằm khắc phục những nhược điểm nêu trên, phương pháp thủy canh sẽ giúp những người chơi cây kiểng lá có phương pháp trồng tối

ưu, không phải lo tưới nước, bón phân, loại bỏ hầu hết sự phá hoại của sâu

bọ, giúp giảm công chăm sóc, tạo môi trường sống sạch đẹp hơn

Khi trồng cây kiểng lá bằng phương pháp thủy canh, chúng ta có thể thấy được toàn bộ thân, lá, rễ của cây, màu xanh của cây kiểng lá kết hợp với sự lung linh của chậu nước thủy tinh tạo sự huyền ảo, với nhiều kiểu dáng độc đáo và sang trọng Loại hình cây cảnh độc đáo này đang và sẽ tạo nên phong cách mới trong nghệ thuật trang trí nội thất Nó vừa tạo mảng xanh, vừa có tính thẩm mỹ cao rất phù hợp để trang trí trong những nhà phố diện tích nhỏ

và văn phòng làm việc

Cây kiểng lá thủy canh không chỉ để trang trí nội thất mà còn là một món quà hết sức ý nghĩa, vì mỗi một cây đều có ý nghĩa gắn với tên gọi của nó Vạn lộc đỏ là cây tượng trưng cho sự giàu sang, may mắn, gửi lời cầu chúc may mắn Cây Vạn lộc đỏ mang sắc lá xanh chấm phá những sắc đỏ hài hòa, được tô điểm với những bông hoa xinh xắn rất thích hợp với nội thất sang trọng Cây không chỉ là vật trang trí mà lộc sẽ được mang vào nhà nhờ cái tên may mắn “Vạn lộc”

Cây Ngọc ngân không chỉ đẹp ở phiến lá xanh đốm trắng, bộ rễ mạnh khỏe xanh tươi mà còn mang đến cho chúng ta sức khỏe, may mắn và tiền bạc Cây sống trong môi trường râm mát nên rất thích hợp trang trí trong nhà, văn phòng và khách sạn Góp phần đem lại nhiều sinh khí mới cho không

Với vẻ đẹp quyến rũ và mang nhiều ý nghĩa, nên cây Vạn lộc đỏ và cây Ngọc ngân đang là mặt hàng thu hút mạnh mẽ trên thị trường hoa kiểng Do

đó, cây Vạn lộc đỏ và cây Ngọc ngân đã được chọn làm đối tượng nghiên cứu của đề tài này

Hiện nay có nhiều loại dung dịch thủy canh nhưng để tìm ra dung dịch thủy canh thích hợp để trồng cây kiểng lá thì ít người làm Vì vậy, đề tài: “Khảo sát hiệu quả của môi trường dinh dưỡng lên sự sinh trưởng của cây Vạn lộc

đỏ và cây Ngọc ngân trong điều kiện thủy canh” được tiến hành để tìm ra dung dịch thủy canh thích hợp cho sự sinh trưởng của cây Vạn lộc đỏ và cây Ngọc ngân Từ đó, sẽ tiến hành nghiên cứu môi trường thủy canh cho nhiều loại kiểng lá khác, góp phần phát triển nghề trồng cây kiểng lá theo phương pháp hiện đại, mang lại hiệu quả cao hơn

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Tìm dung dịch thủy canh thích hợp cho sự sinh trưởng của cây Vạn lộc đỏ

và cây Ngọc ngân

1.3 Nội dung nghiên cứu

Trồng cây Vạn lộc đỏ và Ngọc ngân trong điều kiện thủy canh với 2 loại dung dịch dinh dưỡng và nước Từ đó lựa chọn môi trường dinh dưỡng phù hợp với điều kiện trồng thủy canh cho cây Vạn lộc đỏ và Ngọc ngân

Theo dõi và kiểm soát giá trị pH trong dung dịch thủy canh theo suốt quá trình thí nghiệm nhằm tạo môi trường sống phù hợp với nhu cầu sinh lý của cây Vạn lộc đỏ và cây Ngọc ngân Từ đó tìm ra qui trình chăm sóc thích hợp cho cây Vạn lộc đỏ và Ngọc ngân trong điều kiện thủy canh

Chương 2 Lược khảo tài liệu

2.1 Giới thiệu về cây Kiểng lá

2.1.1 Nghề trồng cây Kiểng lá

Kiểng lá không chỉ là một trào lưu của thú chơi và kinh doanh hoa kiểng mà

nó thực sự có được một nền tảng vững chắc và tương lai ổn định vì đánh được vào thị hiếu của đại đa số người yêu hoa kiểng với sự phong phú đa dạng về chủng loại, màu sắc; dễ chăm sóc; phù hợp với nhiều không gian và đặc biệt là có giá cả khá phù hợp với mức sống hiện nay của đa số người lao động

Với nhu cầu hiện nay, kiểng lá sẽ còn tiến xa hơn nữa với sự tiến bộ về kỹ thuật công nghệ của nhà vườn, hòa cùng con đường hội nhập của Việt Nam – kiểng lá sẽ không chỉ dành cho thị trường trong nước mà còn vươn xa ra thị trường thế giới (Nguyễn An Khương, 2011)

2.1.2.2 Tách cây con làm giống

Đối với kiểng lá cây con thường được tách ra từ cây mẹ Phương pháp này đơn giản, giữ được tính ưu việt của cây mẹ, bộ rễ phát triển, dễ sống và phát triển nhanh

Có 2 cách để tách cây giống từ cây mẹ:

- Đào cây mẹ lên, bỏ đất, để lộ rễ, cắt rời các bộ phận rễ cây con từ cây mẹ, làm như vậy không ảnh hưởng đến cây mẹ mà bảo vệ được sự hoàn chỉnh của bộ rễ Phương pháp này thường áp dụng cho một số loại kiểng lá dễ nhảy con

- Cắt ngọn cây mẹ rồi giâm phần ngọn đó vào đất Phương pháp này áp dụng cho các loại kiểng lá ít nhảy con (Nguyễn An Khương, 2011)

2.1.2.3 Trồng cây con vào chậu

Sau khi cây con được chiết ra từ cây mẹ sẽ được trồng vào chậu có kích cở nhỏ và được đặc trong vườn ươm cho đến khi cây con phát triển ra rễ mới Cây con được tưới nước từ 2 - 3 lần/tuần

2.1.2.4 Thay chậu

Khi thấy cây con bén rễ thì phải thay chậu vì khi đó bộ rễ phát triển nhiều, chậu nhỏ sẽ kiềm hãm sự phát triển của cây phải thay chậu lớn hơn để có thể tăng dinh dưỡng cho cây

Khi thấy giá thể trong chậu chuyển sang dạng giống như bùn non (hay gọi là

bị lèn), từ lúc trồng cho đến xảy ra hiện tượng này khoảng hai tháng, cần phải thay giá thể trong chậu Giá thể bỏ ra này thường được tận dụng để trồng các cây hoa mười giờ hay các loại hoa kiểng dễ trồng khác

Khi thay chậu cần chú ý cắt bỏ các rễ hỏng, những rễ quá dài, quá nhiều và

rễ bị sâu bệnh hại, đồng thời bỏ thêm một ít giá thể mới có lợi cho cây tiếp tục sinh trưởng

Khi thay chậu dùng tay làm cho giá thể xung quanh gốc tơi, tách cây ra, dùng tay đỡ lấy cây có đất Cắt bớt các rễ quanh đất, một số rễ già, rồi chuyển sang chậu khác, lấy giá thể mới lấp lại, nén chặt sau đó đem đặt lại lên giàn và tưới nước (Nguyễn An Khương, 2011)

2.1.2.5 Phân bón

Hầu hết các loại kiểng lá đều sử dụng phân bón lá và bón gốc

Tăng cường bón gốc và phun phân lên lá khi cây có hiện tượng vàng lá, cây còi cọc, yếu và trước khi nảy chồi (lộc)

Giảm phân khi thấy cây khỏe hay thời tiết có mưa nhiều

Hoàn toàn ngừng phun phân khi cây cao vút, lá quá xanh, vượt tán đã định; cây mới trồng; lúc trời nắng nóng hoặc vào giai đoạn ngủ nghỉ của cây Cần tránh phun phân bón quá đậm đặc hoặc bón quá nhiều lượng phân vào buổi trưa khi nhiệt độ trong đất cao

Một số loại phân thường dùng:

- Phân bón lá Tomato

- Phân tưới gốc Alaska

- Phân hữu cơ cao cấp Trimix – DT

(Nguyễn An Khương, 2011)

chỗ vết đứt bị thối Bệnh do nấm Rhizoctonia solani gây ra Phòng trừ bằng

cách: đất trồng phải tơi xốp, thoát nước, hạn chế việc xới xáo làm đứt gốc,

rễ tạo điều kịện cho nấm xâm nhập Dùng các loại thuốc: Fundazol 50WP nồng độ 0,2%, Rovral 50 Wp 0,15%

* Bệnh thối lá và thân

Tác nhân chủ yếu của bệnh này do nước ứ đọng trên lá, thân gây tế bào lá, thân vỡ ra và mềm đi Bệnh này thường xuất hiện vào mùa mưa Phương pháp phòng chủ yếu là sử dụng máy che bằng nilon, tránh để nước tiếp xúc nhiều vào lá và thân

* Ngoài ra các loại sâu ăn lá và các loại nhện cũng là đối tượng xuất hiện thường xuyên trên kiểng lá, chúng gây hại cho lá, thân cây Nếu không phát hiện và phun thuốc, chúng sẽ là cây trở nên còi cọc dẫn đến chết cây

2.1.2.7 Dưỡng cây trước khi xuất vườn

Cần bón phân cho cây phát triển tốt, không xuất hiện vết bệnh và chuyển sang chậu trúc, cắt tỉa tạo cho chậu kiểng cân đối

Bọc báo bên ngoài, buộc dây nhằm tránh ảnh hưởng đến cây khi vận chuyển (Nguyễn An Khương, 2011)

Hình 1: Ông Nguyễn An Khương – Câu lạc bộ hoa kiểng số 1,

2.2 Đặc điểm chung của thuỷ canh

2.2.1 Kỹ thuật thuỷ canh

Thuỷ canh là kỹ thuật trồng cây không dùng đất mà trồng trực tiếp vào dung dịch dinh dưỡng hoặc các giá thể mà không phải là đất Các giá thể có thể là cát, trấu, vỏ xơ dừa, than bùn, vermiculite perlite… Là một trong những kỹ thuật tiến bộ của nghề làm vườn hiện đại Dinh dưỡng thủy canh đã được chuẩn hoá theo tiêu chuẩn quốc tế không ảnh hưởng đến sức khoẻ người tiêu dùng (Keith Roberto, 1994)

Đây là phương pháp đơn giản giúp người dân ở thành phố có thể tự trồng rau sạch để ăn, là một thú tiêu khiển như chăm sóc cây hoa kiểng Chọn lựa môi trường tự nhiên cần thiết cho cây phát triển là sự sử dụng những chất thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây tránh sự tấn công của cỏ dại, côn trùng và bệnh lây nhiễm từ đất (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

2.2.2 Ưu và nhược điểm của kỹ thuật thuỷ canh

2.2.2.1 Ưu điểm

Thuỷ canh hiện đại có những ưu điểm:

+ Không cần đất, chỉ cần không gian để đặt hộp dụng cụ trồng, có thể triển khai ở những nơi đất canh tác ít, những vùng hải đảo, vùng núi xa xôi, hay tại gia đình có thể trồng ở balcon, sân thượng, đặt gần cửa sổ…

+ Dễ dàng chăm sóc không cần quan tâm đến chế độ nước tưới, phân bón dùng tưới trực tiếp, không cần làm đất, không cần làm cỏ dại

+ Trồng được nhiều vụ có thể trồng trái vụ và không phải sử dụng thuốc trừ sâu bệnh và các hoá chất độc hại khác

+ Năng suất cao (25-50%) so với trồng trong đất (chủ yếu là do tăng vụ, tăng mật độ trồng), có thể trồng liên tục

+ Sản phẩm hoàn toàn sạch, đồng nhất Giàu chất dinh dưỡng, tươi ngon + Không tích luỹ chất độc, không gây ô nhiễm môi trường

+ Không đòi hỏi lao động nặng nhọc, người già, trẻ em đều có thể tham gia hiệu quả (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

2.2.2.2 Nhược điểm

Bên cạnh những thuận lợi mà kỹ thuật tạo được thì có một số bất lợi:

+ Yêu cầu phải có kỹ thuật

+ Nước sử dụng để pha dung dịch phải đạt một số yêu cầu: không nhiễm phèn, độ mặn < 2500 ppm,

+ Khó cạnh tranh với sản phẩm thường Bên cạnh đó chưa có nhà máy sản xuất dung dịch dinh dưỡng với khối lượng lớn và thích hợp với nhiều loại cây (Kauffmam, 2005 và Crearser, 2006)

+ Vốn đầu tư ban đầu lớn, giá thành sản xuất cao nên công nghệ này còn phát triển hạn chế chỉ phục vụ chủ yếu cho một bộ phận nhỏ xã hội của tầng lớp có thu nhập cao

+ Chỉ trồng các loại hoa và cây ngắn ngày, phải là cây hàng niên

+ Phải theo dõi thường xuyên sự thay đổi pH, cần phải điều chỉnh mỗi ngày cho phù hợp với sự phát triển của cây (pH thích hợp khoảng 5,8-6,5) và cho cây điều kiện phát triển tốt nhất

+ Ngoài ra sự thay đổi các yếu tố môi trường cũng như cung cấp chất dinh dưỡng có thể ảnh hưởng lên cây như làm rối loạn sinh lý của cây (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

2.2.3 Dung dịch thuỷ canh

Dung dịch dinh dưỡng đóng vai trò quan trọng trong việc thành công hay thất bại của hệ thống thuỷ canh Cây trồng trong môi trường đất được bổ sung từ các loại phân bón và các chất dinh dưỡng có sẵn trong đất, cung cấp trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây Cây trồng thuỷ canh chỉ lấy chất dinh dưỡng từ dung dịch thuỷ canh nên công thức pha dung dịch cần thích hợp (Keith Roberto, 1994)

C-250C, nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ này các chất khó hoà tan

- Độ pH: Đa số các cây trồng thích hợp với môi trường pH tối ưu 5,8-6,5 Nếu pH tăng khi đó cây sẽ thải ra các muối vào môi trường đó là nguyên nhân làm chất độc trong môi trường tăng lên và làm hạn chế sự dẫn nước Nếu pH giảm thấp cây thải ra các thành phần ion bazơ, làm giới hạn việc hấp thụ các muối gốc axit Vì vậy cần kiểm tra thường xuyên có thể 2-3 lần/ tuần nên kiểm tra vào thời điểm nhiệt độ giống nhau vì pH dễ bị tác động và

thay đổi theo ánh sáng và nhiệt độ vào các thời điểm khác nhau trong ngày như hoạt động quang hợp mạnh làm pH tăng, trời tối pH hạ xuống

Dựa vào các giá trị đo được để điều chỉnh bổ sung chất dinh dưỡng vào môi trường thuỷ canh (Dương Tấn Nhựt, 2004)

2.2.3.2 Nhu cầu về dinh dưỡng

Những nguyên tố cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển O, H, N, C, S,

Mg, Mn, Fe, Cu, Zn, Bo, Mo Chúng được chia ra thành:

+ Nguyên tố đa lượng: Hiện diện vài phần nghìn đến vài phần trăm bao gồm

N (1-3%), K (2-4%), Ca (1-2%), Mg 0,7% ), S 0,6%), P 0,5%)

(0,1-+ Nguyên tố vi lượng: Cu, Zn, Mn, Fe, Bo, Mo

Các chất này ảnh hưởng rất nhiều đến cây cần được sử dụng với liều lượng thích hợp, dùng quá nhiều hay quá ít đều ảnh hưởng không tốt đối với cây (G Thiyagarajan, R Umadevi và K Ramesh, 2007)

2.2.4 Các yếu tố môi trường ảnh hưởng trên sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng thuỷ canh

Ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài đến sự hút các chất dinh dưỡng ở rễ và biến dưỡng hệ rễ

2.2.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ CO 2

CO2 và H2O tham gia tổng hợp chất hữu cơ CO2 tác dụng với nước cho

H2CO3 Khi nồng độ CO2 trong nước giảm thì bicarbonat hoà tan trong nước phân giải thành carbonat kết tủa, CO2 và H2O

CO2 tác dụng với vôi carbonat ( CO3)-2 và bicarbonat ( HCO3 )

-Khi hàm lượng CO2 cao hơn ngưỡng thì một phần CO2 trở thành hoạt hoá

và kết hợp với carbonat chuyển thành dạng bicarbonat hoà tan làm cho độ cứng của nước tăng lên

Khi hàm lượng CO2 trong nước tăng lên một ít thì làm tăng cường độ quang hợp làm cho quá trình phát triển trên bộ phận không thuận lợi mặt khác nó còn ảnh hưởng lớn đến hô hấp của hệ rễ

Hệ thống carbonat không chỉ là nguồn dinh dưỡng mà chúng còn là chất đệm để giữ nồng độ ion hydro trong môi trường gần với giá trị trung tính (Lê Văn Hoàng, 2008)

2.2.4.2 Ảnh hưởng của độ thông khí đến hút chất dinh dưỡng

Trong đất và nước việc hấp thu O2 khó vì phải phụ thuộc vào cấu trúc đất, chế độ canh tác, hệ vi sinh vật…

Nguồn O2 trong nước là do O2 khuyếch tán từ không khí, nhưng theo cách này O2 khuyếch tán rất chậm Hoà tan ít trong nước là thuộc tính của O2

Hệ số khuyếch tán O2 trong nước nhỏ hơn trong không khí khoảng 320.000 lần Bên cạnh O2 bị mất do nhiều nguyên nhân:

+ Do tảo và động vật phù du hô hấp

+ Do oxy hoá metan

+ Do oxy hoá H2S Do lớp bùn đáy hấp thu oxy

+ Do oxy hoá hoá học thuần tuý các chất hữu cơ hòa tan trong nước

+ Nguồn O2 do tảo quang hợp thải ra là ổn định và quan trọng nhất cho nước Trong nước sinh vật lấy O2 rất khó

Các nghiên cứu cho thấy sự hút các chất khoáng cao nhất khi môi trường có nồng độ O2 từ 2-3% khi nồng độ O2 dưới 2% tốc độ hút khoáng chậm, trên 3% thì tốc độ không thay đổi

Môi trường bão hoà oxy là một trong những điều kiện quan trọng ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của vi sinh vật Khi thừa O2 gây tác hại đến tất cả vi sinh vật, các sản phẩm trong trạng thái dư thừa tham gia các phản ứng tạo nên các chất độc cho cơ thể như H2O,S

Ảnh hưởng của nồng độ CO2, N2, H2S và pH có thể ức chế các hoạt động hút khoáng của hệ rễ (Lê Văn Hoàng, 2008)

2.2.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hút khoáng

Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và phát triển của các loại thực vậtt nói chung trong quang hợp, hô hấp các phản ứng biến dưỡng trên dinh dưỡng nước, khoáng, sự thoát hơi nước và chuyển nhựa

Một số nghiên cứu cho thấy khi tăng nhiệt độ ở một giới hạn nào đó dẫn đến tăng sự hút các chất dinh dưỡng Qua đó có thể hiểu rằng nhiệt độ ảnh hưởng chủ yếu lên quá trình trao đổi chất, lên quá trình liên kết giữa các phân tử trong chất nguyên sinh với các nguyên tố khoáng (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

2.2.4.4 Ảnh hưởng của nồng độ và tỉ lệ các nguyên tố khoáng ở môi trường ngoài đến sự hút khoáng

Tỉ lệ giữa các ion trong môi trường và mối liên quan giữa chúng với nồng

độ hút khoáng thấy có 3 hình thức tương quan giữa các ion: đối kháng, hỗ trợ và không ảnh hưởng lẫn nhau

Hiện tượng đối kháng là hình thức tương quan phổ biến của các cation Thí nghiệm khi tăng nồng độ K thì sự hấp thu Ca giảm một cách tương ứng (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

2.2.4.5 Ảnh hưởng của nấm bệnh trong dung dịch thuỷ canh

Nấm là một loại bệnh nguy hiểm mà chúng ta thường gặp trong thuỷ canh, rất hiếm thấy loại bệnh này khi hệ thống được giữ gìn sạch sẽ Nhiều tác giả

đã nhận thấy rằng nếu lượng Mn bị thiếu hụt sẽ làm cây bị nhiễm nấm (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

2.2.4.6 Ảnh hưởng của các giá thể nuôi trồng thuỷ canh

Giá thể dùng để giữ cây và giúp nâng đỡ bộ rễ, để rễ có thể dễ dàng hút chất dinh dưỡng nuôi cây Tuy nhiên một trong số các đòi hỏi là rễ cây phải dễ dàng tách ra khỏi môi trường

Than bùn, perlite và vermiculite là những cơ chất tốt, nhưng rễ thường đâm sâu vào trong môi trường nên sẽ gặp khó khăn trong việc nghiên cứu hình thái rễ

Đối với môi trường cát thì rễ dễ tách ra nhưng cây sinh trưởng phát triển không tốt lắm do cát chặt đối với cây Trong nhiều năm qua người ta dùng đất nung nhưng có hai bất lợi:

+ Không có tính trơ về mặt hoá học Những loại đất nung khác nhau cho ra những loại dinh dưỡng khác nhau làm cho kết quả không còn chính xác + Kích thước không giống nhau nên độ đồng nhất không cao

Có thể sử dụng nhiều giá thể khác nhau trong nuôi trồng thuỷ canh như:

- Than bùn: Đây là chất tốt nhất trong các giá thể hữu cơ có khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng cao hơn các loại giá thể khác Khi sử dụng cần được thanh trùng

- Mùn cưa: Phân bố độ ẩm đồng đều khi được trộn với cát tuy nhiên không phải loại mùn cưa nào cũng tốt, một số loại có chứa chất độc gây ảnh hưởng đến môi trường dinh dưỡng

- Vỏ cây, xơ dừa: Đây là loại vật liệu tương đối rẻ tiền có khả năng chống phân huỷ do vi khuẩn cao Phần lớn trong các nghiên cứu dùng vỏ cây hay

xơ dừa phải cho dòng nước chảy chậm để cuốn hợp chất tanin có trong vỏ cây và xơ dừa

- Cát: Cần phải kiểm tra chắc chắn rằng chúng không bị ô nhiễm bởi đất chúng thích hợp cho trồng thuỷ canh và kích thước thay đổi những hạt cát tốt nhất từ 0.1-1.00mm , tuy nhiên khi xử

lý không thích hợp, cát có thể lẫn những vỏ sò khi cho vào dung dịch làm cho pH tăng lên, độ kiềm tăng giữ chặt Fe trong dung dịch và gây hiện tượng thiếu hụt Fe cho cây

- Sỏi: Không chứa đá vôi nên không ảnh hưởng nhiều đến dung dịch, nên sử dụng 40% perlite và 60% sỏi về thể tích

- Rockwool: cũng một dạng của thạch anh, nó được tan ra và se lại thành sợi Nó trở thành 2 dạng tiêu chuẩn là hạt và sợi

- Expanded Clay Balls: Những viên sét được nung ở nhiệt độ cao 1.200oC, rất cứng nhưng các lỗ hổng cho phép nước và không khí lưu thông

- Cỏ khô (hay), và rơm (straw): có thể sử dụng riêng lẻ hoặc phối trộn với môi trường khác

- Cát sông (hạt mịn) và cát biển (hạt to): thường hạt quá nhỏ dễ làm cẩn trở dòng nước chảy, nên phối trộn với rockwoool

- Scoria (xỉ nham thạch): Nhẹ hơn sỏi và cát, rất xốp có nhiều lỗ khí và túi khí, cách nhiệt tốt, không dẫn nhiệt từ thành nhựa của vỏ chậu vào giá thể

- Vermiculite: Là loại magie-nhôm silicate ngậm nước dưới dạng tinh thể,

có khả năng trao đổi, giữ nước khá cao Tuy nhiên sau một thời gian sử dụng dài bị chuyển hoá và trở lại dạng ban đầu

- Perlite: Dẫn xuất của đá núi lửa chứa sillic, có khả năng giữ nước tốt có tính ổn định vật lý, có tính trơ hoá học tuy nhiên perlite chứa 6.9% nhôm và một phần nhôm giải phóng trong dung dịch gây hậu quả bất lợi cho sự sinh trưởng của cây (Lê Văn Hoàng, 2008)

Cây trồng cần cả oxy và dinh dưỡng tiếp xúc với rễ cây Giá thể lý tưởng là loại có khả năng giữ nước tương đương với độ thoáng khí Khả năng giữ nước và độ thoáng khí của giá thể được quyết định bởi những khoảng trống (khe, kẽ) trong nó Trong cát mịn có những khoảng trống rất nhỏ, không

chứa được nhiều nước và oxy Ngược lại, sỏi thô tạo những khoảng trống quá lớn, nhiều không khí nhưng mất nước nhanh

Bên cạnh các giá thể được sử dụng như đã nêu, nhiều nghiên cứu sử dụng tro, trấu, có nhiều chất khoáng giữ nước tốt lại là vật liệu rẻ tiền, dễ tìm cũng cho kết quả tốt trong thuỷ canh

2.2.5 Các loại hình thủy canh

Có 6 hệ thống hydroponic cơ bản bao gồm dạng Bấc (Wick), Thuỷ canh (Water Culture), Ngập và Rút định kỳ (Ebb và Flow), Nhỏ giọt (Drip) (có hoàn lưu và không), kỹ thuật màng dinh dưỡng (N.F.T – Nutrient Film Technique ) và Khí canh (Aeroponic) Từ 6 hệ thống cơ bản này có thể quy

tụ thành 3 hệ thống chủ yếu sử dụng trên thế giới hệ thống thuỷ canh không hồi lưu, hệ thống thuỷ canh hồi lưu và hệ thống khí canh (G Thiyagarajan,

R Umadevi và K Ramesh, 2007)

2.2.5.1 Hệ thống thuỷ canh không hoàn lưu

Dung dịch dinh dưỡng đặt trong hộp xốp hoặc các vật chứa cách nhiệt, dung dịch nằm trong hộp từ lúc trồng cho đến khi thu hoạch kỹ thuật đơn giản này đang được triển khai ở nước ta

2.2.5.2 Hệ thống thuỷ canh hoàn lưu

Dung dịch dinh dưỡng được bơm tuần hoàn từ một bình chứa được lắp đặt các thiết bị điều chỉnh tự động các thông số của dung dịch để đưa đến bộ rễ cây, sau đó trở lại các bình chứa để điều chỉnh lại thông số Kỹ thuật này có hiệu quả kinh tế cao hơn (G Thiyagarajan, R Umadevi và K Ramesh, 2007)

Thủy canh không hoàn lưu Thủy canh hoàn lưu

Hình 2: Mô hình thuỷ canh

2.2.5.3 Hệ thống khí canh

Rễ cây không được trực tiếp nhúng vào dung dịch dinh dưỡng mà phải qua

hệ thống bơm phun định kỳ, nhờ vậy có thể tiết kiệm được dung dịch dinh

dưỡng bộ rễ thở được tối đa

Trong cách trồng này cây được trồng trong các thùng cách nhiệt chứa sương

mù và hơi nước, sương mù được phun định kỳ trong thời gian nhất định Cây được treo lơ lửng, vì không sử dụng đất hay môi trường tổng hợp nên môi trường có độ sạch cao, cây sạch bệnh Nếu một cây bị nhiễm bệnh có thể di chuyển nó ra khỏi hệ thống một cách dễ dàng mà không ảnh hưởng

2.2.6 So sánh trồng cây trong đất và thuỷ canh

Bảng 1: So sánh khi trồng trong đất và thuỷ canh

Trồng cây trong đất Thuỷ canh

Các chất hữu cơ nhờ các vi sinh vật

phân giải tạo thành các chất cây dễ

hấp thụ

Thức ăn cho cây được cân bằng, các chất được hoà tan thẳng vào trong nước nên thực vật có thể nhận chất dinh dưỡng hoàn hảo mọi lúc

Đất trồng không thể sản sinh nhiều

chất dinh dưỡng trên mỗi diện tích

đủ cho hệ rễ có thể hấp thu

Thuỷ canh mang lượng thức ăn được cung cấp thẳng đến bộ rễ mà thực vật không cần phải tìm kiếm

Giá trị dinh dưỡng của nó có thể

thay đổi không thể kiểm soát về pH,

khó để đo các chỉ tiêu trên

Giá trị pH và dinh dưỡng được đo và duy trì dễ dàng cung cấp thường xuyên cho cây

Chỉ khi được tưới các nguyên tố cơ

bản mới được hoà tan vào trong đất

Độ ẩm hiện diện trong các khoảng thời gian được kéo dài hay trong mọi lúc

Có nhiều vi sinh vật mang các mầm

bệnh tồn tại trong đất và có thể xâm

nhiễm vào cây

Môi trường trồng là trơ, vệ sinh cho

cả người trồng và cho thực vật

Thực vật lớn chậm cần nhiều không

gian và điều kiện chăm sóc hơn

Tăng sự sinh trưởng và sản lượng trên mỗi diện tích, giảm các sinh vật gây hại và nhu cầu nước tưới cho cây

Nguồn: Võ Thị Bạch Mai, 2003

Thuỷ canh là một thành tựu lớn nhất về phương pháp dinh dưỡng khoáng

thực vật trong những năm gần đây về việc trồng cây không có đất dựa trên

cơ sở lý luận dinh dưỡng khoáng thực vật Hay nói khác đi để cây sinh

trưởng và phát triển tốt không cần phải trồng cây trong đất mà miễn sao

cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cho hệ rễ của cây với đầy đủ chất dinh

dưỡng Với cách này có thể trồng cây trong nhà lưới, nhà kính có chế độ

chiếu sáng, nhiệt độ tối ưu có thể thu hoạch hoa và rau quanh năm với sản

lượng cao hơn trồng ngoài đất

2.3 Những nghiên cứu liên quan

2.3.1 Ngoài nước

Theo những tài liệu ghi chép bằng chữ tượng hình của người Ai Cập trong vài trăm năm trước công nguyên đã mô tả lại sự trồng cây trong nước Sự nghiên cứu trong những năm gần đây vườn treo Babilon và vườn nổi Kashmir và tại Aztec Indians của Mexico còn những nơi trồng cây trên bè trong những hồ cạn Hiện tại vẫn còn nhiều bè trồng cây được tìm thấy ở gần thành phố Mexico… (Bambi Turner, 2012)

Năm 1699, John Woodward đã thí nghiệm trồng cây trong nước có chứa các loại đất khác nhau Những năm 60 của thế kỷ 19, Sachs và Knop (Đức) đã sản xuất ra các dung dịch để nuôi cấy Trong những năm 30 của thế kỷ 20, TS.W.F.Gericke (California) đã phổ biến rộng rãi thuỷ canh ở nước Mỹ Những nông trại thuỷ canh di động đã cung cấp thực phẩm rau tươi cho lính

Mỹ trong suốt thời gian chiến tranh quân sự tại Nam Thái Bình Dương Ngay tại Mỹ thuỷ canh cũng được dùng rộng rãi cho mục đích sản xuất kinh doanh hoa như: Cẩm Chướng, Layơn, Cúc… Các cơ sở trồng hoa bằng thuỷ canh còn có ở Ý, Tây Ban Nha, Anh, Đức, và Thuỵ Điển… (Lê Văn Hoàng, 2008)

Trong khi đó ở các vùng khô cằn như Vịnh Ả rập, Israel, thuỷ canh được sử dụng rất phổ biến để trồng rau Ở các nước Châu Mỹ La Tinh, rau sạch cũng

là sản phẩm chính của thuỷ canh Hà Lan có hơn 3.600 ha cây trồng không cần đất, Nam Phi có khoảng 400ha Ở Singapore, Liên Doanh Areo green Technology là công ty đầu tiên của Châu Á áp dụng kỹ thuật thuỷ canh trồng rau trong dung dịch dinh dưỡng không đất và không phải dùng phân hoá học có hại để sản xuất rau với quy mô lớn Hàng năm Singapore tiêu thụ lượng rau trị giá 260 triệu USD Vì đất có giới hạn nên hơn 90% rau xanh được nhập khẩu, hiện tại nông trại Areo Green ở Lim Chu Kang trị giá 5 triệu USD đang thu hoạch khoảng 900 kg rau mỗi ngày

Nhật Bản đẩy mạnh kỹ thuật thuỷ canh để sản xuất rau sạch An toàn thực phẩm là một trong những vấn đề mà người Nhật rất quan tâm, họ luôn lo ngại và thận trọng đối với những phụ gia thực phẩm hay thuốc trừ sâu nông nghiệp Hơn nữa vì diện tích đất canh tác quá hạn hẹp nên chính phủ Nhật rất khuyến khích và trợ giúp kiểu trồng này Rau sạch sản xuất bằng phương

pháp này đắt hơn 30% so với rau trồng ở môi trường bên ngoài nhưng người tiêu dùng vẫn chấp nhận (Võ Thị Bạch Mai, 2003)

Do nhu cầu của thị trường đòi hỏi cây rau ngày càng phải sạch nên công nghệ trồng rau trên chất nền đã xuất hiện và dần thay thế cho việc trồng rau trên nền đất truyền thống Hiện nay, gần như 100% vùng đai xanh ven đô Sydney đã sản xuất rau-hoa-quả trên chất nền trong nhà kính vừa đảm bảo tính vệ sinh vừa cho năng suất cao (Nguyễn Quốc Vọng, 2006)

2.3.2 Trong nước

Lê Đình Lương (1993) phối hợp với tổ chức Nghiên cứu và phát triển Hồng Kông (R&D HongKong) đã tiến hành nghiên cứu toàn diện các khía cạnh khoa học kỹ thuật và kinh tế xã hội cho việc chuyển giao công nghệ và phát triển thuỷ canh tại Việt Nam

Đến tháng 10 năm 1995 mạng lưới nghiên cứu và triển khai được phát triển

ở Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Côn Đảo, Sở Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường ở một số tỉnh thành Công ty Golden Garden và Gino, nhóm sinh viên Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Thành Phố Hồ Chí Minh với phương pháp thuỷ canh vài loại rau thông dụng như: cải xanh, cải ngọt, xà lách v.v…

Hơn nữa nhằm giúp những người chơi cây kiểng ở các đô thị có phương pháp trồng tối ưu, tạo môi trường sống sạch đẹp Mặt khác, ở thành phố, muốn trồng cây kiểng, bắt buộc người chơi phải mua đất về để trồng, nhưng việc trồng kiểng trên môi trường đất thường có nhiều nhược điểm Trồng trên đất thường khó di dời (vì lẽ khối lượng lớn, nặng), quá trình chăm sóc, tưới nước và bón phân làm cho nhà cửa bị hoen ố, đó là chưa kể việc quên tưới nước, sẽ làm chết cây, khó bố trí trồng ở tủ, bàn nơi làm việc nên không trưng bày được ở những vị trí mong muốn Nhằm khắc phục những nhược điểm này trung tâm khuyến nông thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu và thử nghiệm kỹ thuật trồng các giống kiểng lá trong môi trường thủy canh

Bảng 2: Thành phần môi trường thủy canh kiểng lá (Nguyễn Văn Phong, 2008)

Nguồn: Nguyễn Văn Phong, 2008

Nghiên cứu đã thành công với các giống kiểng lá sau đây: Thanh Tâm, Lẻ Bạn, Thuyền Trưởng Vàng, Nhẫn Bạc, Trầu Bà Chân Rết, Trúc Nhật đốm vàng, Tay Phật, Kim Phát Tài, Dạ Lan Italia, Trường Sinh, Trầu Bà Pháp, Trầu Bà Thái Lan, Trầu Bà Việt Nam, Phát Tài Mỹ, Phát Tài Thái Lan, Nguyên Thảo, Dương Xỉ Thái Lan…(Nguyễn Văn Phong, 2008)

Ở nước ta, thủy canh cũng thành công trên một số loại hoa trong đó có Mai Địa Thảo So với quá trình trồng cây trong đất, phương pháp nuôi trồng thủy canh luôn duy trì độ ẩm như nhau cho bộ rễ, chất dinh dưỡng luôn ở mức sẵn sàng cho cây hấp thu Trong khi ở quá trình trồng cây trong đất, lượng nước và chất khoáng tưới cho cây bị thất thoát nhiều nên tốc độ tăng trưởng của cây không cao (Nguyễn Trung Dũng – Võ Thị Bạch Mai, 2005)

Thuỷ canh cũng đang được áp dụng với hoa Lan Thông thường, hoa Lan được trồng trên những cơ chất hữu cơ hoặc trên than và được phun với 2 loại phân bón, một loại để thúc đẩy sự tăng trưởng sinh dưỡng, và một loại phân khác để cảm ứng sự ra hoa Cách phun tay cho Lan thường tốn nhiều

đề quan tâm này, Trường Cao đẳng Temasek đã sáng chế ra một hệ thống trồng Lan theo phương pháp thủy canh có điều chỉnh chính xác dòng dung dịch đi vào (Precise Influx Hydroponic Growth System (PIHGS) Hệ thống này sử dụng máy tự động để phân phát một lượng chính xác dung dịch dinh dưỡng vào vùng rễ của lan mà không làm cho giá thể quá ẩm ướt Cách này

đã khắc phục được một cách có hiệu quả vấn đề thối rễ mà các nhà nuôi trồng Lan bằng phương pháp thủy canh đang phải đối mặt (Cung Hoàng Phi Phượng, 2007)

Hồ Thị Mỹ Vi (2008) đã nghiên cứu “Hiệu quả của một số giá thể và kiểu trồng thuỷ canh khác nhau trên cây hoa Hồng Nhung và Hồng Tiểu Muội” ở trại Nghiên cứu và Thực nghiệm Nông nghiệp, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học và Ứng Dụng của trường Đại Học Cần Thơ Mục tiêu của đề tài là xác định giá thể thích hợp cho thuỷ canh như trấu, tro trấu ở dạng đơn hoặc kết hợp, cũng như xác định hai kiểu thuỷ canh hoàn lưu và không hoàn lưu phù hợp cho cây hoa Hồng Kết quả, giai đoạn cây mang hoa tập trung các thí nghiệm có hiện tượng lá úa vàng nghiêm trọng dẫn đến chết, chủ yếu sử dụng giá thể Tro và giá thể Trấu Hoa cho nhiều, đồng đều, đẹp trên giá thể Tro phối trộn với Trấu với tỉ lệ 1/1 Thời gian từ khi cây cho hoa đến khi hoa tàn khoảng 45 ngày ở cả 4 thí nghiệm (Hồ Thị Mỹ Vi, 2008)

Chương 3 Phương tiện và phương pháp nghiên cứu

3.1 Phương tiện

3.1.1 Thiết bị và vật liệu

* Thiết bị: Máy đo pH, Cân phân tích

* Vật liệu:

- Mẫu cây: Các cây Vạn lộc đỏ, cây Ngọc ngân trưởng thành, sinh trưởng tốt

và đồng đều nhau về kích cỡ được mua từ vườn hoa Sa Đéc, mang về thuần dưỡng 2 tuần trước khi bố trí thí nghiệm

- Môi trường dinh dưỡng:

+ Dung dịch dinh dưỡng 1: mua hóa chất từ cửa hàng về pha chế dung dịch (Xem Bảng 1, Phụ chương)

+ Dung dịch dinh dưỡng 2: mua Chế phẩm Protifert LMW từ cửa hàng vật

tư nông nghiệp (Xem Bảng 2, Phụ chương)

+ Môi trường nước

- Chậu thủy tinh trong suốt mua ngoài thị trường, đường kính miệng chậu là 12cm

- Các dụng cụ khác như giấy, viết, keo dính …

3.1.2 Địa điểm và thời gian thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí tại Phòng nuôi cấy mô thực vật thuộc bộ môn Công nghệ Sinh học, khoa Nông Nghiệp & Tài Nguyên Thiên Nhiên, Trường Đại học An Giang

Thời gian thí nghiệm: 6 tháng, từ tháng 10/2012 đến tháng 03/2013

3.1.3 Các bước chuẩn bị

3.1.3.1 Chuẩn bị chậu thủy tinh

Các chậu thủy tinh mua về rửa sạch, bảo quản cẩn thận trách làm vỡ chậu

3.1.3.2 Chuẩn bị mẫu

Các giỏ cây Vạn lộc đỏ, cây Ngọc ngân trưởng thành sau khi được thuần dưỡng 2 tuần tại Vườn lan Giữ trong môi trường đất cho cây ra rễ khỏe mạnh, số lượng rễ càng nhiều càng tốt

Sau đó, tưới ướt đẫm các giỏ cây này làm phân rơm mềm ra, lấy cây lên, rữa sạch không còn chất hữu cơ, đất bám vào rễ Thao tác nhẹ nhàng không làm tổn hại đến bộ rễ của cây Cho cây vào chậu thủy tinh có chứa nước lã giữ

trong 7-10 ngày để rễ cây thật sạch đất và quen dần với môi trường nước Cách 2–3 ngày tiến hành kiểm tra 1 lần, nếu nước có hôi thối thì thay nước

3.1.3.3 Chuẩn bị dung dịch dinh dưỡng

Pha dung dịch dinh dưỡng như Bảng số 2 và Bảng số 3

+ Dung dịch dinh dưỡng 1: Cân hóa chất riêng theo từng nhóm đa lượng, vi

lượng để pha dung dịch mẹ cho 100 lít dung dịch sử dụng để thủy canh

Kiểng Lá Các nhóm hóa chất sau khi cân hòa tan trong 100ml rồi lên thể tích đến 1000ml, viết nhãn lên từng loại để sử dụng

+ Dung dịch dinh dưỡng 2: Pha theo tỉ lệ là Chế phẩm Protifert LMW : nước

3.1.3.4 Chọn nơi bố trí thí nghiệm

- Thí nghiệm được bố trí trong phòng tại Phòng nuôi cấy mô thực vật thuộc

bộ môn Công nghệ Sinh học

- Bố trí cây ở vị trí hứng nhiều ánh sáng tự nhiên và ánh sáng đèn trong phòng

- Đặt cây cách cửa kiếng khoảng 25-50cm

3.1.3.5 Qui trình chăm sóc và theo dõi cây sinh trưởng

- Khi đưa cây vào bố trí thí nghiệm

+ Pha dung dịch dinh dưỡng: Cần pha loãng dung dịch dinh dưỡng từ dung

dịch mẹ theo tỉ lệ chính xác để sử dụng

+ Đổ nước vào chậu thủy tinh: Châm dung dịch vào chậu thủy tinh ngập

khoảng 2/3 chiều cao rễ cây để cây không bị ngập úng và hấp thu chất dinh dưỡng tốt nhất

+ Đặt cây vào chậu: Đặt cây thẳng đứng, không ngã về một phía, bộ rễ xòe

đều trong chậu

- Chăm sóc, duy trì sự sống của cây

+ Thay nước: Tiến hành thay nước hàng tuần (trong thời gian từ 7-10 ngày) Không để quá 20 ngày mới thay nước, nhằm đảm bảo trong chậu trồng cây luôn sạch sẽ và trong suốt Khi cây có những biểu hiện như: vàng lá, úng lá, úng rễ thì thay nước thường xuyên hơn từ 2-3 lần/1 tuần Khi phát hiện nước trong chậu trồng cây không còn trong suốt, nổi bọt, hoặc có váng, rễ rụng dưới đáy chậu sẽ thay nước ngay lập tức

+ Rửa rễ cây – rửa bình: Nhẹ nhàng lấy cây ra khỏi chậu, để vào thau nhựa, đặt cây nằm nghiêng tựa vào thành, để tránh làm gãy lá hay rễ

Vệ sinh bình: Rửa bình sạch sẽ, dùng cước mềm vệ sinh kỹ đáy và thành chậu Sau đó, xả lại nước sạch

Vệ sinh cây: Nhẹ nhàng cầm phần gốc của cây, xả nước vòi sen với

áp lực vừa phải vào phần rễ, để rêu mốc và bụi bẩn trôi ra khỏi rễ, giúp rễ sạch sẽ hơn, hút chất dinh dưỡng được dễ dàng

+ Cắt tỉa: Trong khi thay nước cho cây, cần cắt tỉa các phần rễ bị hư, bị úng Cắt bỏ lá già, lá vàng, cần phải cắt sát gốc không chừa lại phần cuống lá + Đặt cây lại chậu: Nhẹ nhàng để cây vào chậu, tránh rễ bị vướng gập vào mép chậu làm gẫy hoặc tổn thương rễ Mang chậu cây đặt lại vị trí và chỉnh lại thế cây đứng thẳng, vững chắc

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Bố trí thí nghiệm

3.2.1.1 Thí nghiệm 1: Hiệu quả của một số loại môi trường dinh dưỡng lên

sự sinh trưởng và phát triển của cây Vạn lộc đỏ trong điều kiện thủy canh

theo hệ thống không hoàn lưu

* Mục đích: Xác định hiệu quả của môi trường dinh dưỡng lên sự sinh

trưởng cây Vạn lộc đỏ

* Vật liệu: cây Vạn lộc đỏ

* Bố trí thí nghiệm: Bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 nghiệm thức VL1, VL2 và VL3 với 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại là 2 cây

* Môi trường dinh dưỡng và ký hiệu nghiệm thức:

Ký hiệu nghiệm thức Môi trường dinh dưỡng

Hình 3: Bố trí thí nghiệm 1

3.2.1.2 Thí nghiệm 2: Hiệu quả của một số loại môi trường dinh dưỡng lên

sự sinh trưởng và phát triển của cây Ngọc ngân trong điều kiện thủy canh

theo hệ thống không hoàn lưu

* Mục đích: Xác định hiệu quả của môi trường dinh dưỡng lên sự sinh

trưởng cây Ngọc ngân

* Vật liệu: cây Ngọc ngân

* Bố trí thí nghiệm: Bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 nghiệm thức NN1, NN2 và NN3 với 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại là 2 cây

* Môi trường dinh dưỡng và ký hiệu nghiệm thức:

Ký hiệu nghiệm thức Môi trường dinh dưỡng

Hình 4: Bố trí thí nghiệm 2

3.2.2 Thu thập số liệu

- Chỉ tiêu độ pH dung dịch dinh dưỡng (Ghi nhận 1 tuần/lần)

Đo pH: nhúng điện cực của máy đo pH vào dung dịch dinh dưỡng, khi đồng

hồ đã ổn định ghi nhận kết quả thu được Môi trường pH thích hợp là 6,5 Nên kiểm tra vào thời điểm nhiệt độ giống nhau vì pH dễ bị tác động và thay đổi

5,8 Số lá/cây: đếm số lá mới tạo thành (Ghi nhận 2 tuần/lần)

- Diện tích lá: chiều dài lá x chiều rộng lá, lấy trung bình 3 lá lớn nhất trên

cây (Ghi nhận 2 tuần/lần)

+ Chiều dài lá (cm): đo từ gốc phiến lá đến chóp lá

+ Chiều rộng lá (cm): đo chiều ngang rộng nhất của lá

- Số chồi: đếm số chồi mới tạo thành (Ghi nhận 2 tuần/lần)

- Chiều cao cây (cm): đo từ gốc đến chóp lá cao nhất của cây (Ghi nhận 2 tuần/lần)

- Sự gia tăng chiều cao tương đối (Htđ) được tính như sau:

Với Hi: Chiều cao cây đo được qua các lần, Hj: Chiều cao cây đo được ở lần thứ nhất

- Chiều dài rễ (cm): đo từ gốc xuống chóp rễ dài nhất, lấy trung bình 3 rễ dài

nhất trên cây (Ghi nhận 2 tuần/lần)

Chương 4 Kết quả và thảo luận

4.1 Ghi nhận tổng quát

Do thí nghiệm được bố trí trong phòng Nuôi cấy mô nên trang thiết bị đầy

đủ, điều kiện bố trí thí nghiệm khá ổn định cho sự sinh trưởng và phát triển của cây Vạn lộc đỏ và cây Ngọc ngân Tuy nhiên, trong thời gian đầu bố trí thí nghiệm cây chưa quen với môi trường nước, điều kiện thông thoáng trong phòng thí nghiệm thấp, nhiệt độ phòng có lúc lên quá cao nên cây bị thối lá, thối rễ rất nhiều Từ đó ảnh hưởng đáng kể đến khả năng sinh trưởng

và phát triển của cây Vạn lộc đỏ và cây Ngọc ngân, cũng như ảnh hưởng đến một số chỉ tiêu quan trọng như số lá, số rễ và chiều cao cây của thí nghiệm

Nhưng sau 1 tháng bố trí thí nghiệm, khi cây bắt đầu quen với môi trường nước và các điều kiện về ánh sáng, nhiệt độ và độ thông thoáng của phòng thí nghiệm được đảm bảo tối đa, thì cây bắt đầu phát triển tốt và đạt được

một số kết quả đáng ghi nhận

4.2 Ảnh hưởng của yếu tố pH

Bảng 3: Sự thay đổi độ pH trong dung dịch dinh dưỡng

Nghiệm thức 30 ngày 60 ngày 90 ngày Thí

Nhìn chung, pH trong dung dịch dao động từ 6,94 – 7,39, cao hơn rất nhiều

so với pH tối ưu trong dung dịch Vì vậy, môi trường dinh dưỡng đang nghiên cứu chưa có được mức độ pH cần thiết để cây phát triển bình thường

Sau thời gian bố trí thí nghiệm, pH trong dung dịch giảm rất nhanh qua các lần khảo sát và càng về sau thì độ pH giảm càng nhanh Điều này chứng tỏ cây hoạt động rất yếu và sự quang hợp của cây là rất kém