Luận văn nghiên cứu hoàn thiện quy trình kỹ thuật thuỷ canh NFT trong sản xuất rau xà lách an toàn trên địa bàn hà nội

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

TRẦN TUẤN LINH

NGIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH KỸ THUẬT THUỶ CANH

NFT TRONG SẢN XUẤT RAU XÀ LÁCH AN TOÀN

TRÊN ðỊA BÀN HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Trồng trọt

Mã số : 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Thị Minh Hằng

HÀ NỘI - 2008

LỞI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam ñoan mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Trần Tuấn Linh

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:

Ts Trần Thị Minh Hằng, người hướng dẫn khoa học ñã tận tình giúp

ñỡ với tinh thần trách nhiệm cao và ñóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận án này

Tập thể Thầy, Cô giáo khoa Nông Học, ñặc biệt các Thầy, Cô giáo trong Bộ môn Rau – Hoa – Quả - trường ðại Học Nông nghiệp Hà Nội ñã trực tiếp giảng dạy và ñóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các bạn bè, ñồng nghiệp, gia ñình và người thân ñã nhiệt tình giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình tiến hành ñề tài

Hà N ội, ngày tháng năm 2008

Tác giả luận văn

Trần Tuấn Linh

2.1 Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây xà lách 5 2.2 Yêu cầu ñiều kiện ngoại cảnh của xà lách 6 2.3 Kết quả nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trồng rau không dùng

4.1 So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của một số giống xà lách nhập nội trồng bằng công nghệ NFT 32 4.1.1 Thời gian sinh trưởng của các giống xà lách trồng trong hệ thống

4.1.1 Tỷ lệ nảy mầm của các giống xà lách trồng trong hệ thống thuỷ

4.1.3 động thái ra lá của các giống xà lách trồng trong hệ thống thuỷ

4.1.4 động thái tăng trưởng ựường kắnh tán cây của các giống xà lách

4.1.5 động thái tăng trưởng chiều dài lá của các giống xà lách trong hệ

4.1.6 động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống xà lách trong

4.1.7 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống xà

4.1.8 đặc ựiểm hình thái và chất lượng cảm quan của các giống xà lách 42 4.1.9 Tình hình sâu bệnh hại trên xà lách trồng trong hệ thống thuỷ canh

4.1.10 Kết quả phân tắch chất lượng của các giống xà lách trồng trong

4.1.11 Kết quả phân tắch dư lượng NO3 - của các giống xà lách trong hệ

4.1.12 Kết quả phân tắch dư lượng kim loại năng của các giống xà lách trồng trong hệ thống thuỷ canh tuần hoàn 45 4.1.13 đánh giá hiệu quả kinh tế của sản xuất xà lách trên hệ thống thuỷ

4.2 Ảnh hưởng của dạng ựường ống ựến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng xà lách trồng trong hệ thống thuỷ canh NFT 49 4.2.1 động thái ra lá của các giống xà lách trồng trong hệ thống thủy

4.2.2 động thái tăng trưởng ựường kắnh tán của các giống xà lách trồng

4.2.3 động thái tăng trưởng chiều dài lá của các giống xà lách trong hệ

4.2.4 động thái tăng trưởng chiều cao của các giống xà lách trồng trong

4.2.5 Tình hình sâu bệnh hại của các giống xà lách trồng bằng hệ thống thủy canh tuần hoàn trong nhà lưới có mái che 55 4.2.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của hai giống xà lách trồng trong hệ thống thủy canh tuần hoàn với các dạng ựường ống

4.2.7 Chất lượng các giống xà lách trồng trong hệ thống thủy canh tuần

4.2.8 đánh giá các chỉ tiêu về ựộ an toàn xà lách trồng trong hệ thống

4.2.9 Sơ bộ hạch toán kinh tế xà lách trồng trong hệ thống thủy canh

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

AVRDC : Asian vegetable research and development center

(Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau châu á)

R&D : Research and development (Nghiên cứu và phát triển) FAO : Food and agriculture organization of the united nations

(Tổ chức nông nghiệp va lương thực Liên hợp quốc) WHO : World health organization (Tổ chức y tế thế giới)

DANH MỤC BẢNG

4.1 Thời gian sinh trưởng của các giống xà lách trồng trong hệ thống

4.2 Tỷ lệ nảy mầm của các giống xà lách trồng trong hệ thống thuỷ

4.3 ðộng thái tăng trưởng số lá của các giống xà lách 35 4.4 ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán của các giống xà lách 36 4.5 ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá của các giống xà lách 38 4.6 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống xà lách 39 4.7 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống xà lách

4.8 Một số chỉ tiêu chất lượng của các giống xà lách trồng trong hệ

4.9 Dư lượng NO3 - của các giống xà lách trong hệ thống thuỷ canh

4.10 Dư lượng kim loại nặng của các giống xà lách trồng trong hệ

4.11 Chi phí sản xuất nhóm giống xà lách ngắn ngày(gồm Muzai R2, Lubsson, Sweet GRM, Vulcania, Facestyle, Krintine Kz, HB)

4.12 Chi phí sản xuất giống xà lách dài ngày (Flardria R2 ) 47

4.13 So sánh hiệu quả kinh tế giữa các giống 48

4.16 ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá 52

4.18 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của hai giống xà lách trồng trong hệ thống thủy canh tuần hoàn với các dạng ñường ống

4.20 Kết quả phân tích ñánh giá các kim loại nặng 58 4.21 Kết quả phân tích ñánh giá dư lượng Nitrat 59 4.22 Chi phí cho sản suất giống rau xà lách Sweet GRM trên hệ thống NFT 60 4.23 Chi phí cho sản suất giống rau xà lách Flardria R2 trên hệ thống NFT 61 4.24 So sánh hiệu quả kinh tế của hai giống xà lách sản suất trên hệ thống NFT với các dạng ñường ống khác nhau 61

DANH MỤC HÌNH

4.1 ðộng thái tăng trưởng số lá của các giống xà lách 35 4.2 ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán của các giống cây xà lách 37 4.3 ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá của các giống xà lách 38 4.4 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống xà lách 40 4.5 ðồ thị năng suất của các giống xà lách trong hệ thống thuỷ canh

4.6 ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán của các giống xà lách ứng

4.7 ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán của các giống xà lách ứng

4.8 ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá của các giống xà lách ứng với

1 MỞ ðẦU

1.1 ðặt vấn ñề

Rau xanh là loại thực phẩm cần thiết và không thể thiếu của mỗi con người, nó chứa ñầy ñủ các chất dinh dưỡng, ñặc biệt là các loại vitamin, chất khoáng và chất xơ giúp cân bằng dinh dưỡng cho cơ thể, hạn chế các bệnh về tim mạch, bệnh bèo phì, tiểu ñường,… Một số loại rau ñược xem như loại thực phẩm chức năng, ñược sử dụng như dược liệu quý giúp tăng cường sức khoẻ và ngăn ngừa bệnh tật

Nghề trồng rau nước ta có từ lâu ñời nông dân có kinh nghiệm và truyền thống canh tác rau nhưng sản xuất rau ở miền Bắc nước ta vẫn mang tính mùa

vụ Sản lượng rau tập trung ở vụ ñông xuân Mùa hè chủ yếu trồng các loại rau bản ñịa (rau muống, rau rền, rau ñay, mồng tơi, bầu, bí, mướp) Hiện nay, nhờ ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất và chất lượng rau ngày càng ñược nâng cao nhưng mức ñộ an toàn thực phẩm ngày càng trở nên trầm trọng Nguyên nhân là do ô nhiễm môi trường ngày càng tăng, nhiều loại hoá chất có nguy cơ gây ngộ ñộc ñược sử dụng như phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc kích thích sinh trưởng… Nhiều loại thuốc không rõ nguồn gốc vẫn ñược sử dụng tràn lan trong sản xuất gây nguy hại nghiêm trọng ñến sức khoẻ của người tiêu dùng, ñặc biệt là thị trường Hà Nội có nhu cầu rất lớn về số lượng và chất lượng rau

Trước tình hình trên, từ năm 2000 ñến nay, viện Nghiên cứu Rau quả phối hợp với sở Nông nghiệp & PTNT Hà Nội ñã tiến hành triển khai ñề tài

“Nghiên cứu hoàn thiện quy trình kỹ thuật thuỷ canh NFT trong sản xuất

rau xà lách an toàn trên ñịa bàn Hà Nội” Các giải pháp ñược nghiên cứu

ứng dụng ñó là:

- Sản xuất rau an toàn trái vụ trên ñất trong nhà lưới

- Sản xuất rau an toàn trái vụ ngoài ñồng bằng kỹ thuật vòm che

- Nghiên cứu xác ñịnh các giống chịu nhiệt trồng trái vụ

Các giải pháp kỹ thuật trên bước ựầu ựã cho kết quả tốt, cung cấp sản phẩm rau an toàn cho thị trường Hà Nội, tăng thu nhập cho người trồng rau và

ựã hình thành tập quán sản xuất rau an toàn ở các huyện ngoại thành như đông Anh, Gia Lâm, Thanh Trì

Theo quy hoạch tổng thể của Hà Nội ựến năm 2020, mỗi năm ước chừng ngành nông nghiệp phải chuyển 1000 héc ta ựất canh tác cho ựô thị hoá Phần lớn ựất này là vùng rau và hoa chuyên canh lâu ựời của nông dân Việc giảm diện tắch canh tác trong khi nhu cầu về rau xanh ngày càng tăng cả

về khối lượng, chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm là một áp lực của ngành mà giải pháp ựầu tiên là phải áp dụng công nghệ tiên tiến ựể tăng hệ số

sử dụng ựất, tăng năng suất và chất lượng rau

Các công nghệ trồng rau khác nhau cũng ựã ựược áp dụng, song còn rất hạn chế, mới dừng lại ở mức khảo nghiệm trên quy mô nhỏ hoặc xây dựng mô hình tại các cơ sở nghiên cứu Phương pháp sản xuất thuỷ canh cũng ựã ựược áp dụng nhưng phổ biến dưới dạng thuỷ canh tĩnh Việc ứng dụng hệ thống thuỷ canh tuần hoàn trong sản xuất rau còn rất mới mẻ ở nước ta So với phương pháp thuỷ canh tĩnh thì phương pháp thuỷ canh tuần hoàn có ưu ựiểm nổi bật hơn là bộ rễ của cây luôn ựược trao ựổi và cải thiện ôxy, bộ rễ phát triển tốt hơn Vì vậy cây rau sinh trưởng tốt, ắt bệnh hại, ựặc biệt những bệnh về rễ

Trồng rau xà lách bằng kỹ thuật thủy canh tuần hoàn trong nhà lưới có mái che ựảm bảo cho năng suất rau cao và sản phẩm sạch, an toàn vệ sinh thực phẩm Ứng dụng kỹ thuật thủy canh tuần hoàn là hết sức ựa dạng, phong phú Những ựịa phương có ựiều kiện thắch hợp hoàn toàn có thể sản xuất rau bằng hệ thống thủy canh tuần hoàn trong nhà lưới hay ngoài trời Tại các khu

ựô thị có thể xây dựng hệ thống thủy canh tuần hoàn tại các ban công, mái nhà, sân vườnẦ

Phương thức sản xuất rau công nghệ cao này bước ựầu ựã ựược áp dụng tại Công ty Giống cây trồng Hà Nội Kết quả cho thấy sản xuất bằng công

nghệ này cho năng suất rau rất cao Tuy nhiên vốn ñầu tư ban ñầu cao do phải nhập khẩu toàn bộ hệ thống sản xuất của Israel nên khó chuyển giao cho các vùng trồng rau Việc nghiên cứu sử dụng các thiết bị và nguyên vật liệu trong nước nhằm giảm bớt chi phí ñầu vào của công nghệ và hạ giá thành sản phẩm, từ ñó nâng cao hiệu quả cho sản xuất rau ứng dụng công nghệ cao

ðể hoàn thiện qui trình công nghệ NFT phục vụ sản xuất với chi phí thấp, ñạt hiệu quả cao, ñáp ứng nhu cầu sản xuất rau an toàn quanh năm, ñồng thời tăng hệ số sử dụng ñất, khắc phục tình trạng ñô thị hoá với tốc ñộ nhanh

trên ñịa bàn Hà Nội, ñề tài “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình kỹ thuật thuỷ

canh NFT trong sản xuất rau xà lách an toàn trên ñịa bàn Hà Nội” ñược

tiến hành nhằm ứng dụng một giải pháp sản xuất rau tiên tiến phù hợp với trình ñộ sản xuất, năng lực ñầu tư của nông dân ngoại thành, góp phần tạo sự chuyển biến trong nông nghiệp ven ñô ðặc biệt, với phương pháp này có thể sản xuất rau an toàn ngay trên vùng ñất ñã bị ô nhiễm

1.2 Mục ñích yêu cầu của ñề tài

1.2.1 Mục ñích

Trên cơ sở theo dõi tình hình sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của cây xà lách sản xuất trong hệ thống thuỷ canh NFT, chọn ra ñược giống xà lách và dạng ống thích hợp nhất cho sản xuất bằng công nghệ cao này ðồng thời ñề tài ñưa ra các thông số kỹ thuật ñể hoàn thiện quy trình sản xuất xà lách an toàn trong hệ thống thuỷ canh NFT và chuyển giao công nghệ này cho các cơ sở sản xuất rau an toàn công nghệ cao của Hà Nội và phụ cận

bằng công nghệ NFT

- đánh giá hiệu quả kinh tế của phương pháp sản xuất xà lách NFT

1.2.3 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của ựề tài cung cấp các thông số kỹ thuật về giống

và dạng ựường ống thắch hợp trong sản xuất xà lách ứng dụng công nghệ NFT, trên cơ sở ựó, góp phần hoàn thiện qui trình kỹ thuật NFT cho sản xuất

xà lách an toàn ở Hà Nội và vùng phụ cận, ựồng thời ứng dụng cho sản xuất các loại rau ăn lá khác Kết quả ựề tài sẽ làm tiền ựề cho việc nghiên cứu kỹ thuật mới trong công nghệ trồng rau sạch trong nhà lưới, nhà kắnh ở nước ta

1.2.4 Ý nghĩa thực tiễn

đề tài là một giải pháp ựi tắt ựón ựầu trong việc nghiên cứu, ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, công nghệ mới vào sản xuất nông nghiệp trong giai ựoạn công nghiệp hoá, hiện ựại hoá nông nghiệp ựất nước hiện nay Nhờ ứng dụng công nghệ cao NFT trong sản xuất, năng suất và chất lượng rau xà lách sẽ ựược nâng cao, ựảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, ựáp ứng với nhu cầu tiêu dùng rau ngày càng cao của thị trường trong và ngoài nước, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây xà lách

Nhiều tài liệu cho rằng xà lách có nguồn gốc ở vùng bờ biển địa Trung Hải Sauer (1993) ựã cho rằng xà lách ựược chọn tạo từ dạng hoang dại là một

loại cỏ dại (Lactuca serriola) mọc ở vùng bờ biển địa Trung Hải và vùng Cận

đông Loài hoang dại của chi Lactuca không hình thành bắp rõ rệt mà cây mọc ựứng, phân nhánh với lá có vị ựắng và có nhựa mủ Các tranh vẽ giống hình cây xà lách ựược tìm thấy trong các lăng mộ Ai Cập cổ ựại cách ựây hơn

4500 năm trước Công nguyên Các bài viết minh chứng ựầu tiên về dạng xà lách trồng trọt có trong các tài liệu lịch sử Hi Lạp từ năm 450 trước Công nguyên Trong thế kỷ ựầu tiên sau Công nguyên, những người La Mã ựã trồng một số giống xà lách khác nhau Ngày nay nhiều giống xà lách ựã ựược chọn tạo và trồng phổ biến trên toàn Thế giới và ựược sử dụng chủ yếu làm salads (Sauer, J.D 1993)

Ở Việt Nam, xà lách ựược trồng từ rất lâu Nhiều vùng trồng thường xuyên như đà Lạt với nhiều giống ựược nhập từ nước ngoài Trước 1960, chủ yếu các giống xà lách trồng có xuất xứ từ nước Pháp Những giống xà lách ựược sử dụng trong sản xuất từ năm 1990 phổ biến là Butter Lettuce CLS

808, Lettuce Mirrina, Lettuce Mini Star, Full Heart NR65 có nguồn gốc từ Nhật và Mỹ Từ 1998, có nhiều giống xà lách mới ựược nhập nội và ựược gieo trồng theo phương thức sản xuất rau chất lượng cao với nhiều màu sắc khác nhau như Lolbo Rossa, Romaine, Oakleaf Green (Mỹ)

Một số giống ựược trồng ở một số vùng ở nước ta ựã trở thành các giống ựịa phương như xà lách ựăm Hải Phòng, xà lách Bắc Ninh

Xà lách thuộc Một trong những hệ thống phân loại thông dụng nhất hiện nay là của Ferỏkovỏ (1977) bao gồm các loài Châu Âu của chi Lactuca

Ferỏkovỏ ñã chia chi này thành 4 phân chi là Lactuca, Mulgedium (Cass.)

C.B Clarke, Lactucopsis (Schultz-Bip ex Vis et Panc.) Rouy., và Phaenixopus

(Cass.) Benth Phân chi Lactuca ñược chia thành hai phân chi phụ là Lactuca

và Cyanicae DC Phân chi phụ Lactuca bao gồm các loài L sativa, L serriola L., L altaica Fisch et C.A Mey., L saligna L., L virosa L., và L livida Boiss

et Reut Lactuca livida có quan hệ gần gũi với L virosa

2.2 Yêu cầu ñiều kiện ngoại cảnh của xà lách

2.2.1 Nhiệt ñộ

Cây xà lách có nguồn gốc ở vùng ôn ñới nên ưa khí hậu mát mẻ, có thể chịu rét Xà lách có thể sinh trưởng phát triển bình thường trong phạm vi nhiệt ñộ từ 8-25 0 C Sinh trưởng tốt nhất từ 10-16 0 C Hạt có thể nảy mầm ở

0 0 C nhưng chậm, hạt nảy mầm tốt ở 10-15 0 C, thời kì cây con yêu cầu nhiệt ñộ 16-22 0 C Nhiệt ñộ quá thấp hay quá cao ñều ảnh hưởng không tốt ñến xà lách

2.1.2 Nước

Bộ rễ xà lách yếu, chủ yếu phân bố ở tầng ñất mặt nên khả năng chịu hạn không cao do ñó cần thường xuyên giữ ẩm cho ñất (70-80%) (Tạ Thu Cúc – giáo trình cây rau 2000)

Vai trò của nguyên tố ñạm: Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy ñạm

có ảnh hưởng tích cực ñến xà lách cuộn Theo các tác giả này, liều lượng N bón khuyến cáo tới 50 lb N/acre trong mùa lạnh Khi bón thúc ñạm, cần bón vào ñất ẩm trong mùa lạnh hoặc sau khi mưa Không nên bón quá nhiều ñạm

cho xà lách Nếu bón quá nhiều ñạm sẽ làm giảm chất lượng bắp do làm giảm

ñộ cứng chắc của lá hoặc gây ra nứt bắp ðồng thời nếu gặp ñiều kiện nóng

ẩm sẽ tạo ñiều kiện cho bệnh thối bắp phát sinh phát triển và gây hại (George Hochmuth và cs 2003)

Vai trò của nguyên tố lân: George Hochmuth và cs (2003) cho rằng

lân có ảnh hưởng rõ rệt ñến năng suất của xà lách Kết quả nghiên cứu cho thấy năng suất xà lách biến ñộng khi bón trong khoảng 300 - 400 lb P 2 O 5 / acre Liều lượng bón khuyến cáo cho cải bắp cuộn là không quá 200 lb P 2 O 5 / acre Theo George Hochmuth, nên bón lân rộng 3 inch theo hàng và sâu 2 – 3 inch dưới hàng

Vai trò của nguyên tố kali: George Hochmuth và cs (2003) ñã

khuyến cáo bón không quá 200 lb K2O/acre Kali nên bón thúc và lót vào ñất trước khi trồng Nếu bón quá nhiều Kali vào ñất làm tăng lượng muối hoà tan

trong ñất gây hại cho cây xà lách

Ca, Mg, và S: ðất hữu cơ thường cung cấp ñầy ñủ nhu cầu dinh dưỡng

trung lượng (Ca, Mg và S) cho xà lách Triệu chứng thiếu Ca là ngọn bị táp Hiện tượng này thường không liên qua trực tiếp ñến ñất thiếu Ca mà do cây bị

ức chế tạm thời ñường vận chuyền Ca ñến lá non của xà lách (Guzman và Sanchez, 1987) Rễ bị ñứt cũng dẫn ñến thiếu Ca do Ca thường ñược hút qua các rễ non Việc bón quá nhiều ñạm (làm cây sinh trưởng quá mức) hoặc nhiều K (làm tăng lượng muối hoà tan) cũng dẫn ñến hiện tượng lá trong và lá ngoài xà lách bị quăn và táp

Vi lượng: Theo George Hochmuth và cs (2003), vi lượng cần bón cho

xà lách như sau:

Manganese (Mn): nếu pH dưới 5,7 thì không cần bón Nếu pH trên 5,7 nên bón 8lb Mn/acre

Boron (B): nên bón 1.0 - 1.5 lb B/acre tuỳ thuộc vào giống và môi trường ñất

ðồng (Cu): ở ñất mới trồng thì không cần bón Cu Tuỳ thuộc vào giống

mà có thể bón từ 4 – 12 lb B/acre

Kẽm (Zn): lượng bón khuyến cáo cho cây biểu hiện triệu chứng thiếu

Zn là 8 lb B/acre

Dinh dưỡng qua lá: theo Beverly và Guzman (1985), hiện tượng thiếu

vi lượng ở xà lách thường xảy ra trong ñiều kiện thời tiết lạnh hoặc ẩm ướt Tuy nhiên một cây trồng (ngay cả ở ruộng có ñộ pH kiềm) không phản ứng với phân vi lượng bón vào ñất Vì vậy phân vi lượng tốt nhất ñược bón qua lá Lượng bón khuyến cáo cho xà lách xoăn như sau:

Nguyên tố

dinh dưỡng

Lượng phun lb/acre

Số lần phun

Mn 1,0 1lần/tuần trong 2 – 4 tuần

Zn 0,25 2 lần/tuần trong 2 tuần

Fe 0,25 2 lần/tuần trong 2 tuần

2.3 Kết quả nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trồng rau không dùng

ñất ở trong và ngoài nước

2.3.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới:

Hiện nay nhiều quốc gia trên khắp thế giới ñã ñi trước chúng ta hàng chục năm trên lĩnh vực nghiên cứu, ứng dụng các công nghệ kỹ thuật cao vào sản xuất nông nghiệp như công nghệ sinh học, công nghệ nhà kính, công nghệ hoá học, công nghệ tự ñộng hoá, công nghệ trồng cây không dùng ñất vào sản xuất các sản phẩm rau và hoa cao cấp Nhờ ñó năng suất và chất lượng rau trên thế giới tăng lên gấp nhiều lần, mang lại lợi nhuận khổng lồ cho các nhà sản xuất ở các nước phát triển như Mỹ, Hà Lan, úc

Nhìn chung, việc sử dụng các loại nhà ựể trồng cũng như các thiết bị phục vụ cho công nghệ sản xuất rau an toàn theo kiểu công nghiệp ựã ựược sử dụng hầu hết các nước trên thế giới Trong vòng 10-15 năm gần ựây, thế giới

ựã sử dụng nhà kắnh khoảng 30.000 ha Nhà lưới ựã ựược áp dụng cả năm châu lục, ựặc biệt là địa Trung Hải, Trung Quốc và Nhật Bản Riêng 1987 Ờ

1988, thế giới sử dụng ựể trồng rau an toàn khoảng 1980.000ha, trong ựó Tây

Âu 58.000ha, đông Âu 18.000ha [2],[24] Từ 1960 trở lại ựây nhà trồng trở thành công cụ bảo vệ thực vật, là hệ thống ựiều khiển môi trường ựể sản xuất rau an toàn quanh năm

Sau chiến tranh thế giới thứ 2, quân ựội mỹ ựã xây dựng một quy mô lớn ở Nhật Bản ựể sản xuất rau an toàn trong dung dịch Năng suất ựưa chuột ựạt: 103 tấn/ha (trồng trên ựất chỉ ựạt 35 tấn/ha) [2]

Vùng Sa mạc AbuDhabi trồng ựược nhiều loại rau trong nhà kắnh và năng suất cao hơn ngoài ựồng ruộng

Tại Nhật Bản, 1983 Ờ 1984 trồng rau an toàn với công nghệ không dùng ựất tăng khoảng 500ha, năng suất cà chua ựạt 130-140tấn/ha/năm, dưa leo 250tấn/ha và xa lách 700tấn/ha

Ở Pháp, 1975 ứng dụng công nghệ này rất nhanh không những trồng rau mà trồng cả hoa với quy mô 300 ha [2]

Ở Bắc Âu,1991 ựã có hơn 4000 ha trồng rau trong dung dịch, ở Mỹ có khoảng 220ha trồng rau nhà kắnh, trong ựó có 75% diện tắch trồng rau bằng công nghệ không dùng ựất Hà Lan có 3600ha và Nam Phi có 400ha trồng cây trong dung dịch.[1]

Ở Singapore, người ta ựã sử dụng kỹ thuật khắ canh ựể trồng rau diếp, bắp cải, cà chua và một số loại rau ôn ựới Rau diếp trồng theo phương pháp này sẽ cho thu hoạch sau trồng 25-30 ngày.[7]

Woodward (1699) ựã trồng cây bạc hà trong nước có ựộ tinh khiết khác

nhau, ông nhận thấy cây trồng trong nước tự nhiên sinh trưởng tốt hơn cây trồng trong nước cất cũng như cây trồng trong nước có pha một ít ñát ðến thế

kỷ 19 với học thuyết phân bón của Justus Von Liebig (1803-1873) ñã mở ra cho nghiên cứu khoa học nguyên lý sinh dưỡng thực vật dùng cho những dung dịch dinh dưỡng có hoặc không có gia thể.[2]

Trồng rau trên các giá thể: Khác với hệ thống trồng rau trong dung dịch

ở chỗ, khi trồng cây trên các giá thể rễ cây phát triển trên môi trường chất rắn giúp cho cây có nơi cư trú chắc chắn, không cần phải ñỡ cây như trong dung dịch dinh dưỡng [1]

+ Các thiết bị phục vụ cho công nghệ:

ðể sản xuất rau an toàn theo hướng công nghiệp cần phải ñầu tư các thiết bị tương ứng với công nghệ trồng ñược lựa chọn Có thể phân thiết bị sản xuất rau theo kiểu công nghiệp làm 3 loại chính: nhà trồng, hệ thống chăm sóc và hệ thống thiết bị phục vụ cho yêu cầu ñặc biệt của công nghệ

Nhà trồng: Thế giới hiện nay ñã nghiên cứu và ứng dụng một số nhà trồng rau an toàn theo kiểu công nghiệp: nhà lưới không có mái che, nhà lưới

có mái che và nhà kính [1]

- Nhà lưới không có mái che: ðộ chống côn trùng và hạn chế phun thuốc BVTV, một phần nào giảm nhiệt (2-4 0 C) và tránh dập nát rau khi trời mùa cần phải có nhà lưới ñể trồng rau Lưới che có thể bằng thép, bằng Polyethylen hay Aluminet với ñộ màu khác nhau Khung nhà bằng thép cacbon thường, thép không rỉ hoặc bằng tre, gỗ… [1], [2] Ưu ñiểm của dạng nhà này là ñầu tư ban ñầu ít, thích hợp với người ít vốn Tuy nhiên nhược ñiểm là không có khả năng tăng nhiệt mùa ñông, không chịu mưa ñá…

- Nhà lưới có mái che: nhà có thể phủ bằng Polyethylen hoặc bằng nhựa tổng hợp ñể chống mưa bão, tránh dập nát rau, nhà loại này có thể bố trí thêm hệ thống thông gió ñể giảm nhiệt ñộ nhưng không lắp ñược hệ thống ñiều hoà trong nhà lúc cần thiết

- Nhà kính: là loại nhà cao cấp chống côn trùng, chống tia cực tím, loại nhà này cần có hệ thống làm mát, có thể lắp ñặt các thiết bị ñể có thể trồng rau quanh năm [1], [2]

+ Hệ thống thiết bị phụ trợ cho công nghệ: Do sản xuất rau theo kiểu công nghiệp nên công nghệ ñòi hỏi phải chính xác ở một số khâu quan trọng ðối với công nghệ này yêu cầu một số bộ phận lọc chống tắc kẹt, ñịnh lượng

và hoà trộn lượng nước tưới và phân bón theo một tỷ lệ nhất ñịnh Bộ phận kiểm soát CEC , pH…

Một số ứng dụng thuỷ canh

* Khái ni ệm về kỹ thuật thuỷ canh

Thuỷ canh (Hydroponics), là hình thức canh tác không xử dụng ñất Cây trồng ñược trồng trên hoặc trong dung dịch dinh dưỡng, sử dụng dinh dưỡng hoà tan trong nước dưới dạng dung dịch và tuỳ theo từng kỹ thuật mà

bộ rễ cây có thể ngâm hoặc treo lơ lửng trong môi trường không khí bão hoà dinh dưỡng Trồng cây không sử dụng ñất ñã ñược ñề xuất từ lâu bởi các nhà khoa học như Knop, Kimusa… Những năm gần ñây phương pháp này tiếp tục ñược nghiên cứu hoàn thiện và sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới [1], [2], [3], [5] [13], [14]

* Cơ sở khoa học của kỹ thuật thuỷ canh

Nước có vai trò vô cùng quan trọng ñối với ñời sống sinh vật nói chung

và thực vật nói riêng Có thể nói “ở ñâu có nước là ở ñó có sự sống” Nước là một trong những thành phần cấu tạo nên keo nguyên sinh, thành phần của vật chất tươi trong cây bao gồm 80-95% nước mọi quá trình trao ñổi chất trong

cơ thể ñều cần có nước tham gia Nước là môi trường vận chuyển các chất và tham gia vào các phản ứng hoá sinh ñể tạo chất khử mang năng lượng lớn dùng ñể khử CO2 trong cơ thể thực vật Bên cạnh ñó nước còn ảnh hưởng gián tiếp ñến quang hợp như làm giảm nhiệt ñộ mặt lá, ñóng mở khí khổng…

tuy nhiên nhu cầu nước của cây nhiều hay ít còn phụ thuộc vào từng giao ñoạn phát triển của cây [1], [2], [16]

Cùng với nước thì các chất khoáng cũng có vai trò quan trọng ñối với hoạt ñộng sống của cây Khi nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng của cây từ năm

1849 ñến 1856 Salm-Horstmar ñã chứng minh ñược rằng cây lúa mạch muốn sinh trưởng và phát triển bình thường phải cần ñến những nguyên tố như N, P,

S, K, Ca, Mg, Si, Fe, Mn ðến năm 1938 hai nhà sinh lý học thực vật người ðức là Sachs và Knop ñã phát hiện rằng ñể cây trồng sinh trưởng và phát triển bình thường phải cần ñến 16 nguyên tố cơ bản là: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg,

S, Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Bo, Cl Từ ñó các ông ñề xuất phương pháp trồng cây trong dung dịch [1], [9], [14]

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

* S ơ lược về lịch sử phát triển của kỹ thuật thuỷ canh

- Người ñầu tiên nghiên cứu về kỹ thuật thuỷ canh là Boyle (1666) ñã thử trồng cây trong lọ con chỉ chứa nước

- Tiếp theo là John Woodward (1699) trồng cây bạc hà trong nước có

ñộ tinh khiết khác nhau

- Năm 1804 Desaussure ñã ñề xuất rằng: cây hấp thụ các nguyên tố hoá học từ trước, ñất và không khí

Cuối thế kỷ 19 hai nhà khoa học người ðức là Sachs và Knop ñã ñề

ra phương pháp trồng cây trong dung dịch nước có chứa các chất khoáng

mà cây cần [1], [2]

- Dung dịch trồng cây ñầu tiên do Knop sản xuất nó có thành phần ñơn giản chỉ cần gồm 6 loại muối vô cơ trong ñó chứa các nguyên tố ña lượng và

trung lượng, qua gần 70 năm nghiên cứu và cải tiến, ñến ñầu những năm 1930 W.F.Gericke ở trường ñại học California (Mỹ) ñã tiến hành các thí nghiệm trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng có chứa thành phần các nguyên tố khoáng theo tỷ lệ nhất ñịnh mà cây cần [2]

- ðến năm 1943 trước khi chiến tranh thế giới thứ II kết thúc rau mới ñược chính thức ñưa vào sản xuất hàng hoạt bằng công nghệ không dùng ñất

- Nhà trồng (nhà lưới, nhà kính) ñã du nhập vào châu Âu và châu á từ thập nhiên 50-60 của thế kỷ 20 Các hệ thống thuỷ canh lớn ñã ñược phát triển tại sa mạc ở California, Arizona, Abu Dhabi, Iran từ những năm 1970 (Fontes, 1973; Jensen and Teran, 1971) [19]

- Hiện nay công nghệ trồng cây không dùng ñất ñã ñược phát triển rộng rãi trên toàn thế giới, từ ñơn giản cho ñến tính vi phức tạp, từ sản xuất nhỏ lẻ cho ñến sản xuất công nghiệp

* Các h ệ thống trồng cây không dùng ñất trên thế giới

- Hệ thống thuỷ canh ñộng: là loại hệ thống mà trong quá trình trồng cây dung dịch dinh dưỡng có sự chuyển ñộng ở dạng hồi lưu hay không hồi lưu [1], [2], [13]

Các hệ thống Hydroponic và cách thức hoạt ñộng:

Có 6 hệ thống hydroponic cơ bản, bao gồm hệ thống dạng bấc (Wick), Thủy canh (Water Culture), Ngập & Rút ñịnh kỳ (Ebb and 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 hàng trăm kiểu khác nhau nhưng nhìn chung, tất cả các hệ thống

hydroponic ñều là biến thể (hay kết hợp) của 6 loại này

1 Hệ thống dạng bấc (wick system)

Hệ thống dạng Bấc cho ñến nay là dạng hệ thống hydroponic ñơn giản nhất ðây là hệ thống bị ñộng Dung dịch dinh dưỡng ñược hút vào môi trường trồng thông qua cái bấc hút và dẫn nước

Hệ thống này có thể sử dụng với nhiều loại giá thể trồng khác nhau Trong

ñó, Perlite, Vermiculite, Pro-Mix và sợi xơ dừa là những loại phổ biến nhất

Vấn ñề lớn nhất của hệ thống này là các cây lớn thường sử dụng lượng lớn nước có thể sẽ sử dụng hết dung dịch dinh dưỡng nhanh hơn những bấc cung cấp nước cho chúng

2 Hệ thống thủy canh (Water Culture)

Hệ thống thủy canh là hệ thống ñơn giản nhất trong các hệ thống hydroponic ‘hoạt ñộng’ Phần bệ giữ các cây thường làm bằng Styrofoam và ñặt nổi ngay trên dung dịch dinh dưỡng Có 1 máy bơm cung cấp khí vào khối sủi bọt (air stone) dung dịch dinh dưỡng và cung cấp oxygen cho rễ của cây

Thủy canh là hệ thống ñược lựa chọn cho nuôi cấy rau diếp, loại cây phát triển mạnh khi gặp nước Rất ít loại cây khác phát triển tốt trên hệ thống này

Hệ thống hydroponic dạng này thường dùng phổ biến trong dạy học

Hệ thống ít tốn kém, có thể tận dụng bể chứa nước hay những bình chứa không rỉ khác

Vấn ñề lớn nhất của hệ thống này là nó không hoạt ñộng tốt ñối với những cây lớn hay cây có ñời sống dài

3 Hệ thống ngập & rút ñịnh kỳ (ebb và flow system)

Hệ thống ngập và rút ñịnh kỳ hoạt ñộng bằng cách làm khay trồng ngập tạm thời trong dung dịch dinh dưỡng sau ñó rút ngược trở lại dung dịch này

vào bồn chứa Hoạt ñộng này ñược thực hiện với 1 cái bơm chìm trong bể có nối với thời gian

Khi timer bật bơm chạy, dung dịch dinh dưỡng ñược bơm vào khay trồng Khi timer tắt máy bơm, dung dịch dinh dưỡng rút ngược lại vào bồn chứa timer ñược lập chu kỳ vài lần / ngày, tùy theo kích cỡ và loại cây trồng, nhiệt ñộ và ñộ ẩm cũng như loại chất trồng ñược sử dụng

Ebb and Flow là một hệ thống linh hoạt có thể sử dụng với nhiều loại chất trồng khác nhau Toàn bộ khay trồng có thể dùng Grow Rocks, sỏi hay Rockwool

có hột Nhiều người thích sử dụng các chậu riêng rẽ có chứa chất trồng, giúp dễ dàng di chuyển cây trồng xung quanh, trong hay thậm chí ngoài hệ thống Bất lợi lớn của hệ thống này là với một số loại chất trồng (sỏi, Growrocks, Perlite), có khả năng dễ hư khi ngừng ñiện cũng như hư bơm và thời gian Rễ có thể khô nhanh khi chu kỳ nước bị ngưng Vấn ñề này có thể giảm bớt phần nào khi sử dụng chất trồng giữ nhiều nước hơn (Rockwool, Vermiculite, xơ dừa hay hỗn hợp không phải ñất tốt như Pro-mix hay Faffard's)

4 Hệ thống nhỏ giọt (Drip systems – recovery / non-recovery)

Hệ thống nhỏ giọt có thể là loại hệ thống hydroponic ñược sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới Thực hiện ñơn giản, thời gian ñiều khiển bơm ngập chìm Thời gian bật máy bơm lên và dung dịch dinh dưỡng ñược nhỏ trực tiếp lên gốc của mỗi cây bởi những ñường ống nhỏ giọt nhỏ Trong hệ thống nhỏ giọt hồi lưu, dung dịch dinh dưỡng dư chảy xuống sẽ ñược thu hồi trong bể tái

sử dụng Hệ thống không hồi lưu không thu lại những nước dư chảy xuống

Hệ thống hồi lưu sử dụng dung dịch dinh dưỡng khá hiệu quả, nước dư

ra ñược tái sử dụng, cho phép sử dụng thời gian ít tốn kém hơn do hệ thống hồi lưu không yêu cầu việc kiểm soát chính xác chu kỳ nước Hệ thống không hồi lưu cần thời gian chính xác hơn sao cho chu kỳ nước có thể ñiều chỉnh nhằm ñảm bảo cây có ñủ chất dinh dưỡng và nước dư xuống ở mức thấp nhất

Hệ thống không hồi lưu yêu cầu ít sự bảo dưỡng do dung dịch dinh dưỡng dùng dư không tái sử dụng vào bồn chứa, do ñó nồng ñộ dinh dưỡng

và pH của bồn dung dịch dinh dưỡng không thay ñổi ðiều này có nghĩa rằng bạn có thể ñổ ñầy bồn bằng dung dịch dinh dưỡng ñã chỉnh pH và quên nó ñi cho ñến khi cần thêm Hệ thống hồi lưu có thể có những thay ñổi lớn về pH

và nồng ñộ dinh dưỡng ñòi hỏi phải kiểm tra và ñiều chỉnh ñịnh kỳ

5 Kỹ thuật “màng dinh dưỡng” N.F.T (Nutrient Film Technique)

Loại này là hệ thống hydroponic mà mọi người thường nghĩ tới khi nghĩ ñến hệ thống hydroponic Các hệ thống N.F.T có 1 dòng chảy liên tục dung dịch dinh dưỡng vì vậy không cần timer cho máy bơm ngập chìm Dung dịch dinh dưỡng ñược bơm vào khay trồng (thường dạng ống) và chảy qua rễ của cây, sau ñó chúng chảy về bồn chứa

Thường thì không cần chất trồng nào ngoài không khí, giúp tiết kiệm chi phí thay chất trồng sau mỗi vụ mùa Thường thì cây ñược ñặt trong các chậu rổ nhỏ bằng nhựa với rễ phơi trong dung dịch dinh dưỡng

Hệ thống N.F.T rất dễ bị ảnh hưởng khi mất ñiện hay bơm hư Rễ sẽ khô rất nhanh chóng khi dòng chảy chất dinh dưỡng bị ngưng

Thời gian ñiều khiển bơm dinh dưỡng cũng giống như những loại bơm của hệ thống hydroponic khác, ngoại trừ việc khí canh cần 1 thời gian chu kỳ ngắn giúp chạy máy bơm vài giây trong mỗi chu kỳ vài phút

2.3.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất rau

an toàn trong nước

* Tình hình s ản xuất rau an toàn và sự cần thiết áp dụng công nghệ cao trong

s ản xuất rau an toàn:

Thành phố Hà Nội là nơi sớm triển khai chương trình rau an toàn với

sự tham gia của các ngành khoa học – công nghiệp, nông nghiệp, thương mại

Từ 1996 – 2004 thành phố ñã ñầu tư hơn 10 tỷ ñồng cho công tác nghiên cứu khoa học, quy hoạch vùng, xây dựng mô hình trình diễn và hỗ trợ xây dựng

cơ sở hạ tầng cho sản xuất rau an toàn Cho ñến nay ñã có 28 mô hình sản xuất rau an toàn với quy mô từ 1.000m 2 – 10 ha ñược xây dựng tại các vùng trồng rau của Hà Nội với các nội dung ña dạng Các mô hình áp dụng quy trình sản xuất rau trong nhà lưới, nhà vòm, mô hình trồng rau thuỷ canh, mô hình trồng rau quanh năm, an toàn cũng ñã ñược triển khai trên ñịa bàn Hà Nội và các vùng phụ cận Các dự án quốc tế như “Rau hữu cơ” của tổ chức phát triển nông nghiệp ðan Mạch (ADDA),” Rau ngoại ô” của CIRAD ( pháp) thực hiện các mô hình trình diễn, tập huấn kỹ thuật IPM, trồng rau an toàn quanh năm giai ñoạn 1998-2003 với kinh phí hơn 1 triêu USD ñã góp phần thúc ñẩy chương trình nghiên cứu – phát triển rất có ý nghĩa này Cũng tại ñây ñã triển khai ñề tài tuyển chọn: “Xây dựng và triển khai mô hình tổ chức sản xuất và tiêu thụ rau an toàn trên ñịa bàn thành phố hà nội” trong 2 năm (2002-2003) với kinh phí 2,3 tỷ ñồng Theo sở nông nghiệp và PTNT hà Nội, ñến năm 2005 diện tích trồng rau an toàn của thành phố ñã ñạt 3.450 ha gieo trồng với sản lượng 55.230 tấn

Tỉnh vĩnh phúc có chương trình “Phát triển rau sạch cộng ñồng” nằm trong chương trình IPM – MMS ñược triển khai theo quyết ñịnh số 179/Qð ngày 1/2/1997 của Uỷ ban nhân dân tỉnh Nội dung cơ bản của chương trình

là áp dụng các nguyên tắc IPM trên cây rau, thực hiện 5 ñiều cấp trong sản xuất, ứng dụng rộng rãi chế phẩm EM và các chế phẩm sinh học khác Tỉnh

ñã quy hoạch một vùng rau an toàn gồm 10 xã với diện tích 500 ha, 7.200 hộ dân, sản lượng 20.000 tấn/năm Theo chi cục BVTV của tỉnh vĩnh phúc (2003), trong 5 năm (1997-2001) vùng rau quy hoạch ñã sản xuất vĩnh phúc trong 5 năm (1997-2001) vùng rau quy hoạch ñã xuất ñược 10.000 tấn rau an toàn cung cấp cho thị trường trong ñó 70% tiêu thụ ngoài tỉnh Kết quả kiểm tra mẫu cho thấy 49,2 mẫu có dự lượng thuốc bvtv dưới ngưỡng (rau thường

là 28,5%), 76,5% mẫu có NO3 (rau thường 14,2%) và 100% không có nhiễm

vi sinh vật gây hại Hiện nay tỉnh ñã ñăng ký bảo hộ nhãn hiệu rau an toàn

“Sông Phan” Vĩnh Phúc tại Cục sở hữu trí tuệ

Cũng như các ñịa phương ở phía Bắc, các tỉnh phía Nam cũng ñồng loạt triển khai các hoạt ñộng sản xuất rau an toàn cùng các biện pháp canh tác:

Biện pháp che phủ luống rau Ban ñầu dùng chủ yếu cho dưa hấu, nay phần lớn diện tích trồng dưa chuột, mướp ñắng, ớt, cà chua ñã ñược phủ nilon hai mặt (mặt ánh bạc và mặt ñen) Bên cạnh việc giữ ẩm ñất, hạn chế cỏ dại, màng phủ bạc còn tăng quang hợp, ñiều chỉnh tiểu khí hậu làm tăng cường năng suất nhiều rau quả, nhất là dưa chuột (trần Thị Ba, 2005) Các tỉnh áp dụng nhiều biện pháp này là Khánh Hoà, Tiền Giang, ðồng Tháp, Lâm ðồng, thành phố Hồ Chí Minh (Phạm Văn Biên) 2003

- Áp dụng biện pháp tưới nhỏ giọt, tưới thấm dẫn nước bằng ống nhựa cũng ñã ñược áp dụng Cách tưới này không chỉ hiệu quả ñối với vùng thiếu nước mà ở ñâu nếu áp dụng cũng góp phần hạn chế sâu bệnh hại do giảm ẩm

ñộ xung quanh cây trồng Sử dụng nhà lưới dùng vỉ ñể ươm cây con trong canh tác rau là xu thế phát triển mạnh những năm gần ñây ñặc biệt là Lâm ðồng và các vùng chuyên canh rau Các biện pháp trên dù là lẻ hay ñồng bộ cũng ñều nằm trong khuyến cao của quy trình sản xuất rau an toàn

Tuy nhiên ở các tỉnh phía Nam, Nhiều trở ngại còn ñang tồn tại ảnh hưởng tới chất lượng rau hiện nay:

Môi trường ñất, nước, không khí ngày càng ô nhiễm theo tốc ñộ phát triển công nghiệp và ñô thị hoá Ví dụ, ở thành phố Hồ Chí Minh, lượng nước thải trung bình hàng ngày của thành phố khoảng 600.000m 3 , trong ñó lượng nước thải công nghiệp từ các nhà máy, xí nghiệp khoảng 10% ña số chưa ñược

sử lý hoặc xử lý chưa tốt, ảnh hưởng tới nguồn nước tưới cho rau ngoại thành

Lượng rác thải không ñược chế biến ñúng quy chuẩn, nhiều hộ vẫn sử dụng phân tươi ñể trồng rau làm ô nhiễm nguồn ñất

Việc sử dụng phân bón chủ yếu dựa vào kinh nghiệm Phân ñạm bị lạm dung, kali và lân ít ñược bón cân ñối Tình trạng chung là với các cây: cà chua, cải

Bắp, mướp, dưa chuột, lượng trung bình theo ñiều tra của Ngô Quang Vinh là 332 kg/ka ðặc biệt là cà tím ñược bón tới 654kg/ha

Việc tổ chức sản xuất, chế biến và tiêu thụ rau an toàn tại thành phố Hồ Chí Minh ñược giao cho tổng công ty Nông nghiệp Sài Gòn và các công ty trách nhiệm hữu hạn trên cơ sở các hợp ñồng tiêu thụ ñã tổ chức sản xuất theo quy trình

an toàn và cung cấp hàng năm khoảng 430-550 tấn rau cho các siêu thị và cho xuất khẩu Hiện thành phố ñang xây dựng dự án phát triển rau an toàn với quy mô 6.000ha/9.000ha ñất trồng rau ngoại thành Tại ñà Lạt (Lâm ðồng) ñã xây dựng vùng trồng rau an toàn 600/3.500ha trong nhà lưới với 2 dạng:

- Sản xuất rau trong nhà lưới không sử dụng các hoá chất, chỉ sử dụng nông dược hữu cơ

- Sản xuất rau trong nhà lưới có sử dụng hạn chế các hoá chất BVTV

và phân khoáng

Mô hình thử nghiệm ñược triển khai tổng số khoảng 20ha (công ty TNHH Kim Băng – 7ha, công ty TNHH Trang Food – 3 ha, các hộ nông dân – 10ha) cho kết quả tốt Rau ñược ñảm bảo an toàn và người sản xuất có hiệu quả

Tại Bình định, trên cơ sở ựề tài nghiên cứu tuyển chọn Ộxây dựng và triển khai mô hình tổ chức sản xuất rau an toàn trên ựịa bàn Bình địnhỢ ựã xây dựng mô hình sản xuất rau an toàn với các loại rau, dưa chuột, mướp ựắng, xà lách, hành, cải ựủ cung cấp cho thị trường 300-400kg/ngày Tuy nhiên, do việc tổ chức tiêu thụ không tốt người sản xuất không muốn áp dụng quy trình sản xuất mới

Ngoài các ựịa phương trên, hiện các tỉnh thành phố khác như Hải Phòng, Hải Dương, Việt Trì, Thái Bình, Thái nguyên, Hà Nam, đà Nẵng, Huế, Cần Thơ ựều có các dự án phát triển rau an toàn và các mô hình trình diễn

* H ội thảo nông nghiệp công nghệ cao ở Việt Nam

Nông nghiệp công nghệ cao là nền nông nghiệp mà ở ựó các loại hình công nghệ cao (cơ giới hoá, tự ựộng hoá, công nghệ thông tin, công nghệ mới, công nghệ vật liệu mới, công nghẹ sinh học, công nghệ quản lý) được áp dụng tổng hợp một quy trình khép kắn, hoàn chỉnh nhằm khai thác hiệu quả nhất tài nguyên tự nhiên (ựất ựai, khắ hậuẦ) và tiềm năng giống ựể ựạt năng suất và chất lượng sản phẩm cao nhất một cách bền vững Ngày 24 tháng 10 năm 2007, Viện khoa học Nông nghiệp Việt Nam phối hợp với tạp chắ hoạt ựộng khoa học Ờ Bộ Khoa học Công nghệ tổ chức hội thảo Nông nghiệp công nghệ cao ở Việt Nam Tới dự có các ựồng chắ lãnh ựạo các bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn và Bộ khoa học công nghệ; Các ựại biểu sứ quán, Sở nông nghiệp các ựịa phương Sau khi nghe một số báo cáo trình bày tại Hội thảo và thảo luận của các ựại biểu, PGS.TS Nguyễn Văn Bộ Ờ Giám ựốc Viện khoa học Nông nghiệp Việt Nam ựã có một số ý kiến tổng kết:

2 Hướng tới ứng dụng công nghệ cao trong toàn bộ nền sản xuất, với tất cả các công ựoạn/cây trồng, vật nuôi

* Chức năng

1 Nghiên cứu

2 Trình diễn, chuyển giao công nghệ

3 Sản xuất thương mại

4 đào tạo/ươm tạo Doanh nghiệp công nghệ

5 Vui chơi, giải trắ, du lịch

* đặc ựiểm

1 Tắch hợp các thành tựu KHCN mới và tiên tiến nhất; gắn liền với nhau

2 đầu tư lớn, ựộ rủi ro cao, nhưng lợi nhuận khổng lồ và nhanh chóng

3 Sản phẩm có hàm lượng khoa học cao, sử dụng ắt nguyên liệu

Tại báo cáo kiểm ựiểm thực hiện nghị quyết Trung ương 2 khoá VIII và phương hướng phát triển khoa học và công nghệ từ nay ựến 2010 Ờ tháng 7 năm 2002, trong mục Ộ Chuyển giao mạnh mẽ các tiến bộ khoa học và công nghệ về nông thônỢ ựã nhấn mạnh một nội dung quan trọng: ỘXây dựng những khu sản xuất nông nghiệp công nghệ cao ( Sử dụng công nghệ gen ựể sản xuất giống cây trồng vật nuôi có giá trị kinh tế cao; sử dụng kỹ thuật tự ựộng hoá, công nghệ thông tin ựể ựiều khiển các quá trình sản xuất, trồng trọt, chăn nuôi) Sau gần 3 năm, nội dung quan trọng trên của nghị quyết ựã từng bước ựi vào cuộc sống và ựã ựạt ựược những kết quả ban ựầu nhất ựịnh và có nhiều triển vọng mới

K ết quả ban ựầu thực hiện sản xuất nông nghiệp công nghệ cao:

Ngoài những mô hình nông nghiệp công nghệ cao ựã hình thành trước

ựó, (khoảng 20 khu) ựã có một số ựịa phương xây dựng các khu nông nghiệp công nghệ cao mới trong ựó có Hà Nôi, Hải Phòng, Thành Phố Hồ Chắ Minh

Tại Hà Nội, khu Nông nghiệp công nghệ cao khởi công tháng 4/2002

ñã hoàn thành và ñi vào hoạt ñộng tháng 9 năm 2004 Cơ quan chủ quản là Công ty Rau-Hoa-Quả thành phố Vốn ñầu tư 24 tỷ ñồng, trong ñó 50% vốn ngân sách thành phố và 50% vốn của trung tâm Các sản phẩm ñầu ra ñều ñược tiêu thụ trên thị trường

Khu ñược xây dựng trên diện tích 7,5ha với 5500m 2 trồng dưa chuột,

cà chua, ớt ngọt, 2000m 2 trồng hoa Các giống trồng ñược nhập từ Israen Với các tiến bộ mới về giống, qui trình chăm bón, công nghệ hiện ñại như tưới phun, nhà mái che, vòm che, tự ñộng ñiều chỉnh các ñiều kiện sinh trưởng cho cây qua các hệ thông ñiều hành tự ñộng có ứng dụng công nghệ thông thí nhiệm, năng suất và hiệu quả sản xuất của khu nông nghiệp công nghệ cao này ñã thực sự ấn tượng Năng suất dưa chuột ñạt 200 ñến 250 tấn/ha/năm và cho doanh thu ñến 2 tỷ ñồng/ha/năm Hoa hồng cũng ñạt 250 ñến 300 bông trên một m 2 Cho ñến nay, ñây là mô hình khu sản xuất công nghệ cao hoạt ñộng có hiệu quả cao

Tại thành phố Hồ Chí Minh, sau nhiều lần chỉnh sửa, khu sản xuất nông nghiệp công nghệ cao cũng ñược phê duyệt Khu ñược xây dựng với qui

mô khoảng 100ha Tại ñây công nghệ cao sẽ ñược sử dụng trong các lĩnh vực trồng rau bằng phương pháp thuỷ canh, canh tác trên giá thể không ñất, nuôi cấy mô cho các loại hoa lan; ứng dụng công nghệ gen sản xuất nấm và các chế phẩm vi sinh; ngoài ra còn có các hoạt ñộng chăn nuôi, thú y, thuỷ sản, dịch vụ, nghiên cứu, trình diễn kết quả nghiên cứu Tổng kinh phí ñầu tư khoảng 80 tỷ ñồng, ngân sách thành phố cấp 100% Khu ñã xây dựng song dự

án chuẩn bi khởi công vào tháng 7/2005 và phải hoàn thành vào tháng 8/2006 ðến nay, ban quản lý khu ñang mời gọi các nhà ñầu tư ñến làm việc Tổng công ty nông nghiệp Sài Gòn là chủ ñầu tư

Trong quá trình triển khai, Ban quản lý dự án gặp nhiều khó khăn, như phải di chuyển ñịa bàn, thiếu vốn, khâu thẩm ñịnh chạm (Dự án khu nông nghiệp công nghệ cao của thành phố ñược xây dựng từ năm 2002 ñến năm

2005 mới ñược thẩm ñịnh, phê duyệt) Khi hoàn thành còn phải mời các nhà ñầu tư vào hoạt ñộng ñiều hành, kinh doanh do vốn thiếu…

Xác ñịnh quy mô vị trí khu sản xuất nông nghiệp công nghệ cao

Trong những năm trước mắt ở nước ta, khu sản xuất nông nghiệp công nghệ cao nên ở quy mô từ 8 ñến 15 ha và trước kết nên xây dựng ở các ñịa bàn ñang ñô thị hoá hoặc gần các ñô thị lớn có kết cấu hạ tầng sản xuất thuận lợi Bơi vì với tiêu chí của khu sản xuất nông nghiệp công nghệ cao thì vốn ñầu tư ở ñây rất lớn Nhà nước hoặc ñịa phương sẽ có ñiều kiện dành kinh phí cho công việc này Hơn nữa trong ñiều kiện ban ñầu yêu cầu sản xuất của khu phải gắn với thị trường chúng ta cần vừa làm vừa rút kinh nghiệm ñể khi có thị trường tiêu thụ ổn ñịnh, có nhiều kinh nghiệm và trình ñộ kinh nghiệm kỹ thuật cao chúng ta sẽ mở rộng quy mô và nhân thêm số lượng các khu sản xuất

Yêu c ầu ñầu tư, công nghệ và thời gian triển khai:

Nhà nước là những nhà ñầu tư chính cho hoạt ñộng này (khoảng 50% kinh phí) Mức ñầu tư cho một ha diện tích sản xuất nông nghiệp công nghệ cao khoảng từ 2-3 tỷ ñồng tuỳ theo ñối tượng hoạt ñộng và công nghệ sử dụng Khuyến khích sử dụng các công nghệ ñã sản xuất ñược trong nước như

sử dụng nhà kính gieo trồng (giá một tỷ ñồng/ha); hệ thống tưới phun và tưới dọt giá khoảng 32.000VND/m 2 Thời gian xây dựng khoảng từ 2-3 năm

Các chính sách:

Có chính sách ưu ñãi khu sản xuất nông nghiệp khu công nghệ cao như chính sách về xây dựng các công nghệ Nhà nước và chính quyền ñịa phương ñầu tư kết cấu hạ tầng tới bên ngoài khu sản xuất Kết cấu hạ tầng bên trong

do cơ sở ñầu tư; thu hút, khuyến khích các viện nghiên cứu các trường ñại

học, các trung tâm, các nhà khoa học tham gia xay dựng các dự án và làm việc tại các khu này

Ch ủ thể ñầu tư ñiều hành hoạt ñộng:

Trong những năm trước mặt chủ ñầu tư nên là các ñơn vị hoạt ñộng trong lĩnh vực nông nghiệp, phát triển nông thôn (nhất là các viện trường, các doanh nghiệp phát triển và dịch vụ nông nghiệp nông thôn) của trung ương là chính và chỉ một số ñịa phương ñủ tiềm lực vốn khoa học công nghệ mới ñược giao triển khai Như vậy sẽ tránh ñược ñầu tư dàn trải và ñịa phương chuẩn bị dần các tiềm lực vốn khoa học, công nghệ ñể triển khai vào những năm tiếp theo tránh việc mở ra công việc mà không hoàn thành ñược

Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn cần có nguồn lực về khoa học công nghệ nông nghiệp cao ñảm bảo ñể xây dựng ñiều hành khu sản xuất nông nghiệp công nghệ cao

* Tình hình nghiên c ứu, ứng dụng công nghệ thuỷ canh ở nước ta:

Phương pháp trồng rau thuỷ canh từ lâu ñã ñược nhiều quốc gia có nền nông nghiệp công nghệ cao ứng dụng rộng rãi Tuy nhiên, ở nước ta thì ñây vẫn là mô hình mới, còn xa lạ với nông dân.[18]

Năm 2002, ñề tài “Sản xuất rau an toàn bằng công nghệ cao không cần ñất” ñược Bộ Khoa học và Công nghệ xét, ñồng ý công nhận là ñề tài cấp Nhà nước ðầu năm 2003, Phó Giáo sư Tiến sĩ Hồ Hữu An trúng thầu ñề tài và tiến hành nghiên cứu trên bốn loại rau quả: cà chua, dưa leo, xà lách và súp

lơ Hơn hai năm thử nghiệm, ựề tài ỘSản xuất rau an toàn bằng công nghệ cao không cần ựấtỢ ựược nghiệm thu vào cuối năm 2005 Ưu ựiểm của công nghệ này là trồng rau trên các giá thể có sẵn trong nước, không dùng ựất nên không

bị ô nhiễm các kim loại nặng, hoá chất bảo vệ thực vật, vi sinh vật có hại Người trồng rau cũng không phải thanh trùng nền ựất như ở ngoài ựồng, tiếp kiệm tối ựa chi phắ mua thuốc bảo vệ thực vật và công phun tưới, có khả năng

tự ựiều chỉnh ựộ pH và CEC chắnh xác Cây ựược cung cấp ựầy ựủ các nguyên tố ựa, vi lượng trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển nên các giống phát huy ựược tiềm năng về năng suất và chất lượng.[21]

Từ tháng 9 năm 2006, phương pháp trồng rau thuỷ canh ựược thử nghiệm tại phân viện Sinh học đà Lạt Hệ thống thuỷ canh này không cần công chăm sóc bởi hệ thống tự cung cấp nước tươi, chế ựộ dinh dưỡng cho cây rau hoàn toàn tự ựộng Sau khi trồng thành công rau xà lách bằng phương pháp thuỷ canh, phân viện Sinh học đà Lạt tiếp tục trồng khoai tây và cho kết quả tốt Ưu ựiểm của phương pháp trồng rau thuỷ canh là tạo ựược môi trường dinh dưỡng tốt nhất cho cây trồng, kiểm soát ựược chất dinh dưỡng, nhờ vậy có thể giảm chi phắ ựầu tư phân bón Quan trọng hơn, trồng rau thuỷ canh lại giảm ựược chi phắ thuốc trừ sâu vì có thể kiểm soát ựược sâu bệnh điều này ựồng nghĩa với việc rau sẽ ỘsạchỢ thật sự chứ không còn gây ra nhiều nghi vấn như trong thời gian qua [18]

Lần ựầu tiên, ở các tỉnh phắa Nam, rau ựược trồng theo phương pháp thuỷ canh hoàn toàn tự ựộng, ựược thiết kế bởi phân viện Sinh học đà Lạt cùng Trường đại học Bách khoa TP HCM Phương pháp này hứa hẹn sẽ ựem lại nguồn rau sạch thật sự cho người tiêu dùng [18]

Những nghiên cứu về công nghệ sản xuất

Thiết kế các dạng nhà lưới trồng rau và sản xuất cây con giống dựa trên ựịnh mức và thiết kế ựã ựược Bộ NN&PTNT và sở NN&PTNT phê duyệt

Hoàn thiện 30 quy trình sản xuất rau an toàn dựa trên các chỉ tiêu rau

an toàn của Bộ NN&PTNT và 11 quy trình sản xuất rau an toàn quanh năm trong nhà lưới

Hiện nay, viện Nghiên cứu Rau Quả ñã và ñang phối hợp với viện Di truyền Nông nghiệp, viện Cây Lương thực – Cây Thực phẩm và trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội nghiên cứu và hoàn thiện quy trình sản xuất nông nghiệp tiên tiến (GAP) trên các ñối tượng rau cho phù hợp với ñiều kiện Việt Nam và chuyển giao công nghệ cho dân.[1]

Các thi ết bị phục vụ cho công nghệ:

Hiện nay sản xuất rau an toàn ở nước ta chủ yếu vẫn là ngoài ñồng ruộng, dựa vào ñiều kiện tự nhiên Một số vùng trồng rau an toàn vẫn tiến hành trồng cây trên nền ñất [24]

Thuỷ canh tĩnh chủ yếu là sử dụng các hộp xốp ñể chứa dung dịch trồng cây Trồng cây trong hộp xốp kiểu tĩnh của ta hiện nay không tiết kiệm ñược diện tích nhà trồng.[5],[13]

Với ñề tài ‘Thử nghiệm các dung dịch dinh dưỡng cho một số loại rau

ăn lá bằng kỹ thuật trồng cây trong dung dịch” GS TS Nguyễn Quang Thạch

và cộng sự ñã nghiên cứu pha chế 2 công thức dung dịch dinh dưỡng NC1 và NC2 ñể trồng một số loại rau ăn lá bằng kỹ thuật thuỷ canh Cả 2 dung dịch tự pha chế ñều cho sản phẩm rau xà lách và rau cải có chất lượng tương ñương

và ñạt năng suất từ 70-90% so với cùng loại rau trồng bằng dung dịch nhập từ Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển rau Châu á - AVRDC (Asian Vegetable Research and Development Center).[9]

- Trồng rau trong dung dịch ñã ñược nghiên cứu theo kiểu tĩnh, diện tích ứng dụng còn thấp

- Việc xác ñịnh ñược thành phần dinh dưỡng thích hợp, ñiều khiển pH

và CEC thích hợp trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển cũng là vấn

ñề cần ñẩy mạnh nghiên cứu

- Các thiết bị hỗ trợ cho kỹ thuật này: nhà trồng còn quá thô sơ và chưa ñồng bộ, nên chưa chủ ñộng ñược thời vụ, chưa nâng cao ñược năng suất chất lượng và hiệu quả kinh tế

3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu nghiên cứu

3.1.1 Giống xà lách

Thí nghiệm ñược tiến hành trên ñối tượng là cây rau xà lách (7 giống

xà lách tham gia thí nghiệm là các giống ñược nhập từ Úc và giống HB làm ñối chứng) Các giống tham gia thí nghiệm gồm:

8 HB (ñối chứng) Công ty Nông Hữu

3.1.2 Dung dịch dinh dưỡng

- Dung dịch dinh dưỡng của viện Công nghệ sinh học Nông nghiệp - Trường ðHNN Hà Nội

mưa, khung nhà ựược làm bằng những vật liệu sắt thép chống rỉ Xung quanh

là lưới chống côn trùng xâm nhập và có hệ thống quạt làm thoáng Hệ thống này bao gồm bể chứa dung dịch, thùng chứa dung dịch, hệ thống ựường ống

có kắch thước khác nhau, hệ thống bơm dung dịch tự ựộng, tuần hoàn ựối lưu

- Rọ nhựa dùng ựể ựựng giá thể ựược nhập từ thành phố Hồ Chắ Minh có kắch thước 10 x 6 cm

- Vải màn

3.2 địa ựiểm và thời gian nghiên cứu

- địa ựiểm: Viện nghiên cứu Rau Quả Gia Lâm

Thời gian thực hiện từ tháng 6/2007 ựến tháng 9/2008

- Quy mô thắ nghiệm: 150m 2 nhà lưới

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của một số giống xà lách nhập nội trồng trong hệ thống NFT

3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của dạng ựường ống trong hệ thống NFT

ựến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của cây xà lách

- Gồm 3 dạng ống:

+ Ống chữ nhật 110 x 60mm

+ Ống tròn chịu nhiệt Φ = 110mm (ống chuyên dùng)

+ Ống tròn Φ = 110 mm (ống nước)

3.3.3 đánh giá hiệu quả kinh tế của sản xuất xà lách bằng công nghệ NFT

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp bố trắ thắ nghiệm

- Thắ nghiệm 1: ựược bố trắ theo phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn (RCD) với 3 lần nhắc lại, diện tắch ô thắ nghiệm là 5 m 2

- Thí nghệm 2: ðược bố trí theo phương pháp split – plot với 3 lần

nhắc lại Có 6 công thức:

CT 1 G1O1 Sweet GRM ống chữ nhật

CT 2 G1O2 Sweet GRM ống tròn chịu nhiệt

CT 3 G1O3 Sweet GRM ống nước

3.4.3 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

3.4.3.1 Các ch ỉ tiêu về sinh trưởng phát triển

+ Tỷ lệ nảy mầm

+ Số lá

+ Thời gian sinh trưởng