Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống và trồng cà chua f1 giống estyva bằng công nghệ khí canh

Chương 2 VẬT LIỆU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.2.1 Nghiên cứu nhân giống cây cà chua F1 bằng phương pháp 2.2.2 Nghiên cứu kỹ thuật trồng cà chua F1 bằng hệ thống khí canh: 42

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

HOÀNG THỊ NGA

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG VÀ TRỒNG

CÀ CHUA F1 GIỐNG ESTYVA BẰNG CÔNG NGHỆ KHÍ CANH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này

là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận án này

ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả

Hoàng Thị Nga

LỜI CẢM ƠN

Hoàn thành luận án này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Nguyễn Quang Thạch, GS.TS Trần Khắc Thi ựã tận tình hướng dẫn, dìu dắt, tạo mọi ựiều kiện thuận lợi và chia sẻ những khó khăn cùng tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận án này đặc biệt là GS.TS Nguyễn Quang Thạch người thầy kắnh mến ựã ựào tạo giúp ựỡ tôi từ khi tôi còn là một sinh viên của Trường đại học Nông nghiệp I cho tới tận hôm nay Một lần nữa xin ựược tỏ lòng biết ơn và kắnh trọng ựến Thầy

Trong thời gian qua, tôi ựã nhận ựược sự giúp ựỡ quý báu của Ban lãnh ựạo Viện Sinh học nông nghiệp, ựặc biệt là PGS.TS Nguyễn Thị Lý Anh, ựã tạo ựiều kiện thuận lợi ựể tôi hoàn thành luận án Cảm ơn các cán bộ nhân viên và các thế hệ sinh viên Viện Sinh học nông nghiệp ựã giúp ựỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện ựề tài

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo Bộ môn Sinh lý thực vật, Viện đào tạo Sau ựại học, Khoa Nông học Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội

ệ tạo ựiều kiện giúp tôi hoàn thành tốt mọi mục tiêu nghiên cứu, ựặc biệt là GS.TS Hoàng Minh Tấn người ựã giúp tôi chỉnh sửa ựể hoàn thành luận án này Tôi rất biết ơn những người thân trong gia ựình ựã luôn bên cạnh quan tâm, ựộng viên khắch lệ và tạo ựiều kiện tốt nhất cho tôi học tập và nghiên cứu Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các bạn bè, ựồng nghiệp ựã ựộng viên, giúp ựỡ trong suốt thời gian thực hiện ựề tài

Tác giả

Hoàng Thị Nga

1.1.2 Yêu cầu của cây cà chua ñối với ñiều kiện ngoại cảnh 6

1.2.3 Ứng dụng của công nghệ khí canh trong nhân giống và sản

1.2.4 Những yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng ñến quá trình nhân giống và

Chương 2 VẬT LIỆU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38

2.2.1 Nghiên cứu nhân giống cây cà chua F1 bằng phương pháp

2.2.2 Nghiên cứu kỹ thuật trồng cà chua F1 bằng hệ thống khí canh: 42

3.1 Nghiên cứu nhân giống cây cà chua F1 giống Estyva bằng công

3.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của số lá ñể lại trên cây mẹ ñến khả

năng nhân chồi cây cà chua Estyva trên hệ thống khí canh 51

3.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng ñến khả

năng nhân chồi cây cà chua Estyva trên hệ thống khí canh 53

3.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của pH dung dịch ñến khả năng nhân

giống cây cà chua Estyva bằng phương pháp giâm chồi trên hệ

3.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của chu kỳ phun dinh dưỡng ñến khả

năng nhân chồi cây cà chua F1 giống trên hệ thống khí canh 56

3.1.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của ñộ dẫn ñiện (EC) dung dịch dinh

dưỡng ñến khả năng nhân chồi cây cà chua Estyva trên hệ

3.1.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ ñến khả năng nhân giống

cây cà chua Estyva bằng phương pháp giâm chồi trên hệ thống

3.1.7 Xác ñịnh số lần cắt chồi thích hợp khi nhân chồi cây cà chua

3.1.8 Ảnh hưởng của nền giâm chồi ñến khả năng hình thành chồi

3.1.9 Tính toán giá thành nhân giống cây cà chua F1 giống Estyva

3.2 Nghiên cứu kỹ thuật trồng cà chua Estyva bằng công nghệ khí canh 69

3.2.1 Ảnh hưởng của thời gian phun dinh dưỡng ñến sinh trưởng, phát

triển và năng suất của cây cà chua trồng trên hệ thống khí canh 70

3.2.2 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun dinh dưỡng ban ngày ñến

sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cà chua trồng trên

3.2.3 Ảnh hưởng của EC dung dịch dinh dưỡng ñến sinh trưởng,

phát triển và năng suất của cây cà chua F1 giống Estyva trồng

3.2.4 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun dung dịch dinh dưỡng ban

ñêm ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cà chua

3.2.5 Ảnh hưởng của việc giảm nhiệt ñộ (làm mát) dung dịch dinh

dưỡng ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cà chua F1 trồng trên hệ thống khí canh (vụ Xuân Hè năm 2010) 89

3.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của công nghệ khí canh ñến sinh

trưởng, phát triển và năng suất của cây cà chua Estyva 93

3.2.7 đánh giá hiệu quả của việc trồng cây cà chua Estyva bằng

Danh mục các công trình ựã công bố có liên quan ựến luận án 116

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

BER (Blossom - End Rot) rụng hoa, thối quả

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua trên toàn thế giới qua

1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua của Việt Nam (2004 - 2009) 17

2.1 Thành phần một số dung dịch dinh dưỡng (mg/lít dung dịch) 41

3.1 Ảnh hưởng của số lá ñể lại trên cây mẹ tới khả năng nhân chồi của

3.2 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau ñến khả năng

3.3 Ảnh hưởng của pH dung dịch ñến khả năng nhân chồi của cây cà

3.4 Ảnh hưởng của chu kỳ phun dinh dưỡng khác nhau ñến hệ số nhân

3.5 Ảnh hưởng của EC dung dịch dinh dưỡng ñến khả năng nhân chồi

3.6 Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến khả năng nhân chồi cây cà chua

3.7 Sự sinh trưởng phát triển của cây cà chua trồng từ chồi cắt các lần

3.8 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cà chua trồng từ hạt và

3.9 Ảnh hưởng của các nền giâm chồi khác nhau tới hệ số nhân chồi cây

3.10 Ảnh hưởng của các nền giâm chồi khác nhau (giá thể, thủy canh, khí

canh) ñến tỷ lệ sống, ra rễ và chất lượng rễ của chồi giâm cà chua 67

3.11 Giá thành của cây giống nhân bằng công nghệ khắ canh 69

3.12 Ảnh hưởng của thời gian phun dinh dưỡng ựến sinh trưởng, phát

triển của cây cà chua trên hệ thống khắ canh (vụ Xuân Hè và vụ

3.13 Ảnh hưởng của thời gian phun dinh dưỡng ựến sự ra hoa, ựậu quả và

năng suất của cà chua Estyva (vụ Xuân Hè và vụ đông năm 2008) 71

3.14 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun dinh dưỡng ban ngày ựến sinh

trưởng, phát triển của cây cà chua Estyva trồngtrên hệ thống khắ

3.15 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun dinh dưỡng ban ngày ựến sự

ra hoa, ựậu quả và năng suất của cà chua (vụ Xuân Hè và vụ

3.16 Ảnh hưởng của EC dung dịch dinh dưỡng ựến sinh trưởng, phát triển

của cây cà chua trồng trên hệ thống khắ canh (vụ Xuân Hè và vụ

3.17 Ảnh hưởng của EC dung dịch dinh dưỡng ựến các yếu tố cấu

thành năng suất và năng suất của cà chua (vụ Xuân Hè và vụ

3.18 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun dinh dưỡng vào ban ựêm ựến

sinh trưởng, phát triển của cây cà chua trồng trên hệ thống khắ canh

3.19 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun ban ựêm ựến các yếu tố cấu

thành năng suất và năng suất của cà chua (vụ Xuân Hè và vụ đông

3.20 Ảnh hưởng của việc giảm nhiệt ựộ dung dịch dinh dưỡng ựến sinh

trưởng, phát triển của cây cà chua trồng trên hệ thống khắ canh ( vụ

3.21 Ảnh hưởng của giảm nhiệt ựộ dung dịch dinh dưỡng ựến các yếu

tố cấu thành năng suất và năng suất của cây cà chua (vụ Xuân Hè

3.22 Ảnh hưởng của các phương thức trồng khác nhau ựến sinh trưởng,

phát triển của cây cà chua Estyva (vụ đông năm 2010 và vụ Xuân

3.23 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt (ựịa canh, thủy canh, khắ

canh) ựến cường ựộ quang hợp, diện tắch lá và tắch lũy chất khô 97

3.24 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt ựến các yếu tố cấu thành

năng suất và năng suất của cây cà chua (vụ đông năm 2010 và vụ

3.25 Chất lượng quả cà chua trên các phương thức trồng khác nhau 108

3.26 Tình hình nhiễm sâu bệnh hại của cây cà chua trên các phương thức

3.27 Hiệu quả kinh tế của trồng cà chua Estyva bằng công nghệ khắ canh

3.2 Ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng sử dụng trong khắ canh tới

3.3 Năng suất của cây cà chua trồng từ hạt và chồi cắt các lần khác nhau 64

3.4 Sự ra rễ của chồi trên các hệ thống trồng trọt khác nhau 68

3.5 Bộ rễ cây cà chua trồng trên hệ thống khắ canh trong vụ đông có

3.6 Ảnh hưởng của EC dung dịch ựến ựộng thái tăng trưởng chiều

3.7 Ảnh hưởng của EC dung dịch ựến ựộng thái tăng trưởng chiều

3.8 Sự hình thành quả cà chua trồng vụ đông trên hệ thống khắ canh

3.9 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun ựêm tới năng suất cây cà

3.10 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun ựêm tới năng suất cây cà

3.11 Sự biến thiên nhiệt ựộ môi trường và nhiệt ựộ vùng rễ của các

công thức thắ nghiệm ở các thời ựiểm khác nhau sau khi phun

3.12 Ảnh hưởng của việc làm giảm nhiệt ñộ dung dịch dinh dưỡng

3.13 Bộ rễ cây cà chua ở các phương thức trồng trọt khác nhau 95

3.14 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau tới cường

3.15 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau tới cường

3.16 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau tới chỉ số

3.17 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau tới chỉ số

3.18 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau tới khả

3.19 Ảnh hưởng của phương thức trồng trọt khác nhau tới khả năng

3.18 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau ñến năng

3.19 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau ñến năng

3.20 Một số hình ảnh cây cà chua trên các phương thức trồng trọt

MỞ ðẦU

1 Tính cấp thiết của ñề tài

Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill.) là loại rau ăn quả có diện tích

và sản lượng lớn nhất trong các loại rau trồng hiện nay trên thế giới Quả cà chua, ngoài giá trị dinh dưỡng cao, ñược sử dụng ñể ăn tươi, nấu nướng, là nguyên liệu cho chế biến công nghiệp với hàng chục loại sản phẩm có giá trị kinh tế cao Sản xuất cà chua là ngành hàng rất ñược quan tâm phát triển ở Việt Nam, mang lại hiệu quả cao cho nông dân Nhu cầu tiêu dùng cà chua ngày càng tăng Cà chua là cây có tiềm năng năng suất hơn hẳn các cây trồng khác Năng suất cà chua liên tục tăng trong vòng 3- 4 thập kỷ lại ñây do tỷ lệ sử dụng giống lai cao, ñạt tới 81% diện tích trồng cà chua toàn thế giới vào năm 2008 (Hanson, 2009) [70] Ngoài ra, nhiều kỹ thuật canh tác tiên tiến và công nghệ cao cũng ñã ñược áp dụng trên cây cà chua tại nhiều nước phát triển Phối hợp

cả 2 yếu tố này ñã ñưa năng suất cà chua trồng trong nhà kính tại Israel ñạt mức kỷ lục: 600 tấn/ha (Trần Khắc Thi, 2011), [18] Ở nước ta, các mô hình nông nghiệp công nghệ cao ñược triển khai tại Hà Nội và Hải Phòng khoảng 10 năm trở lại ñây luôn sử dụng cà chua như là một ñối tượng quan trọng Năng suất cà chua trồng trong nhà phủ plastic bằng kỹ thuật thủy canh tuần hoàn ñạt xấp xỉ 120 tấn/ha/vụ (Phạm Kim Thu, 2007), [20]

Khác với các giống cà chua lai F1 trồng ngoài ñồng ruộng, các giống F1 chuyên dụng trồng trong nhà có mái che ñòi hỏi một số tiêu chuẩn riêng: sinh trưởng vô hạn (chiều dài thân chính ñạt tới 15-20 mét); ít phân nhánh, có khả năng tự thụ phấn, thụ tinh cao, ñậu quả ñược cả trong ñiều kiện nhiệt ñộ cao (30-350C) và cường ñộ ánh sáng thấp (dưới 3000 lux), có tiềm năng năng suất cao (≥ 5kg/cây), thời gian sinh trưởng 180 - 300 ngày Việc lai tạo và sản xuất hạt giống nhóm cà chua này rất công phu nên giá thành hạt giống rất cao (trung bình 3000 - 5000 ñồng/hạt nhập từ Hà Lan hoặc Israel) Giá thành

hạt giống cao là một trong những hạn chế khả năng mở rộng các mô hình sản xuất cà chua công nghệ cao tại các vùng ven ựô, khu công nghiệp hiện nay (Trần Khắc Thi, 2011), [18]

đã có nhiều công trình nhân giống vô tắnh cây cà chua bằng phương pháp giâm chồi và ựiển hình là công trình của Stoner (1989), [132] Tác giả ựã chứng minh khả năng nhân giống cà chua bằng giâm chồi trên hệ thống khắ canh Tuy nhiên chưa có những công bố ứng dụng kết quả nghiên cứu này ở quy mô sản xuất Gần ựây ở Việt Nam, ựề tài cấp nhà nước: Ộ Nghiên cứu làm chủ công nghệ và xây dựng mô hình công nghiệp sinh học sản xuất giống khoai tây, rau và hoa sạch bệnh.Ợ, thuộc chương trình Khoa học Công nghệ trọng ựiểm cấp nhà nước KC.04 ựã nghiên cứu khả năng nhân giống cây khoai tây cấy mô, cây dâu tây, một số cây hoa bằng kỹ thuật giâm chồi trên hệ thống khắ canh ựạt hệ số nhân rất cao (Nguyễn Quang Thạch & cs, 2010), [12]

Việc phát triển trồng trọt cà chua theo hướng nông nghiệp công nghệ cao là một xu hướng tất yếu ựã và ựang ựược triển khai mạnh mẽ ở nhiều vùng trồng rau, hoa của Việt Nam Các công nghệ trồng cà chua thủy canh tĩnh, thủy canh tuần hoàn ựã ựược nghiên cứu và triển khai rất mạnh trên thế giới cũng như ở Việt Nam (Hồ Hữu An, 2005) [1], (Trần Khắc Thi, 2011), [18], (Phạm Kim Thu, 2007), [20] (Cook and Calvin, 2007), [48] Tuy nhiên các nghiên cứu và áp dụng kỹ thuật trồng cây cà chua bằng công nghệ khắ canh hầu như chưa ựược nghiên cứu Việc nghiên cứu xác ựịnh kỹ thuật trồng cây cà chua bằng công nghệ khắ canh sẽ là những ựóng góp mới mẻ cả về mặt khoa học và thực tiễn

đáp ứng yêu cầu bức xúc của thực tiễn sản xuất về nguồn cây giống cũng như sự phát triển kỹ thuật trồng cà chua bằng công nghệ mới rất triển

vọng - công nghệ khắ canh, chúng tôi tiến hành ựề tài: ỘNghiên cứu kỹ thuật

nhân giống và trồng cà chua F1 giống Estyva bằng công nghệ khắ canhỢ

2 Mục tiêu của ñề tài

Xác ñịnh ñược các thông số kỹ thuật cơ bản (dung dịch dinh dưỡng, ñộ

pH, ñộ EC dung dịch, nhiệt ñộ dung dịch, thời gian phun, thời gian nghỉ ban ngày, thời gian nghỉ ban ñêm …) ñến khả năng nhân giống bằng giâm chồi và trồng cà chua thương phẩm trên hệ thống khí canh ñể ñề xuất hướng ứng dụng công nghệ khí canh trong nhân giống và sản xuất cà chua lai F1- giống Estyva tại Việt Nam ðưa công nghệ khí canh áp dụng hiệu quả trong sản xuất cà chua theo hướng nông nghiệp công nghệ cao

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học mới

có giá trị về ảnh hưởng của một số yếu tố kỹ thuật ñến khả năng nhân giống bằng chồi và sinh trưởng, phát triển, năng suất của cà chua thương phẩm giống Estyva trồng trên hệ thống khí canh

Kết quả nghiên cứu cũng là tài liệu tham khảo cho việc nghiên cứu và giảng dạy về công nghệ khí canh cho các cây trồng khác ở Việt Nam

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- ðề xuất kỹ thuật nhân giống cà chua bằng giâm chồi trên hệ thống khí canh phục vụ nhu cầu cây giống cà chua chuyên dụng trồng trong nhà có mái che với giá thành giảm chỉ bằng 1/4 - 1/5 so với hạt giống nhập nội

- Xác ñịnh ñược các thông số kỹ thuật cần thiết ñể xây dựng quy trình trồng cà chua lai F1 bằng kỹ thuật khí canh trong nhà có mái che cho hiệu quả kinh tế cao

4 Những ñóng góp mới của luận án

- Là công trình ñầu tiên và có hệ thống ở nước ta về cơ sở khoa học và các thông số kỹ thuật cần thiết cho việc nhân giống vô tính bằng giâm chồi và trồng cà chua bằng công nghệ khí canh

- đã xác ựịnh vai trò của việc hạ thấp nhiệt ựộ trong dung dịch dinh dưỡng của hệ thống khắ canh cho việc trồng cà chua vụ Xuân Hè ở đồng bằng Bắc bộ bằng công nghệ khắ canh

5 Giới hạn của ựề tài

- địa ựiểm nghiên cứu: đề tài ựược thực hiện tại Viện Sinh học Nông nghiệp Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội

- Thời gian nghiên cứu: từ 2008 - 2011

- Chỉ tập trung trên giống cà chua lai F1(Estyva) chuyên dụng ựể trồng trong nhà có mái che

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Giới thiệu chung về cây cà chua

1.1.1 ðặc ñiểm thực vật học cơ bản của cây cà chua

Rễ cà chua thuộc hệ rễ chùm, trong ñiều kiện trồng trên ñồng ruộng, rễ cà chua có thể phát triển rộng tới 1,3 m và sâu tới 1m Với khối lượng rễ lớn như vậy, cà chua ñược xếp vào nhóm cây chịu hạn (Tạ Thu Cúc & cs, 2007), [4]

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

Hoa cà chua ñược mọc thành chùm Có 3 dạng chùm hoa: dạng ñơn giản, dạng trung gian và dạng phức tạp Số lượng hoa/chùm, số chùm hoa/cây rất khác nhau ở các giống Số chùm hoa/cây dao ñộng từ 4- 20 chùm, số hoa/ chùm dao ñộng từ 2- 26 hoa Hoa ñính dưới bầu, ñài hoa màu vàng, số ñài và

số cánh hoa tương ứng nhau từ 5- 9 Hoa lưỡng tính, nhị ñực liên kết với nhau thành bao hình nón, bao quanh nhụy cái

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

thuộc vào nhiệt ñộ, hàm lượng caroten và lycopen Ở nhiệt ñộ 30oC trở lên, sự

tổng hợp lycopen bị ức chế, trong khi ñó sự tổng hợp β caroten không mẫn

cảm với tác ñộng của nhiệt ñộ, vì thế ở mùa nóng khi chín quả có màu vàng

hoặc ñỏ vàng (Krumbein et al., 2006), [95] Khối lượng quả cà chua dao ñộng

rất lớn từ 3- 200 g phụ thuộc vào giống (thậm chí có quả ñạt tới 500g) (Jaime and Nuez, 2008), [83]

1.1.2 Yêu cầu của cây cà chua ñối với ñiều kiện ngoại cảnh

1.1.2.1 Yêu cầu ñối với ánh sáng

Cà chua thuộc cây ưa sáng, cây con trong vườn ươm nếu ñủ ánh sáng (5000 lux) sẽ cho chất lượng tốt, cây cứng, bộ lá to, khỏe, sớm ñược trồng Ngoài ra, ánh sáng tốt, cường ñộ quang hợp tăng cây ra hoa ñậu quả sớm hơn, chất lượng sản phẩm cao hơn (Trần Khắc Thi, 1999), [13] Cường ñộ ánh sáng ảnh hưởng rất lớn tới quá trình sinh trưởng, phát triển của cây cà chua ðiểm bão hòa ánh sáng của cà chua là 70,000 lux (là cây trồng cần nhiều ánh sáng chỉ sau cây dưa hấu) Cường ñộ ánh sáng thấp làm chậm quá trình sinh trưởng và cản trở quá trình ra hoa Cường ñộ ánh sáng thấp làm vòi nhụy vươn dài và tạo nên những hạt phấn không có sức sống, khả năng thụ phấn kém Ánh sáng ñầy ñủ thì việc thụ phấn thuận lợi, dẫn ñến sự phát triển bình thường của quả, quả ñồng ñều, năng suất tăng Khi cà chua bị che bóng, năng

suất giảm và quả thường bị dị hình (Mandal et al., 1989), [101]

1.1.2.2 Yêu cầu với nhiệt ñộ

Trong các yếu tố ngoại cảnh tác ñộng ñến quá trình sinh trưởng phát triển của cà chua như nhiệt ñộ, ánh sáng, ñộ ẩm không khí, ñất ñai, vi sinh vật…thì nhiệt ñộ ñược coi là yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng lớn nhất ñến quá trình sinh trưởng, phát triển của cà chua, ñặc biệt là cà chua trồng trong ñiều kiện nhiệt ñộ nóng ẩm Cà chua ưa khí hậu ấm áp, khả năng thích nghi rộng, chịu ñược nhiệt ñộ cao nhưng mẫn cảm với rét Cà chua sinh trưởng bình thường trong nhiệt ñộ 15 - 350C, nhiệt ñộ thích hợp 22 - 240C Quá trình quang hợp của lá cà chua tăng khi nhiệt ñộ 25- 300C, nhiệt ñộ > 350C quá trình quang hợp sẽ giảm mạnh

Giới hạn nhiệt ñộ tối thấp và tối cao là 100C và 350C Hạt nảy mầm tốt nhất ở 25 - 300C, nhiệt ñộ ñất thích hợp 290C, trong giới hạn nhiệt ñộ 15,5 -

300C, nhiệt ñộ càng cao hạt nảy mầm càng nhanh Nhiệt ñộ quá cao sẽ làm

chậm sự nảy mầm của hạt, hạt dễ mất sức sống, mầm bị biến dạng ðiều kiện thích hợp cho hình thành và phân hoá mầm hoa: nhiệt ñộ ban ngày 20 -

250C, nhiệt ñộ ban ñêm 13 - 150C, ñộ ẩm ñất 60 - 70% Khi ở nhiệt ñộ 200C thì hoa to, tỷ lệ ra hoa cao, hoa ít bị rụng Khi nhiệt ñộ thấp dưới 130C và cao trên 350C hạt phấn bị ức chế, gây ra hiện tượng thụ phấn không ñầy ñủ, quả bị nhăn nheo, dị hình Nhiệt ñộ thích hợp cho hạt phấn phát triển 21 -

240C Quả sinh trưởng tốt ở 20 - 220C, sắc tố hình thành ở nhiệt ñộ 200C, quả chín ở nhiệt ñộ 24 - 300C, trên 350C các sắc tố bị phân giải (Tạ Thu Cúc

& cs, 2007), [4]

Theo Kuo & cs (1998), [96] nhiệt ñộ ñất có ảnh hưởng ñến quá trình phát triển của hệ thống rễ, nhiệt ñộ ñất cao trên 390C sẽ làm giảm quá trình lan tỏa của hệ thống rễ, nhiệt ñộ trên 440C bất lợi cho sự phát triển của bộ rễ, cản trở quá trình hấp thu nước và dinh dưỡng

Nhiệt ñộ ngày và ñêm ñều ảnh hưởng ñến sinh trưởng sinh dưỡng của cây: nhiệt ñộ ngày thích hợp cho cây sinh trưởng từ 20- 250C.. Nhiệt ñộ ñêm thích hợp từ 15-180C, khi nhiệt ñộ trên 350C cây ngừng sinh trưởng, và ở nhiệt ñộ 100C trong một thời gian dài cây sẽ chết Ở giai ñoạn sinh trưởng sinh dưỡng, nhiệt ñộ ngày ñêm xấp xỉ 250C sẽ tạo ñiều kiện thuận lợi cho quá trình ra lá và sinh trưởng của lá Tốc ñộ sinh trưởng của thân, chồi và rễ ñạt cao hơn khi nhiệt ñộ ngày từ 26- 300C và ñêm từ 18- 220C ðiều này liên quan ñến việc duy trì cân bằng quá trình quang hợp và hô hấp trong cây (Hurd and Graves, 1984), [80]

Nhiệt ñộ không những ảnh hưởng trực tiếp tới sinh trưởng dinh dưỡng

mà còn ảnh hưởng rất lớn tới sự ra hoa ñậu quả, năng suất, chất lượng cà chua

(Polenta et al., 2006), [115] Ở thời kỳ phân hóa mầm hoa, nhiệt ñộ không khí

ảnh hưởng ñến vị trí của chùm hoa ñầu tiên Cùng với nhiệt ñộ không khí, nhiệt ñộ ñất có ảnh hưởng ñến số lượng hoa/chùm Nhiệt ñộ không khí trên

30/250C (ngày/ñêm) làm tăng số lượng ñốt dưới chùm hoa thứ nhất Nhiệt ñộ không khí lớn hơn 30/250C (ngày/ñêm) cùng với nhiệt ñộ ñất trên 210C làm giảm số hoa trên chùm

Sự phân hóa mầm hoa ở 130C cho số hoa trên chùm nhiều hơn ở 180C, ở

140C có số hoa trên chùm nhiều hơn ở 200C (Tiwari and Choudhury, 1993), [138] Ngoài ra, nhiệt ñộ còn ảnh hưởng trực tiếp tới sự nở hoa cũng như quá trình thụ phấn thụ tinh Nhiệt ñộ ảnh hưởng rõ rệt tới sự phát triển của hoa, khi nhiệt ñộ (ngày/ñêm) trên 30/240C làm giảm kích thước hoa, khối lượng noãn và bao phấn Nhiệt ñộ cao làm giảm số lượng hạt phấn, giảm sức sống của hạt phấn và của noãn Tỷ lệ ñậu quả cao ở nhiệt ñộ tối ưu là 18- 200C Nhiệt ñộ ngày vượt 380C trong vòng 5- 9 ngày trước hoặc sau khi hoa nở 1- 3 ngày, nhiệt ñộ ñêm vượt 270C trong vòng vài ngày trước và sau khi hoa nở ñều làm giảm sức sống hạt phấn, ñó chính là nguyên nhân làm giảm năng suất Quả cà chua phát triển thuận lợi ở nhiệt ñộ thấp, nhiệt ñộ trên 350C ngăn cản sự phát triển của quả và làm giảm kích thước của quả rõ rệt (Hurd and

Graves, 1985), [81] (Kuo et al., 1998), [96]

Bên cạnh ñó, nhiệt ñộ còn ảnh hưởng tới các chất ñiều hòa sinh trưởng

có trong cây Sau khi ñậu quả, quả lớn lên nhờ sự phân chia và sự phát triển của các tế bào phôi Hoạt ñộng này ñược thúc ñẩy bởi một số hooc môn sinh trưởng hình thành ngay trong khi thụ tinh và hình thành hạt Nếu nhiệt ñộ cao xảy ra vào thời ñiểm 2- 3 ngày sau khi nở hoa gây cản trở quá trình thụ tinh, auxin không thể hình thành ñược và quả non sẽ không lớn mà rụng ñi

Sự hình thành màu sắc quả cũng chịu ảnh hưởng lớn của nhiệt ñộ, bởi

quá trình sinh tổng hợp caroten rất mẫn cảm với nhiệt ñộ Phạm vi nhiệt ñộ thích hợp ñể phân hủy chlorophyll là 35- 400C, ñể hình thành lycopen là 12-

300C và hình thành caroten là 10- 380C Do vậy, nhiệt ñộ tối ưu ñể hình thành sắc tố là 18- 260C Quả có màu ñỏ, màu da cam ñậm ở 24- 260C do có sự hình

thành lycopen và caroten dễ dàng Nhưng khi nhiệt ñộ 30- 360C quả có màu vàng là do lycopen không ñược hình thành Khi nhiệt ñộ lớn hơn 400C quả giữ

nguyên màu xanh bởi vì caroten và lycopen không ñược hình thành Nhiệt ñộ

cao trong quá trình phát triển của quả cũng làm giảm quá trình hình thành

pectin, là nguyên nhân làm cho quả nhanh mềm hơn (Brandt et al., 2006), [37]

Nhiệt ñộ và ẩm ñộ cao còn là nguyên nhân tạo ñiều kiện thuận lợi cho một số bệnh phát triển Bệnh héo rũ Fusarium phát triển mạnh ở nhiệt ñộ ñất

280C, bệnh ñốm nâu (Cladosporium fulvum Cooke) phát sinh ở ñiều kiện

nhiệt ñộ 25- 300C và ñộ ẩm không khí 85- 90%, bệnh sương mai do nấm

Phytophthora infestans phát sinh phát triển vào thời ñiểm nhiệt ñộ thấp dưới

220C, bệnh héo xanh vi khuẩn (Ralstonia solanacearum) phát sinh, phát triển

ở nhiệt ñộ trên 200C (Poulton et al., 2001), [116]

1.1.2.3 Yêu cầu với ñộ ẩm

Nhiều tài liệu cho thấy ñộ ẩm ñất thích hợp cho cà chua là 60- 65% và ñộ

ẩm không khí là 70- 80% Khi ñất quá khô hay quá ẩm ñều ảnh hưởng ñến sinh trưởng phát triển và năng suất của cà chua Biểu hiện của thiếu hay thừa nước ñều làm cho cây bị héo Khi ruộng bị ngập nước, trong ñất thiếu oxy, thừa khí cacbonic làm cho rễ cà chua bị ñộc dẫn ñến cây héo Khi thiếu nước quả cà chua

chậm lớn và thường xảy ra hiện tượng khô ñáy quả (An et al., 2005), [30]

ðộ ẩm không khí quá cao (> 90%) dễ làm cho hạt phấn bị trương nứt, hoa

cà chua không thụ phấn ñược sẽ rụng Tuy nhiên, ñiều kiện gió khô cũng thường

làm tăng tỷ lệ rụng hoa (Tạ Thu Cúc & cs, 2007), [4] (Dumas et al., 2003), [56] 1.1.2.4 Yêu cầu ñối với dinh dưỡng khoáng

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

Nitơ (N) có ảnh hưởng lớn ñến quá trình sinh trưởng sinh dưỡng và năng suất quả hơn tất cả các yếu tố dinh dưỡng khác N có tác dụng thúc ñẩy

sự sinh trưởng, nở hoa, ñậu quả của cà chua nhưng lại kéo dài thời gian chín

và làm giảm kích thước quả Khi thiếu N cùng với ñiều kiện nhiệt ñộ cao sẽ làm cho tỷ lệ rụng hoa tăng Khi lượng N quá dư thừa làm giảm kích thước quả, kéo dài thời gian chín, giảm khả năng chống chịu với rất nhiều loại bệnh

và tăng tỷ lệ quả thối Do vậy, việc bón N thích hợp sẽ làm tăng năng suất và chất lượng sản phẩm (màu sắc, khẩu vị và hàm lượng axit trong quả) (Trần Khắc Thi, 1999), [13] (Tạ Thu Cúc, 2006), [3] (Anonymous, 2009), [33]

Các nghiên cứu liên quan ñến những tác ñộng của nguồn N với cây cà chua ñã cho thấy: cà chua nhạy cảm với các nguồn cung cấp của N là NH4+ (Kirkby and Knight, 1977), [91] (Ganmore and Kafkafi, 1980), [63] (Magalhães

and Wilcox, 1983), [100] (Dong et al., 2004), [55] (Olympios, 2006), [113]

Nhiều nghiên cứu gần ñây cũng ñã khẳng ñịnh ñiều này Việc sử dụng NH4+

như nguồn N duy nhất hoặc chủ yếu trong trồng trọt cà chua trong dung dịch ñã

dẫn ñến suy giảm tăng trưởng và năng suất (Siddiqi et al., 2002), [124] Akl &

cs (2003), [27] ñã quan sát thấy sự hạn chế của cả hai yếu tố là sinh trưởng và năng suất quả cà chua khi tỷ lệ NH4+ /N tổng số trong dung dịch dinh dưỡng cao hơn 0,1 và tốc ñộ tăng trưởng của cà chua giảm rõ rệt khi tỷ lệ NH4+ trong dung dịch vào khoảng 0,15- 0,25/ tổng lượng N cung cấp cho cây liên quan với ñộ

pH thấp (<5) Như vậy, mức thấp nhất của NH4+/N tổng số, làm suy giảm sự sinh trưởng và năng suất của cà chua, chủ yếu quyết ñịnh bởi tác ñộng của pH vùng rễ Cùng với chất lượng quả giảm thì khi cung cấp lượng NH4+/N trội còn làm tăng tỷ lệ rụng hoa thối quả (BER), một hiện tượng thường ñược cho là

thiếu canxi (Akl et al., 2003), [27] (Heeb et al., 2005a, 2005b), [74], [75] (Kirkby and Mengel, 1967), [90] (Siddiqi et al., 2002), [124] Tương tác giữa

nồng ñộ dinh dưỡng và dạng N ñã ñược nghiên cứu bởi Ben-Oliel & cs (2004), [35] ñã cho thấy rằng việc bổ sung 1 mM NH4+ ñến 7 mM NO3- vào dung dịch dinh dưỡng có tác dụng cải thiện năng suất của cà chua

Tan & cs, (2000b), [135] ñã sử dụng phân 15N ñể trồng cà chua thủy

canh và thấy rằng sự hấp thu, ñồng hóa của urê là thấp ở giai ñoạn cây con, nhưng tăng ñến mức gần như tương tự với NO3-/N trong giai ñoạn sinh trưởng sinh dưỡng Kutuk & cs (2004), [97] cho rằng urê có thể ñược sử dụng như một nguồn N trong trồng cà chua không cần ñất, cung cấp cho cây ở giai ñoạn sinh trưởng sinh dưỡng Hàm lượng N trước khi hình thành chùm hoa ñầu tiên

là cực kỳ quan trọng trong việc xác ñịnh năng suất Cà chua trồng trong thủy canh có thể lấy 80-110mgN/cây/ngày (Morgan, 2006), [105]

Photpho (P) có tác dụng giúp cho bộ rễ phát triển mạnh, làm tăng khả năng hút nước và dinh dưỡng của rễ, ngoài ra P còn ảnh hưởng ñến sự phát

triển của hoa, chất lượng quả và ñẩy nhanh quá trình chín (Nandel et al.,

1993), [107] Lượng P cao khi bón cho cà chua có tác dụng cải thiện ñộc tính gây ra bởi coban (Chatterjee, 2002), [44]

Các giống cà chua mới, các giống lai có tốc ñộ tăng trưởng rất cao do

ñó cần cung cấp ñầy ñủ P ñể phát triển tối ưu và ñạt năng suất cao nhất Tốc

ñộ tăng trưởng của cà chua tăng lên rõ rệt cùng với sự tăng của nồng ñộ P trong cây Kết quả từ nghiên cứu gần ñây ñã chỉ ra rằng cung cấp P qua lá cho cây cà chua trồng trong nhà kính làm tăng hàm lượng của chất diệp lục, P, kali, magie và sắt trong lá, thúc ñẩy sự chín, tăng năng suất và chất lượng của quả (Chapagain and Wiesman, 2004), [43] Thiếu P ở mức ñộ nhẹ ít làm ảnh hưởng ñến tốc ñộ tăng trưởng, nhưng nếu thiếu hụt ở mức ñộ nặng sẽ làm hàm

lượng N trong lá, hàm lượng cytokinin và cường ñộ quang hợp giảm ( Groot et al., 2002), [66]. Sự sinh trưởng của bộ rễ thường phản ứng với ñiều kiện bất thuận của môi trường như sự thiếu hụt P hoặc L- Glutamate Bón lượng P cao ít khi gây hiện tượng ngộ ñộc cho cây cà chua vì ñộ hòa tan của phân lân trong ñất thấp Tuy nhiên, với việc trồng cây không cần ñất, sự xuất hiện của ngộ ñộc

do P là có thể, vì P dư thừa trong dung dịch không di ñộng Hàm lượng P chiếm 1% khối lượng khô là mức giữa ñầy ñủ và gây ñộc Mức ñộ ñộc hại của

P trong lá cà chua cũng có thể gây nên bởi sự thiếu hụt kẽm (Kaya and Higgs,

2001, 2002), [88], [89] Chất lượng quả cà chua ñạt cao nhất khi bón lượng P rất cao Một lượng lớn P cần thiết cho sự hình thành hạt

Kali (K): là yếu tố quan trọng ñối với sự trao ñổi chất, sự phát triển của hoa và quả cà chua (Anna, 2009), [32] K ảnh hưởng tới kích thước và chất lượng quả, làm giảm tỷ lệ quả dị dạng Ngoài ra nó còn ñóng vai trò quan trọng trong việc hình thành màu sắc và hương vị của cà chua

Thiếu K làm giảm ñộ chắc quả và hàm lượng các chất dinh dưỡng Yêu cầu K của cây cà chua cao khi có sự tăng trưởng nhanh của cây kết hợp với sự tăng khối lượng quả (Chapagain and Wiesman, 2004), [43] (Haiprakasa and Subramanian, 1991), [71] Hệ thống rễ của cây cà chua rất nhạy cảm với khả năng hấp thu K và các nguyên tố khoáng trong ñất (Chen and Gabelman,

2000), [45] (Muholland et al., 2001), [106]

Theo Mulholland & cs (2001), [106] ñộ ẩm không khí có thể hạn chế ñáng kể hàm lượng K trong các lá non ở gần chồi ñỉnh, trong ñiều kiện ñó tỷ lệ hình thành quả ở chùm hoa thứ nhất và năng suất giảm ñáng kể Khi cà chua ñược trồng trong ñiều kiện mà lượng K cung cấp không ñầy ñủ thì natri có thể thay thế một phần cho K Sự tăng trưởng của cây cà chua trồng trong ñiều kiện thiếu hụt K (0,5 mM K+) bị giảm mạnh so với khi cung cấp ñầy ñủ K Tỷ lệ thối lá cà chua giảm khi sử dụng K2SO4 bón cho cà chua (Ehsan et al., 2010),

[59] Giai ñoạn ñầu cây cần lượng K cao tương ñương với N (từ nảy mầm ñến hình thành quả) sau ñó lượng K tăng theo sự lớn của quả trong khi ñó lượng N lại giảm K+ chiếm ưu thế trong quả cà chua là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp ñến

các chỉ tiêu chất lượng quả như: axít, mùi vị, hình dạng, màu sắc (Morales et al., 2003), [104]

1.1.2.5 Dinh dưỡng và chất lượng quả cà chua

Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố: ñặc ñiểm khách quan

ño lường chất lượng, ñặc ñiểm chủ quan cảm giác, giai ñoạn chín, giống

(Auerswald et al., 1999), [34] (Helyes et al., 2006), [76] (Luthria et al., 2006), [99] (Schnitzler et al., 2002), [121] Mối quan tâm về chất lượng sản phẩm

ngày càng trở nên quan trọng trên toàn thế giới

Cung cấp ñủ K sẽ làm tăng hàm lượng vitamin C trong quả cà chua

(Akhtar et al., 2003), [26] (Davies and Winsor, 1967), [52] (Davies and Hobson, 1981), [53] (Kaviani et al., 2006), [87] qua ñó cải thiện chất lượng

cảm giác Theo Ehsan & cs (2010), [59] hàm lượng P trong thịt quả cà chua tăng lên khi bón K Cung cấp K ở mức ñộ thấp cho cây cà chua trồng trong dung dịch

có liên quan ñến hiện tượng rụng hoa và quả non (Adams, 2002), [24] Theo Hartz & cs (2005), [72] tăng cường bón phân K sẽ cải thiện màu sắc của quả, giảm tỷ lệ vàng lá và các rối loạn màu sắc khác Hàm lượng ñường trong quả cà

chua ñạt cao nhất khi bón 150 kg K/ha (Karlberg et al., 2006), [85]

Ngược lại với K nếu tăng cung cấp N cho cà chua ở trên ngưỡng ñược coi là tối ưu cho sản xuất cà chua trong nhà kính có thể làm giảm chất lượng quả

do giảm hàm lượng ñường (Davies and Winsor,1967), [52] Theo Parisi & cs (2006), [114] khi bón cho cà chua lượng là 250 kg N /ha làm giảm một số chỉ tiêu chất lượng quả như: pH, hàm lượng chất rắn hòa tan, glucose và fructose Cung cấp một phần của nitơ ở dạng NH4+ có thể cải thiện chất lượng quả (hàm lượng ñường và axit hữu cơ) so với chỉ có NO3- (Flores et al., 2003), [62] (Kirby and Knight, 1977), [91] (Navarro et al., 2005), [109] Theo Heeb & cs (2005b)

,[75] cung cấp kết hợp các dạng nitơ sẽ cải thiện hương vị quả

Với P: dường như các dạng của P bón vào ñất trồng cà chua không làm ảnh hưởng ñến tổng lượng chất khô, pH, ñộ chua hay màu sắc ñặc trưng của

quả (Oke et al., 2005), [111]

Canxi (Ca): Ảnh hưởng ñến các rối loạn sinh lý của cây mà chủ yếu là hiện tượng BER Tăng cường cung cấp canxi sẽ làm giảm rối loạn sinh lý (Amor

and Marcelis, 2006), [29] (Hamer, 2003), [67] (Hao and Papadopoulos,

2003; 2004), [68], [69] (Sato et al., 2006), [119] (Taylor et al., 2004), [136]

Theo Huang và Snapp (2004a, 2004b), [78], [79] hàng tuần phun dung dịch dinh dưỡng chứa 50 mM CaCl2 cho cánh ñồng trồng cà chua sẽ làm giảm tỷ

lệ nứt quả

Bo (B) là yếu tố vi lượng ảnh hưởng chủ yếu ñến chất lượng của quả cà

chua (Alhendawi et al., 2005), [28] (Davis et al., 2003), [54] Theo Huang và

Snapp (2004a), [78] liên tục phun B lên lá cà chua sẽ làm giảm tỷ lệ những rối loạn trong quả Cung cấp B ở nồng ñộ thấp làm giảm ñộ cứng của quả cà chua (Smit and Combrink, 2005), [125]

Sự gia tăng ñộ dinh dưỡng trong môi trường rễ sẽ cải thiện chất lượng

của quả cà chua (Auerswald et al., 1999), [34] (Grassmann and Woitke, 2006), [65] (Kraus et al., 2006), [93] (Savvas and Adamidis, 2000), [120]

Ảnh hưởng của nồng ñộ dinh dưỡng ñến chất lượng của cà chua chủ yếu là tăng hàm lượng chất khô, ñường trong quả (Ehret and Ho 1986b), [57]

(Gough and Hobson, 1990), [64] (Krauss et al., 2006), [93] (Sonneveld and Voogt, 1990), [127] (Sonneveld and Burg, 1991), [128] (Tabatabaei et al.,

2004), [134] Nồng ñộ dinh dưỡng cao làm tăng các chất rắn hòa tan tổng số

trong quả cà chua (Cramer et al., 2001), [49] Theo Cuartero and Muñoz

(1999), [50] Cuartero & cs, (2006), [51] ñộ săn chắc của quả cà chua tăng cùng với sự tăng của nồng ñộ dinh dưỡng ở vùng rễ Tuy nhiên theo Krauss &

cs (2006), [93]: ñộ săn chắc của quả cà chua giảm bởi nồng ñộ muối tăng Theo Cuartero và Muñoz (1999), [50] sự rắn chắc của quả cà chua giảm chỉ ở mức ñộ nồng ñộ dinh dưỡng vượt quá 10 dS /m ở vùng rễ Mavrogianopoulos

& cs (2002), [102] cho rằng việc giảm vận chuyển nước vào quả cà chua dưới ñiều kiện nồng ñộ dung dịch dinh dưỡng cao do ñiều chỉnh áp suất thẩm thấu của toàn bộ cây

Màu ựỏ của quả tăng lên và ựời sống của cây kéo dài hơn bởi nồng ựộ dung dịch dinh dưỡng tăng lên (Sonneveld and Burg, 1991), [128] trong khi

tỷ lệ mắc các rối loạn chắn sinh lý, bệnh vàng ựốm và nứt quả ựều giảm xuống

(Mulholland et al., 2001), [106] (Sonneveld and Welles, 1988), [127] (Sonneveld and Burg, 1990), [128] (Chrétien et al., 2000), [46] Tăng nồng ựộ

dung dịch dinh dưỡng sẽ làm tăng hàm lượng vitamin C, lycopene, và

β-carotene trong quả (Javanmardi and Kubota, 2006), [84] (Krauss et al., 2006), [93] (Olympios et al., 2003), [112] (Schwar et al., 2001), [123] (Wu and

Kubota, 2008), [145] Tuy nhiên, nồng ựộ dung dịch dinh dưỡng cao sẽ làm hạn chế khối lượng trung bình của quả cà chua (Andriolo, 2005), [31]

(Chrétien et al., 2000), [46] (Krauss et al., 2006), [93] và tăng tỷ lệ BER

(Ehret et al., 2002), [58] (Schwarz et al., 2001), [123] (Sonneveld and Burg, 1991), [129] (Ieperen, 1996), [82] (Willumsen et al., 1996), [143]

Nồng ựộ dinh dưỡng tương ứng với một ựộ dẫn ựiện (EC) = 2,6 dS /m

cung cấp cho cây cà chua là thắch hợp (Li et al., 2001), [98] (Wu et al., 2004,

2008), [144], [145] EC dung dịch từ 3,5-3,7 dS/ m ở vùng rễ làm tăng chất

lượng quả (Kreij et al., 1999), [94] (Santamaria et al., 2004), [118]

(Ieperen,1996), [82]

1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua

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

Cà chua là loại cây rau quan trọng thứ hai trên thế giới, chỉ ựứng sau cây khoai tây, ựược phân bố hầu như khắp các nước trên thế giới đó là một loại cây rau ăn quả dễ trồng và có giá trị dinh dưỡng cao, hàng năm trên thế giới trồng khoảng 3,7 triệu ha cà chua cho sản lượng khoảng trên 120 triệu tấn [148] Tình hình sản xuất cà chua của thế giới ựược tổng hợp ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Diện tắch, năng suất và sản lượng cà chua trên toàn thế giới

và sản lượng tương ứng 31 644 040 tấn (năm 2005), Ấn độ là nước tăng nhanh cả về diện tắch (300%) và năng suất (54%) so với năm trước Châu Á chắnh là nơi trồng cà chua nhiều nhất trên thế giới vắ dụ: Trung Quốc: 1.255.100 ha, Ấn độ: 350.000 ha, Philippine: 165.000 ha, Thái Lan: 12.000

ha, Việt Nam: 20 - 24.000 haẦ Trong vùng nhiệt ựới, Trung Quốc và Ấn độ

là hai nước dẫn ựầu về diện tắch và sản lượng cà chua còn Nhật Bản và đài Loan là hai nước luôn dẫn ựầu về năng suất

Từ năm 2003 ựến năm 2007 khối lượng xuất khẩu cà chua trên toàn thế giới tăng 30% Mexico là nước ựứng ựầu trong xuất khẩu cà chua, chiếm một nửa sản lượng xuất khẩu của thế giới Năm 2003 khối lượng xuất khẩu của

Mexico ñạt 903.384 tấn chiếm 50% khối lượng xuất khẩu trên toàn thế giới, còn năm 2007 khối lượng ñạt 1,1 triệu tấn

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

Cà chua ñược trồng ở hầu hết các tỉnh thành trên cả nước Diện tích trồng cà chua hàng năm vào khoảng 20.000-24.000 ha với năng suất trung bình

là 20 tấn/ha (Trần Khắc Thi, 2005), [15] Cho ñến nay cà chua ở nước ta sản xuất ra gần như chỉ ñể tiêu thụ tại chỗ mà vẫn chưa thể xuất khẩu do sản xuất chưa nhiều, mẫu mã, chất lượng cà chua nói chung chưa cao

Theo số liệu của Tổng Cục thống kê thì diện tích, năng suất và sản lượng

cà chua của nước ta qua một số năm như sau:

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua của Việt Nam

Nguồn: Tổng cục thống kê năm 2010, [20]

Năm 2009 với sản lượng ñạt 494.332 tấn quả ñã ñảm bảo cho bình quân ñầu người 5,5 kg/người/năm bằng xấp xỉ 30% so với trung bình toàn thế giới (18,5 kg/người/năm) So với năng suất trung bình của toàn thế giới thì năng suất

cà chua ở Việt Nam ñã ñạt mức tương ñương Tuy nhiên so với các nước trong khu vực năng suất cà chua của nước ta là khá cao (Trần Khắc Thi, 2011), [18] Những tỉnh có diện tích trồng cà chua lớn (trên 500 ha) ñều là những nơi có năng suất cà chua khá cao (> 200 tạ/ha) ðứng ñầu cả nước về diện tích

trồng cũng như sản lượng cà chua năm 2008 là tỉnh Lâm đồng với diện tắch 4.638 ha chiếm 18,7% diện tắch trồng cà chua của cả nước và sản lượng ựạt 184.390 tấn chiếm 34,4% sản lượng cà chua cả nước Nam định và Hải Phòng là 2 tỉnh dẫn ựầu về diện tắch trồng và sản lượng cà chua năm 2008 ở vùng ựồng bằng sông Hồng với diện tắch trồng tương ứng là: 2.076 ha, 1.153

ha và ựạt sản lượng cà chua tương ứng là: 42.959 tấn, 36.941 tấn Như vậy khả năng thâm canh phụ thuộc nhiều vào mức ựộ chuyên canh trong sản xuất (Trần Khắc Thi, 2011), [18]

Theo Trần Khắc Thi (2002), [14] sản xuất cà chua ở nước ta có một số tồn tại chủ yếu: chưa có bộ giống tốt cho từng vùng trồng, ựặc biệt là giống cho

vụ Thu đông, sản phẩm chủ yếu tập trung vào vụ đông Xuân (hơn 70%) từ tháng 12 ựến tháng 4, còn hơn một nửa thời gian trong năm trong tình trạng thiếu

cà chua đầu tư cho sản xuất còn thấp, nhất là phân hữu cơ và thuốc bảo vệ thực vật Chưa có quy trình canh tác và giống thắch hợp cho từng vùng Việc sản xuất còn manh mún, chưa có sản phẩm hàng hóa lớn cho chế biến công nghiệp Quá trình canh tác thu hái diễn ra hoàn toàn thủ công (Trần Khắc Thi, 2005), [16] Tuy nhiên so với các nước trong khu vực, sản xuất cà chua ở Việt Nam

có lợi thế rõ rệt do khắ hậu thời tiết, ựất ựai của nước ta, ựặc biệt là các tỉnh phắa Bắc phù hợp cho sinh trưởng phát triển của cây cà chua nếu ựược ựầu tư tốt sẽ làm cho năng suất cà chua rất cao Diện tắch cho phát triển cà chua còn rất lớn vì trồng trong vụ đông, không ảnh hưởng ựến 2 vụ lúa nhưng sản phẩm lại là trái vụ so với Trung Quốc, nước có khối lượng cà chua lớn nhất thế giới (20 triệu tấn/năm) Các vùng trồng cà chua ựều có nguồn lao ựộng lớn, nông dân có kinh nghiệm canh tác nên nếu có thị trường sẽ thu hút ựược nhiều lao ựộng do giá nhân công rẻ nên giá thành có khả năng cạnh tranh cao Chắnh vì vậy có thể nói triển vọng phát triển cà chua ở nước ta là rất lớn (Trần Khắc Thi, 2011), [18]

Giống: Trước những năm 1990, chủ yếu là giống ñịa phương thích hợp

với ñiều kiện canh tác và tiêu thụ từng nơi Nhìn chung gần ñây nhiều giống mới ñã ñược chọn lọc, ñưa vào sản xuất với năng suất, chất lượng ñã ñược cải thiện: Miền Bắc có các giống, Hồng Lan, P375, H18, MV1, vv… miền Nam có giống 5901386, VL 2100, Red Crown, ñặc biệt có những giống trái vụ: T12, RaMuna, KBT4, 386, Red Crown (Dương Kim Thoa và Trần Khắc Thi 2007), [19] Theo kết quả ñiều tra của Phạm Hồng Quảng & cs (2005), [7] cả nước ta có 115 giống cà chua ñược gieo trồng trong ñó có 22 giống chủ lực,

10 giống có diện tích gieo trồng lớn nhất trên cả nước ñứng ñầu là M368 tiếp ñến là giống cà chua Pháp, VL2000, TN002, các giống cà chua Mỹ, Ba lan, Red Crow, T42, VL2910 và các giống của công ty Trang Nông

Kỹ thuật canh tác: Ở các vùng có lịch sử trồng cà chua lâu ñời thì kỹ

thuật canh tác cà chua của nông dân là khá cao như: Hà Nội, Hải Phòng, Hà Bắc (cũ), Hải Hưng (cũ), Hà Tây (cũ), Lâm ðồng Còn tại các vùng rau xa trung tâm thì người dân thiếu kinh nghiệm, các biện pháp canh tác còn nhiều lạc hậu ðiều này dẫn ñến sự chênh lệch về năng suất và chất lượng của cà chua Nhìn chung, về kỹ thuật thì hiện nay còn có những khó khăn trong việc: phòng trừ sâu bệnh, cỏ dại và ñiều kiện môi trường khắc nghiệt

Phát triển các giống lai F1: Việc sử dụng các giống lai F1 ñã tăng

ñáng kể trong những năm gần ñây, ñặc biệt những giống dùng cho ăn tươi và các giống dùng sản suất trong vườn nhà Các giống lai thường thể hiện những khác biệt lớn về năng suất so với các giống thuần, biểu hiện qua tính chín sớm, ñộ ñồng ñều, ñặc biệt là thích ứng tốt trong những ñiều kiện môi trường không thuận lợi Mặc dù vậy, quá trình chọn tạo giống ưu thế lai ñòi hỏi nhiều thời gian, chi phí sản xuất hạt giống ñắt ñỏ và cần nhiều lao ñộng có kỹ năng nên giá thành hạt giống lai thường cao hơn 2,5 - 5 lần so với giống thường Các giống lai thương mại ñầu tiên chỉ xuất hiện trên thị trường vào giữa thế kỷ 20, mặc dù giá trị và lợi ích của chúng ñã ñược công nhận từ những năm

ñầu của thế kỷ Ưu thế lai ñược tìm thấy trong các tính trạng liên quan ñến năng suất và tính thích ứng với ñiều kiện bất lợi như: chiều cao cây, tính chín sớm, năng suất, tính kháng sâu bệnh, tính ñồng ñều và khả năng chịu lạnh, chịu nhiệt, chịu mặn [147], [152] Ưu thế lai cũng ñã ñược tìm thấy ñối với các ñặc ñiểm liên quan ñến chất lượng quả, ñộ dày vỏ, ñộ Brix và hàm lượng axit

ascorbic (Akhilesh and Gulshan, 2004), [25] (Carbonell et al., 2006), [39]

Hiện nay, gần như tất cả các giống cà chua có mặt trên thị trường là các giống lai F1 kể cả giống cho ăn tươi và chế biến Một bước tiến quan trọng ñối với các giống cà chua chế biến là sự thay thế các giống thuần bằng các giống lai F1 Sử dụng các giống lai F1 giúp tăng năng suất cà chua của Hoa

Kỳ và Israel lên khoảng 27-38% trong vòng 20 năm ðây là một trong những thành tựu quan trọng nhất mà các nhà chọn tạo giống ñạt ñược trong thời gian qua (Dẫn theo Trần Khắc Thi, 2011), [17]

Các giống cà chua lai F1 ñược nghiên cứu lai tạo bởi của Việt Nam ñặc biệt phải kể ñến như HT7, HT21, HT42, HT160, HT144 (ðại học Nông nghiệp Hà Nội) Các giống như Lai số 9, FM20, FM29 (Viện nghiên cứu Rau quả) giống VT3 (Viện cây lương thực và cây thực phẩm), giống T43 (Công ty

cổ phần giống cây trồng Miền nam) và ñặc biệt là các giống Anna, DV2962 của công ty Seminis, Kim Cương ñỏ, Savior của Công ty Sygenta là những giống ñang chiếm thị phần lớn nhất ngoài sản xuất

Giống cà chua HT7 là giống ƯTL ñầu tiên ñược nghiên cứu lai tạo trong nước Qua nhiều năm phân lập, chọn nguồn vật liệu, tiến hành hàng loạt các tổ hợp lai thử, ñánh giá các con lai (từ 1992-1997) ñã rút ra tổ hợp lai triển vọng, ñáp ứng mục tiêu ñặt ra Năm 1998 giống ñược sản xuất thử, năm 1999 công nhận khu vực hóa và ñược công nhận giống quốc gia năm 2000 Với ñặc ñiểm là giống có khả năng chịu nóng cao, chủ yếu trồng trái vụ các vụ sớm và vụ muộn xuân hè Giống có thời gian sinh trưởng ngắn, chín sớm, thấp cây Thời gian từ trồng ñến thu quả lứa ñầu 55-60 ngày, quả nhanh chín, màu sắc quả ñỏ ñẹp HT7

có năng suất 40-56 tấn/ha, nhiều hoa, sai quả, khối lượng trung bình quả 70-85g, dạng quả tròn, hơi dài, không nứt sau mưa, thịt quả dầy, chắc mịn, khẩu vị ngọt dịu có hương thơm, hàm lượng chất khô hòa tan 4,6-4,8 ñộ brix Từ năm 1999-

2006 HT7 ñã ñược phát triển ngoài sản xuất với hàng trăm ha mỗi năm, ñây là giống cà chua lai F1 tạo ra trong nước ñược công nhận quốc gia ñầu tiên của Việt nam cạnh tranh ñược với các giống ngoại nhập phát triển với diện tích lớn trong sản xuất

mù, hộp ñược che kín sao cho rễ nằm trong hộp ñược phun ñịnh kỳ vài phút một lần Với hệ thống này không phải dùng giá thể , dinh dưỡng ñược phun trực tiếp ñến rễ, oxy ñược cung cấp ñầy ñủ

Hoạt ñộng của hệ thống khí canh dựa trên nguyên tắc: dung dịch dinh dưỡng ñược phun trực tiếp vào hệ thống rễ của cây trồng dưới dạng sương mù theo chế ñộ ngắt quãng (Hason, 1980), [70] (Soffer and Burger, 1998), [126]

1.2.1.2 Lịch sử phát triển của công nghệ khí canh

Công nghệ khí canh ñược Hoagland và Arnon ở Trường ðại học Colorado tiến hành ñầu tiên vào năm 1938 Bằng kỹ thuật này họ ñã ñiều khiển cho cây ra rễ và sinh trưởng hoàn toàn trong dung dịch dinh dưỡng Tuy nhiên, do những ñiều kiện kỹ thuật phức tạp (thông khí, kiểm soát hấp thu dinh dưỡng, pH của dung dịch ), công nghệ này có nhiều nhược ñiểm nên

không ñược ứng dụng

Năm 1942, Carter [40] nghiên cứu việc trồng cây trong môi trường không khí và ông ñã mô tả hệ thống trồng cây trong hơi nước ñể thuận tiện cho việc kiểm tra rễ

Năm 1944, Klotz [92] là người ñầu tiên thực hiện phun mù cho cam quýt trong một nghiên cứu ñơn giản của ông về những bệnh ở rễ cam quýt Tiếp nối các công trình của Klotz , nhiều tác giả khác ñã tiến hành nghiên cứu trên cây có múi, cà phê, táo, cà chua và phát hiện sự ra rễ của chúng rất thuận lợi và sạch bệnh khi trồng trong ñiều kiện phun mù dinh dưỡng cho bộ phận dưới mặt ñất Went là người ñầu tiên ñặt tên cho quá trình trồng cây trong không khí là “ aeroponic”, ông ñã trồng cà chua với rễ lơ lửng trong không khí và áp dụng phun mù dinh dưỡng (màng sương dinh dưỡng) cho rễ cây

ðến năm 1970, với công nghệ nhà kính phát triển, các công ty hướng tới việc ứng dụng công nghệ khí canh ñể nhân giống cây trồng phục vụ mục ñích thương mại

Công nghệ khí canh thực sự ñược nghiên cứu và phát triển lần ñầu tiên tại trường ñại học Pia của Italya bởi Tiến sĩ Franco Massantini Hệ thống này bao gồm các ống phun dung dịch ñặt trong các thùng xốp nuôi cây (Schorr and Stoner, 1985), [122] Tiếp nối công trình này, các nhà khoa học Israel ñã cải tiến và cho ra ñời hệ thống Ein Geidi System (EGS), hệ thống này có sự kết hợp giữa kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng- NFT (Nutrient Film Technique) và kỹ thuật khí canh: rễ cây vẫn nhúng trong dung dịch dinh dưỡng nhưng ñược làm hảo khí thường xuyên Tiếp sau ñó hàng loạt các hệ thống tương tự ñược ra ñời như hệ thống Rainforest của Hoa Kỳ, hệ thống Schwalbach của Úc, hệ thống Aero-Gro System (AGS) ñược xem là hệ thống cải tiến gần nhất có sử dụng thêm kỹ thuật siêu âm ñể tạo các thể bụi dinh

dưỡng cung cấp cho rễ cây Kỹ thuật này ñược các nhà nghiên cứu Singapore tiếp tục phát triển thành thiết bị Aero Green Technology ñược cấp bằng phát minh của mạng lưới nông nghiệp ñô thị Liên hợp quốc vào năm 2000 (Nguyễn Quang Thạch, 2006), [9]

Năm 1998, Richard Stoner ở ñại học Colorado Mỹ lần ñầu tiên ñã ñưa ra

và áp dụng thành công công nghệ khí canh ñể nhân giống cây trồng bằng cách sử dụng việc phun dinh dưỡng kèm chất kích thích ra rễ theo chế ñộ ngắt quãng cho phần gốc của cành giâm trong các hộp nhân giống 20 lần/giờ (Stoner and Clawson, 1998), [133]

Stoner ñược coi là cha ñẻ của khí canh thương mại Hệ thống khí canh của Stoner ñang ñược sử dụng rộng rãi ở các nước phát triển cũng như tại các trường ñại học nông nghiệp hàng ñầu trên toàn thế giới

1.2.2 Ưu, nhược ñiểm của công nghệ khí canh

1.2.2.2 Nhược ñiểm của hệ thống khí canh

ðầu tư ban ñầu lớn có thể dẫn ñến giá thành sản phẩm cao Yêu cầu trình ñộ kỹ thuật cao về công nghệ sản xuất cũng như việc phải hiểu biết ñầy

ñủ về ñặc tính sinh vật, hóa học của cây trồng, phân bón, hóa chất… cho cây Nguồn nước ñưa vào phải ñảm bảo những tiêu chuẩn nhất ñịnh và trước khi

ñưa vào canh tác cần phải khử trùng cẩn thận Hệ thống này cần phải có nguồn ñiện liên tục (Nguyễn Quang Thạch, 2006), [10]

1.2.3 Ứng dụng của công nghệ khí canh trong nhân giống và sản xuất

nông sản

1.2.3.1 Công nghệ khí canh trong nhân nhanh giống cây trồng và sản xuất

nông sản trên thế giới

Khí canh ñược coi là cuộc cách mạng trong nhân giống cây trồng (nhân giống từ cắt ñoạn) Rất nhiều loại cây trồng trước ñây ñược coi là khó khăn, hoặc không thể nhân giống từ cắt ñoạn thì giờ ñây ñã có thể ñược nhân rộng theo cách rất ñơn giản ðây là một lợi ích lớn cho các nhà vườn trong sự nỗ lực ñể nhân giống những cây gỗ cứng hoặc xương rồng - mà thông thường với những loại cây này phải nhân bằng hạt (NASA, 2009), [108]

Hiện nay khí canh ñã vượt qua phần lớn thủy canh và nuôi cấy mô là phương tiện ñể nhân nhanh các loài thực vật Với hệ thống khí canh ñược thiết lập, bất kỳ người làm vườn nào cũng có thể nhân giống thực vật Do tự ñộng hóa của hầu hết các bộ phận của quá trình, cây trồng có thể ñược nhân bản và phát triển lên hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn cây từ một cây mẹ ban ñầu Trong một thời gian ngắn, nhân giống ñã trở thành dễ dàng hơn vì cây trồng trên hệ thống khí canh bắt ñầu phát triển rễ nhanh hơn và sạch hơn thông qua một môi trường giàu chất dinh dưỡng, hàm lượng oxy cao và ẩm ướt (Adam, 1998), [23]

Công nghệ khí canh ñã ñược Stonner liên tục nghiên cứu hoàn thiện và cho phép ra ñời một công nghệ mới gọi là công nghệ RPB (Rapid Propagation Biotechnology) Công nghệ này ñược xem như là bước ñột phá trong lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất giống vô tính cây trồng Các nhà nhân giống in vitro gọi kỹ thuật này là thế hệ mới của công nghệ nhân giống và cho rằng ñây sẽ là phương pháp nhân giống vô tính cây trồng quan trọng của thế kỷ 21 Kỹ thuật

này có thể thay thế phương pháp nhân giống bằng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào

do có lắp ñặt hệ thống lọc khử trùng dung dịch và không khí buồng trồng Toàn bộ các khâu ñiều khiển pH, EC, nhiệt ñộ của dung dịch và ñều ñược tự ñộng hóa nhờ các phần mềm chuyên dụng Công nghệ này là sự phối hợp giữa công nghệ sinh học, công nghệ tin học, công nghệ vật liệu mới và công nghệ tự ñộng hóa Công nghệ này cho phép nhân ñược nhiều loại cây trồng, chu kỳ nhân giống nhanh hơn, nhiều hơn, công suất tăng 30 lần so với kỹ thuật truyền thống, loại bỏ khâu khử trùng (môi trường, mẫu vật) rất phức tạp trong nuôi cấy mô, tiết kiệm lao ñộng, vật liệu, giảm giá thành Có thể nêu ví

dụ việc ứng dụng công nghệ này trong sản xuất củ giống khoai tây: công nghệ

“Quantum Tubers biotechnology” là công nghệ có tính cách mạng, hoàn toàn, mới mẻ trong lĩnh vực sản xuất giống khoai tây Công nghệ này cho phép sản xuất hoàn toàn chủ ñộng trên diện tích nhỏ ñược một lượng khổng lồ củ giống khoai tây chất lượng cao, số lượng củ giống có thể tăng từ 600% - 1400% so với phương pháp nhân giống bằng nuôi cấy mô và trồng trong nhà màn Công suất của hệ thống này lớn hơn bất kể một hệ thống sản xuất giống nào hiện có Hiện nay việc nhân giống cây khoai tây chủ yếu sử dụng hệ thống khí canh (Farran and Mingo Castel, 2006), [61]

Hàng trăm loài cây trồng ñã ñược nghiên cứu nhân giống và thương mại hóa thành công bằng phương pháp trên Công nghệ này cũng rất hiệu quả ñối với những cây có khả năng ra rễ kém Hiện nay trên toàn cầu ñã có trên

1500 cơ sở lắp ñặt và sử dụng thiết bị RPB kể trên ñể nhân giống cây trồng ñặc biệt là khoai tây chủ yếu là ở các cơ sở hợp tác với Hoa Kỳ

Một số công ty sinh học của Hoa Kỳ, Hàn Quốc, Úc, Canada, …ñã thông báo xây dựng thành công hệ thống sản xuất công nghiệp khoai tây giống với năng suất tăng 5-10 lần so với các quy trình thông thường Các công ty này ñã xây dựng các xí nghiệp công nghiệp sản xuất chủ ñộng củ giống với công suất rất cao (5-10 triệu củ/năm)

Ở Singapore, người ta ñã sử dụng kỹ thuật khí canh ñể trồng cây rau diếp, bắp cải, cà chua, su hào và một số loại rau ôn ñới cung cấp cho nhu cầu rau trong nước Cây rau diếp trồng bằng phương pháp này sẽ cho thu hoạch sau 25 - 30 ngày kể từ khi gieo hạt (trong ñiều kiện bình thường thì cần từ 45-

60 ngày) Rau ôn ñới sản xuất ở Singapore trước ñây rất khó khăn, nay trở nên dễ dàng hơn với kĩ thuật mới này Có nhiều loại rau ôn ñới từ lúc gieo hạt tới lúc thu hoạch mất 100 ngày thì trồng bằng khí canh chỉ mất 45 - 50 ngày ðến năm 1997, lượng rau trồng trong khí canh ở Singapore cung cấp thêm 20% nhu cầu tiêu dùng trong nước (Nguyễn Quang Thạch, 2006), [9]

Tại Nhật Bản từ những năm 1983 - 1984 trồng rau an toàn với công nghệ không dùng ñất tăng khoảng 500 ha, năng suất cà chua ñạt 130 - 140 tấn/ha, dưa leo 250 tấn/ha và xà lách 700 tấn/ha

Farran và Mingo Castel (2006), [61] khi so sánh công nghệ khí canh trong sản xuất giống khoai tây ở Trung Quốc với phương pháp sản xuất truyền thống cho thấy khí canh có hiệu quả tốt hơn nhiều lần, bằng phương pháp khí canh có thể thu ñược 1800 - 2000 củ/m2

Theo Trần Khắc Thi & cs (2008), [17] cà chua trồng trong nhà kính bằng kỹ thuật trồng cây không dùng ñất ở Australia ñạt năng suất từ 250 - 500 tấn/ha/năm Tuỳ theo giống gieo trồng vô hạn hay hữu hạn, giống cà chua vô hạn có thể cao 20m cho thu hoạch 10 tháng liên tục

1.2.4.2 Công nghệ khí canh trong nhân giống và sản xuất nông sản ở Việt Nam

Hiện nay, giữa Việt Nam và thế giới còn có khoảng cách khá xa về khoa học công nghệ trong nhân giống vô tính cây trồng Trong nước, mặc dù nhiều ñơn vị ñã ñầu tư nghiên cứu nhân giống cây trồng bằng phương pháp nuôi cấy mô kinh ñiển, hay gần ñây ñã có một số nghiên cứu ứng dụng các công nghệ nhân giống hiện ñại như: công nghệ Bioreactor, công nghệ hạt nhân tạo và công nghệ quang tự dưỡng nhưng khả năng triển khai trong sản

xuất của các công nghệ này còn rất hạn chế do phải ñầu tư ban ñầu quá cao

mà không tạo ñược số lượng lớn sản phẩm với giá cạnh tranh Trong khi ñó, trên thế giới ñã nghiên cứu thành công và ứng dụng rất hiệu quả phương pháp nhân giống cây trồng bằng khí canh với sự ñiều khiển hoàn toàn chủ ñộng quá trình sinh trưởng, phát triển và hình thành sản phẩm ðiều ñó cho phép tạo khối lượng sản phẩm cực lớn trên một ñơn vị diện tích sử dụng, ví dụ như: hệ thống Technituber của công ty Technico (Úc), hệ thống của hãng Dokagen (Nga) cho phép nhân giống khoai tây với năng suất 1000củ/m2/vụ Hệ thống RPB (Rapid Propagation Biotechnology) của Hoa Kỳ cho phép thay thế hệ thống nuôi cấy mô thông dụng và nhân nhanh hàng trăm loại cây khác nhau với hệ số nhân và chất lượng cây giống cao gấp 5-10 lần so với nuôi cấy in vitro (Nguyễn Quang Thạch & cs, 2006), [9] Tuy nhiên ñể thiết lập và làm chủ hoàn toàn ñược hệ thống RPB ñòi hỏi ñầu tư rất lớn Trong hoàn cảnh

Việt Nam khi du nhập công nghệ này cần có sự chọn lựa sáng suốt

Hiện nay ñể phát triển và nâng cao hiệu quả của ngành sản xuất nông nghiệp ở nước ta có hai việc cần tập trung là: 1/ ða dạng hóa các giống loại hình sản phẩm và biện pháp nhân giống hiện ñại; 2/ Các biện pháp khả thi ñảm bảo chất lượng giống (không nhiễm và lan truyền các loại sâu bệnh chính của từng loại), trong ñó có việc cấp chứng chỉ sạch bệnh cho các cơ sở làm giống) Nhưng hiện trong cả nước chưa có một mô hình khoa học công nghệ nào ñáp ứng ñược ñầy ñủ các yêu cầu nêu ở trên Việc sản xuất giống cây trồng mới chỉ quan tâm ñến số lượng, hoàn toàn thả nổi trong lĩnh vực kiểm tra chất lượng giống cũng như những vần ñề liên quan ñến luật bản quyền tác giả Trong tình trạng như thế không thể nói ñến việc xuất khẩu giống và sản phẩm một cách bền vững (Nguyễn Quang Thạch & cs, 2006), [9]

Với công nghệ khí canh, ở nước ta kỹ thuật này hoàn toàn mới mẻ, cũng mới chỉ ñi vào nghiên cứu thực nghiệm trên một số ñối tượng rau ăn lá,