Hiệu quả của sự bổ sung thành phần hữu cơ vào giá thể thủy canh cây cà tím (solanum melongena)

  • Số trang: 57 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 30 |
  • Lượt tải: 0
minhtuan

Đã đăng 15929 tài liệu

Mô tả:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG NGUYỄN MINH TRUNG HIỆU QUẢ CỦA SỰ BỔ SUNG THÀNH PHẦN HỮU CƠ VÀO GIÁ THỂ THỦY CANH CÂY CÀ TÍM (Solanum melongena) Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ RAU HOA QUẢ & CẢNH QUAN Cần Thơ - 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG ------ Luận văn tốt nghiệp Ngành: Công nghệ rau hoa quả và Cảnh quan Tên đề tài: HIỆU QUẢ CỦA SỰ BỔ SUNG THÀNH PHẦN HỮU CƠ VÀO GIÁ THỂ THỦY CANH CÂY CÀ TÍM (Solanum melongena) Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGS. TS. Nguyễn Bảo Toàn Nguyễn Minh Trung MSSV: 3118324 Lớp: CNRHQ & CQ K37 Cần Thơ - 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN SINH LÍ-SINH HÓA -------- Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Công nghệ rau hoa quả và Cảnh quan với đề tài: HIỆU QUẢ CỦA SỰ BỔ SUNG THÀNH PHẦN HỮU CƠ VÀO GIÁ THỂ THỦY CANH CÂY CÀ TÍM (Solanum melongena) Do sinh viên Nguyễn Minh Trung thực hiện Kính trình Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xem xét Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014 Cán bộ hướng dẫn PGS. TS. Nguyễn Bảo Toàn i TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN SINH LÍ-SINH HÓA Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Công nghệ rau hoa quả và Cảnh quan với đề tài: HIỆU QUẢ CỦA SỰ BỔ SUNG THÀNH PHẦN HỮU CƠ VÀO GIÁ THỂ THỦY CANH CÂY CÀ TÍM (Solanum melongena) Do sinh viên Nguyễn Minh Trung thực hiện và bảo vệ trước Hội đồng Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp: ............................................................... …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….... Luận văn tốt nghiệp được Hội đồng đánh giá ở mức: ………………………………....... …………………………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014 DUYỆT KHOA Trưởng Khoa Nông nghiệp và SHƯD Chủ tịch hội đồng ii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong luận văn nào trước đây. Tác giả luận văn Nguyễn Minh Trung iii TIỂU SỬ CÁ NHÂN --------  Sơ lược lí lịch: Họ và tên: Nguyễn Minh Trung Giới tính: Nam Năm sinh: 1992 Dân tộc: Kinh Nơi sinh: Huyện Cầu Ngang, Tỉnh Trà Vinh Họ tên cha: Nguyễn Văn Nam Sinh năm: 1970 Họ tên mẹ: Nguyễn Thị Sữa Sinh năm: 1970 Quê quán: Xã Hiệp Mỹ Tây, huyện Cầu Ngang, tỉnh Trà Vinh  Quá trình học tập: 1998-2003: Trường Tiểu học Hiệp Mỹ C (nay là Tiểu học Hiệp Mỹ Tây B) 2003-2007: Trường THCS Hiệp Mỹ Tây 2007-2010: Trường THPT Cầu Ngang B 2011-2014: Trường Đại học Cần Thơ, nghành Công nghệ rau hoa quả và Cảnh quan, khóa 37, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng Ngày…tháng…năm 2014 Người khai ký tên Nguyễn Minh Trung iv LỜI CẢM TẠ Trong suốt 3 năm học tại trường Đại học Cần Thơ, em đã rất vinh dự khi nhận được sự quan tâm sâu sắc, sự giúp đỡ, dạy bảo tận tình của quý thầy cô ở trường. Nhờ đó mà em hoàn thành được luận văn này như mong muốn. Không có lời nào hơn em xin được: Thành kính ghi nhớ công ơn Thầy Nguyễn Bảo Toàn, người trực tiếp hướng dẫn đề tài. Trong quá trình làm luận văn Thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi tốt nhất cho em cũng như giúp em tháo gỡ, giải quyết những vấn đề nảy sinh trong lúc làm luận văn. Cảm ơn Thầy Nguyễn Văn Ây và Thầy Phạm Phước Nhẫn, cố vấn học tập quan tâm, dìu dắt động viên và giúp đỡ em. Cảm ơn Chú Toàn và chị Hạnh ở Trại Nghiên cứu và Thực nghiệm Nông nghiệp đã hỗ trợ, hướng dẫn và giúp đỡ em rất nhiều. Cảm ơn tất cả quý Thầy Cô Bộ môn Sinh lí - Sinh hóa, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng nói riêng và trường Đại học Cần Thơ nói chung đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu để từ đó em phát triển thêm vốn hiểu biết của mình và đó là hành trang cho em trong con đường tương lai sắp tới. Thành kính dâng lên Cha Mẹ đã không quản nhọc nhằn, cực khổ làm lụng vất vã sớm hôm để nuôi con ăn học, và cũng là người dạy dỗ và nuôi dưỡng con khôn lớn, thành người. Công ơn ấy con không bao giờ dám quên. Thân gửi về các bạn Công nghệ rau hoa quả và cảnh quan K37, cảm ơn các bạn Thanh Tú, Hữu Trường, Tấn Phát, Cẩm Thư, Nguyễn Trường Giang đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian làm luận văn. Cuối cùng, kính gởi đến cha mẹ, quý thầy cô và các bạn lời chúc sức khỏe, nhiều niềm vui và hạnh phúc. Xin chân thành cảm ơn! Nguyễn Minh Trung v Nguyễn Minh Trung, 2014. “Hiệu quả của sự bổ sung thành phần hữu cơ vào giá thể thủy canh cây cà tím (solanum melongena)”. Luận văn tốt nghiệp ngành Công nghệ rau hoa quả và Cảnh quan, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ. Cán bộ hướng dẫn PGS. TS. Nguyễn Bảo Toàn. TÓM LƯỢC Đề tài “Hiệu quả của sự bổ sung thành phần hữu cơ vào giá thể thủy canh cây cà tím (solanum melongena)” được thực hiện nhằm xác định hiệu quả của các thành phần chất hữu cơ bổ sung vào giá thể thủy canh thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây cà tím. Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố, 5 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại 2 cây gồm 4 nghiệm thức: 1/ Đối chứng (16,2 dm3 mụn xơ dừa) và tưới dinh dưỡng 2/ Bổ sung phân dơi (300 g/16,2 dm3 mụn xơ dừa) và tưới dinh dưỡng 3/ Bổ sung phân cá (20 ml đậm đặc/16,2 dm3 mụn xơ dừa) và tưới dinh dưỡng 4/ Bổ sung phân dơi (150 g/16,2 dm3 mụn xơ dừa) và tưới dinh dưỡng. Công thức dinh dưỡng được sử dụng là thành phần đa lượng theo Jensen (1979) và thành phần vi lượng theo MS (1962). Qua kết quả nghiên cứu ở các nghiệm thức cho thấy sự bổ sung phân dơi (300 g) cho hiệu quả tốt nhất, cao hơn các nghiệm thức khác về tất cả các chỉ tiêu như chiều cao, số hoa, kích thước trái và trọng lượng trái,…Bên cạnh đó, việc bổ sung phân cá hay bổ sung phân dơi giảm lượng đi một nửa (150 g) cũng làm cho cây sinh trưởng và phát triển tốt, nhưng kém hơn bổ sung phân dơi (300 g). Tuy nhiên, so với đối chứng thì cả ba nghiệm thức bổ sung chất hữu cơ đều tốt hơn. Điều đó chứng tỏ chất hữu cơ góp phần không nhỏ vào sự sinh trưởng, phát triển của cây và làm tăng năng suất. Từ khóa: Thủy canh, cà tím (solanum melongena), phân dơi, phân cá, dinh dưỡng Jensen, dinh dưỡng MS. vi MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG LỜI CAM ĐOAN iii TIỂU SỬ CÁ NHÂN iv LỜI CẢM TẠ v TÓM LƯỢC vi MỤC LỤC vii DANH SÁCH BẢNG x DANH SÁCH HÌNH xi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xii MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2 1.1. NGUỒN GỐC VÀ ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁICỦA CÂY CÀ TÍM 2 1.1.1. Nguồn gốc 2 1.1.2. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI 2 1.1.2.1. Thân 2 1.1.2.2. Lá 2 1.1.2.3. Rễ 2 1.1.2.4. Hoa 2 1.1.2.5. Trái 3 1.1.2.6. Hạt 3 1.2. YÊU CẦU NGOẠI CẢNH 3 1.2.1. Khí hậu 3 1.2.2. Đất và dinh dưỡng 3 1.3. THỦY CANH 3 1.3.1. Định nghĩa thủy canh 3 1.3.2. Sơ lược lịch sử phát triển thủy canh 4 vii 1.3.3. Yêu cầu cơ bản của thủy canh 4 1.3.4. Ưu điểm và hạn chế của thủy canh 5 1.3.3.1. Ưu điểm 5 1.3.3.2. Hạn chế 5 1.3.5. Dung dịch dinh dưỡng 5 1.3.5.1. Pha chế dung dịch stock 6 1.3.5.2. Cách pha dung dịch dinh dưỡng, thành phần của dinh dưỡng 6 1.3.5.3. Sự tương tác của các nguyên tố trong dung dịch dinh dưỡng 6 1.3.5.4. Quản lí dinh dưỡng 7 1.3.6. Giá thể 7 1.3.7. Phân hữu cơ 8 1.3.8. Hệ thống tưới nhỏ giọt 9 1.3.9. Sản xuất trong nhà lưới, nhà kính 10 1.3.10. Lý do để thay thế đất bằng môi trường nhân tạo 12 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 13 2.1. PHƯƠNG TIỆN 13 2.1.1. Địa điểm và thời gian 13 2.1.2. Phương tiện thí nghiệm 13 2.2. PHƯƠNG PHÁP 15 2.2.1. Mô tả thí nghiệm 15 2.2.2. Các chỉ tiêu theo dõi 16 2.2.3. Xử lí số liệu 17 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18 3.1. GHI NHẬN TỔNG QUÁT 18 3.2. ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG CANH TÁC 18 3.2.1. pH và EC 18 3.2.2. NHIỆT ĐỘ GIÁ THỂ 19 3.2.3. Cường độ ánh sáng 20 viii 3.2.4. Nhiệt độ 20 3.3. CHIỀU CAO CÂY CÀ TÍM 21 3.4. SỐ LÁ VÀ KÍCH THƯỚC LÁ CÀ TÍM 22 3.4.1. Số lá 22 3.4.2. Chiều dài lá 24 3.4.3. Chiều rộng lá 25 3.5. SỐ CHỒI MỚI ĐƯỢC HÌNH THÀNH 25 3.6. SỐ HOA 26 3.7. THỜI GIAN RA HOA 27 3.8. CHỈ TIÊU VỀ TRÁI 27 3.8.1. Kích thước trái 28 3.8.2. Trọng lượng trái 29 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 30 4.1. KẾT LUẬN 30 4.2. ĐỀ NGHỊ 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 PHỤ LỤC ix DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 3.1 3.2 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 Tên Bảng Mức độ hòa tan của các loại dưỡng chất trong thủy canh Thành phần chủ yếu của mụn xơ dừa (%) (Tandon và Roy, 2004) Thành phần phân dơi (Sridhar và ctv., 2006) Thành phần chất khoáng đa lượng trong môi trường dinh dưỡng Jensen (1979) Thành phần chất khoáng vi lượng trong môi trường dinh dưỡng MS (Murashige and Skoog, 1962) pH và EC của dung dịch dinh dưỡng ban đầu trước khi tưới pH và EC của giá thể trồng ở cả 4 nghiệm thức Nhiệt độ giá thể thủy canh cây cà tím ở thành phần hữu cơ khác nhau Chiều cao (cm) thủy canh cây cà tím ở thành phần hữu cơ khác nhau Số lá (lá) thủy canh cây cà tím ở thành phần hữu cơ khác nhau Chiều dài lá (cm) thủy canh cây cà tím ở thành phần hữu cơ khác nhau Chiều rộng lá (cm) thủy canh cây cà tím ở thành phần hữu cơ khác nhau Số chồi (chồi/cây) thủy canh cây cà tím ở thành phần hữu cơ khác nhau Số hoa thủy canh cây cà tím ở thành phần hữu cơ khác nhau Thời gian (ngày) ra hoa của cà tím ở các thành phần hữu cơ khác nhau Kích thước trái thủy canh cây cà tím ở các thành phần hữu cơ khác nhau Trọng lượng tươi của trái (g/cây) ở các nghiệm thức khác nhau x Trang 7 8 9 14 15 19 19 19 21 23 24 25 26 26 27 28 29 DANH SÁCH HÌNH HÌNH NỘI DUNG TRANG 2.1 Phân cá Fish Emulsion đóng chai 1 lít 14 2.2 Cà tím được trồng trong thùng xốp sau 2 tuần thí nghiệm 16 3.1 Cà tím bị thiếu đạm vào tuần thứ 6 18 3.2 Diễn biến cường độ ánh sáng trong ngày trung bình của thí nghiệm thủy canh cà tím 3.3 Diễn biến nhiệt độ trong ngày trung bình của thí nghiệm thủy canh cà tím 3.4 21 Chiều cao của cây cà tím ở các thành phần hữu cơ khác nhau sau 6 tuần thí nghiệm 3.5 22 Cây cà tím ở các thành phần hữu cơ khác nhau sau 6 tuần thí nghiệm 3.6 20 23 Kích thước lá của cây cà tím ở các thành phần hữu cơ khác nhau sau 12 tuần thí nghiệm 24 3.7 Hoa của cây cà tím sau 7 tuần thí nghiệm 27 3.8 Kích thước trái của cây cà tím ở các thành phần hữu cơ khác nhau 28 xi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT NT1 Nghiệm thức 1 NT2 Nghiệm thức 2 NT3 Nghiệm thức 3 NT4 Nghiệm thức 4 NXB Nhà xuất bản EC Độ dẫn điện ĐHCT Đại học Cần Thơ NL Nhà lưới xii MỞ ĐẦU Cà tím là một loại cây rau ăn quả, có nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người. Bên cạnh đó, cà tím còn mang lại giá trị kinh tế cao cho người nông dân. Vì được trồng ngoài đồng ruộng nên việc bón phân không kiểm soát được và sử dụng nhiều thuốc bảo vệ thực vật nên sản phẩm đưa ra thị trường tiêu thụ còn dư lượng thuốc bảo vệ thực vật vượt quá giới hạn cho phép gây ảnh hưởng sức khỏe của người tiêu dùng, trường hợp nặng hơn là bị ngộ độc hoặc tử vong. Thủy canh là trồng cây trên giá thể trơ, không dùng đất nên có thể kiểm soát được toàn bộ hàm lượng dinh dưỡng cung cấp cho cây và các tác nhân gây bệnh từ đất. Ngoài ra còn được trồng trong nhà kính tránh được sự xâm nhập của côn trùng hạn chế tối đa việc phun thuốc bảo vệ thực vật. Trong thủy canh có 2 dạng: thủy canh trong dung dịch dinh dưỡng và thủy canh trong giá thể trơ (mụn xơ dừa, chỉ xơ dừa, cát, sỏi,…). Do thủy canh sử dụng đơn thuần là khoáng vô cơ nên có một số quan điểm mới lo ngại vì sử dụng toàn là hóa chất. Cây đạt năng suất cao nhưng phẩm chất còn giới hạn do thiếu sự bổ sung các thành phần hữu cơ. Trong thực tế sản xuất, nông dân thường sử dụng nhiều loại phân hữu cơ (như phân cá, phân trâu bò, phân dơi,…) ủ để bón cho cây trồng. Trong đó phân cá, phân dơi có thành phần khoáng phong phú và thường được sử dụng nhiều. Việc sử dụng kết hợp phân cá, phân dơi bổ sung vào giá thể thủy canh cho cây cà tím chưa có trong báo cáo khoa học nào công bố. Chính vì vậy, đề tài “Hiệu quả của sự bổ sung thành phần hữu cơ vào giá thể thủy canh cây cà tím (solanum melongena)” được thực hiện nhằm xác định hiệu quả của các thành phần chất hữu cơ bổ sung thích hợp nhất cho sự sinh trưởng và phát triển của cây cà tím. 1 CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 NGUỒN GỐC VÀ ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI CỦA CÂY CÀ TÍM 1.1.1 Nguồn gốc Cà tím hay cà dái dê (Solanum melongena) là một loài cây thuộc họ Cà (Solanaceae) với quả cùng tên gọi. Nói chung, cà tím được sử dụng làm một loại rau trong ẩm thực có quan hệ họ hàng gần gũi với cà chua, khoai tây, cà dừa, cà pháo; cà tím có nguồn gốc ở miền Nam Ấn Độ và Sri Lanka, từ đây cây cà tím phát triển sang các nước lân cận trong khu vực Đông Nam Á sau đó tiến đến Tây Á và Châu Âu (Nguyễn Ngọc Thắng và Trần Khắc Thi, 1999). 1.1.2. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI 1.1.2.1. Thân Cà tím là loại thân thảo sống hàng năm hoặc nhiều năm, có thân hóa gỗ. Thân cà tím phân cành mạnh, chiều cao từ 0,8 – 1,2 m. Các chồi bên phát triển mạnh (đặc biệt là chồi ở dưới chùm hoa thứ nhất và chùm hoa thứ hai) và cho năng suất tương đương thân chính. Vì thế trong canh tác cà tím cần chú ý khoảng cách trồng cho phù hợp để cây có thể phát triển một cách tốt nhất. Trên liếp trồng 2 hàng với khoảng cách hàng cách hàng là 60 – 80 cm và cây cách cây là 50 – 60 cm (Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2007). 1.1.2.2. Lá Lá cà tím to, đơn giản, chia thùy và mặt dưới nhiều gai. Lá mọc so le nhau, mỗi nách lá thường có một chồi. Tùy thuộc vào vị trí mà chồi có khả năng sinh trưởng và phát triển khác nhau. Chức năng chính của lá là quang hợp, tổng hợp carbohydrate cần thiết cho các hoạt động sinh lý, sinh hóa của cây. Vì vậy để cây phát triển tốt cần chăm sóc bộ lá khỏe mạnh (Mai Thị Phương Anh, 1999). 1.1.2.3. Rễ Rễ cà tím thuộc rễ cọc, nhưng do phương thức cấy chuyền (ươm cây con trong khay sau đó đem ra trồng, trong quá trình nhổ cây con từ khay đem trồng làm cho hệ thống rễ của cà tím bị đứt một phần) nên rễ cọc biến đổi thành hệ rễ gần giống với rễ chùm, giống như rễ cà chua và ớt (Mai Thị Phương Anh, 1999). Bộ rễ cà tím rất khỏe, ăn sâu vào đất do đó trong canh tác nên chọn đất tốt, tơi xốp để thuận lợi cho sự phát triển của bộ rễ (Trần Khắc Thi và Nguyễn Công Hoan, 2005). 1.1.2.4. Hoa Hoa cà to có màu tím sặc sỡ, hoa thuộc loại lưỡng tính, bao phấn nở cùng một lúc với sự tiếp nhận của nhụy do vậy đảm bảo khả năng tự thụ, mặc dù có thể bị giao 2 phấn nhờ côn trùng. Hoa thường được nở từ 7-11 giờ sáng và sự thụ phấn thường xảy ra từ 9-10 giờ, việc nở hoa và tung phấn tùy thuộc vào độ chiếu sáng ngày dài, nhiệt độ và ẩm độ (Mai Thị Phương Anh, 1999). 1.1.2.5. Trái Trái cà tím thường có hình ovan, treo thòng xuống, khi còn non có màu tím, khi chín chuyển sang màu vàng (Mai Thị Phương Anh, 1999). 1.1.2.6. Hạt Hạt được sinh ra trong giá thể noãn của thịt quả. Trong quả có rất nhiều hạt, hạt nhỏ hình tròn, dẹp. Hạt cà tím thường có vỏ màu vàng nhạt, rất cứng và tương đối dày (Tạ Thu Cúc, 2005). 1.2. YÊU CẦU NGOẠI CẢNH 1.2.1. Khí hậu Cây cà tím là cây ưa nhiệt độ cao, thích hợp trồng vụ hè. Nhiệt độ cho hạt nảy mầm tốt nhất là 25 – 300C. Cây sinh trưởng và phát triển tốt ở 20 – 300C (Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2007). Theo Mai Thị Phương Anh (1999), khi nhiệt độ ở mức 150C thì cây ngừng sinh trưởng. Nhiệt độ thấp ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng ra hoa và đậu trái cà tím. Cà tím là loại cây ưa sáng mạnh, ít phản ứng với thời gian chiếu sáng nên có thể ra hoa và đậu trái quanh năm. Cà tím có bộ rễ khỏe, ăn sâu nhưng do bộ lá lớn, tiêu hao nước nhiều nên cần đủ độ ẩm cho đất để cây phát triển tốt. Ẩm độ đất tốt nhất khoảng 80% thì cây sinh trưởng tốt đậu trái nhiều (Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm Anh Cường, 2007). 1.2.2. Đất và dinh dưỡng Theo Mai Thị Phương Anh (1999), cây cà tím rất dễ trồng, không kén đất, có thể trồng trên đất thịt nặng đến cát pha. Nhưng do thời gian sinh trưởng tương đối dài nên cần đất tốt giàu chất hữu cơ, thoát nước tốt, độ pH thích hợp trồng cà tím là 5,5 – 6,0. Theo Nguyễn Đăng Nghĩa và ctv. (2005), cây cà tím cần nhiều chất dinh dưỡng, nhất là đạm, lân và kali. Đạm và lân giúp cây phát triển về thân lá và hình thành mầm hoa, tăng kích thước quả, kali giúp quá trình hình thành trái thuận lợi, tăng chất lượng trái và khả năng chống bệnh. Ngoài các nguyên tố đa lượng, các nguyên tố trung lượng và vi lượng cũng rất cần thiết cho hoạt động sống của cây như: Ca, Mg, Bo,… Biểu hiện thiếu dinh dưỡng thường ít thấy trên cây cà tím. Vậy dinh dưỡng khoáng rất cần cho cây, góp phần làm tăng năng suất và phẩm chất cho cây (Mai Thị Phương Anh, 1999). 3 1.3. THỦY CANH 1.3.1. Định nghĩa thủy canh Thủy canh (Hyroponic culture) hay canh tác cây trồng không cần đất (soilless culture) là một công nghệ trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng được cung cấp đầy đủ những nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng của cây ở mức độ tối hảo. Thủy canh đầu tiên là cây được trồng trong dung dịch dinh dưỡng, nhưng sau này người ta cần thêm các giá thể trơ như sỏi, than bùn, mùn cưa, chỉ xơ dừa,…Cũng cải thiện cách trồng này rất nhiều. Các chất trơ này có tác dụng hỗ trợ về mặt cơ học cho hệ thống rễ cây trồng (Nguyễn Bảo Toàn, 2010). 1.3.2. Sơ lược lịch sử phát triển thủy canh Thủy canh (Hydroponic, soiless culture) là kĩ thuật canh tác cây trồng trong dung dịch dinh dưỡng (nước chứa các khoáng cần thiết cho cây trồng) có hoặc không có giá thể nâng đỡ bộ rễ. Các dinh dưỡng được cung cấp tối hảo cho cây trồng. Các giá thể thường dùng trong thủy canh là cát, đá, sỏi, than bùn, xơ dừa, mùn cưa, sợi tự nhiên hay tổng hợp (Dickson, 2004; Quinn, 2004). Trong lịch sử, loài người đã biết trồng cây bằng kĩ thuật thủy canh từ rất sớm. Vườn treo Babylon, vườn nổi Azectecs (Mêxicô) là những điển hình đầu tiên của trồng cây trong dung dịch. Thủy canh được sử dụng đầu tiên cho mục đích thí nghiệm, để nghiên cứu hiệu quả của các loại dinh dưỡng dùng cho cây trồng. Năm 1937, thuật ngữ “Hydroponic” được sử dụng lần đầu tiên bởi William Frederick Gericke (trường Đại học California), nghĩa là trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng. Năm 1938, hai nhà dinh dưỡng cây trồng là Dennis R. Hoagland và Deniel I. Arnon đã viết bản tin về phương pháp trồng thủy canh và sau đó phát triển nhiều công thức cho dung dịch dinh dưỡng khoáng. Năm 1950, các mô tả hệ thống về các dung dịch dinh dưỡng được hai ông trình bày một cách hệ thống (Sonneveld and Voogt, 2009). Năm 1860, Julius lập được công thức pha chế dinh dưỡng trong nước giúp cây hấp thụ dễ dàng, đây được xem là gốc của kĩ thuật trồng trong dung dịch dinh dưỡng. Trong thời gian này, hai nhà khoa học người Đức là Sachs (1860) và Knop (1861) cũng đề xuất trồng cây trong dung dịch nước có chứa chất khoáng mà cây cần. Ở Việt Nam, Lê Đình Lương phối hợp với tổ chức Nghiên cứu và Triển khai Hồng Kông đã tiến hành nghiên cứu toàn diện các khía cạnh Khoa học Xã hội cho việc chuyển giao công nghệ và phát triển thủy canh năm 1993. Năm 1999, I Mai và Midmore (Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển rau Châu Á) đã chuyển giao kĩ thuật trồng thủy canh cho nước ta (Võ Thị Bạch Mai, 2003). 1.3.3. Yêu cầu cơ bản của thủy canh Đất tự nhiên duy trì chế độ nhiệt độ và độ thoáng khí thích hợp cho sự sinh trưởng của rễ. Khi đất trở nên nghèo, sự sinh trưởng cây trồng và năng suất suy giảm 4 do độ thoáng khí và nhiệt độ không thích hợp. Cây trồng không thể phát triển tốt khi điều kiện thoát nước kém. Vì vậy trong tự nhiên, đất tự điều chỉnh để cung cấp những điều kiện thích hợp cho sự sinh trưởng của cây trồng. Các điều kiện như thế đó được gọi là hoạt động đệm của đất. Trong môi trường tự nhiên, sự duy trì độ acid hoặc kiềm (pH) và độ dẫn điện (EC) trong phạm vi thích hợp cho hệ thống rễ của cây trồng được đất tự điều chỉnh gọi là hoạt động đệm để giúp cây sinh trưởng bình thường. Vì vậy trong hệ thống thủy canh, yêu cầu này phải được duy trì một cách nhân tạo. Dung dịch dinh dưỡng sử dụng phải chứa tất cả những nguyên tố vi lượng và đa lượng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây. Hoạt động đệm của dung dịch dinh dưỡng phải nằm trong phạm vi thích hợp để hệ thống rễ cây hay giá thể không bị ảnh hưởng đến. Nhiệt độ và độ thoáng khí của dung dịch dinh dưỡng phải thích hợp cho hệ thống rễ cây trồng (Nguyễn Bảo Toàn, 2010). 1.3.4. Ưu điểm và hạn chế của thủy canh Kỹ thuật thủy canh tuy không phải là phương pháp hoàn hảo nhưng các thuận lợi mà thủy canh mang lại về lao động, môi trường, sử dụng nước, năng suất và quản lý bệnh và côn trùng nhiều hơn so với bất lợi (Quinn, 2004). Theo Võ Thị Bạch Mai (2003), Crearser (2006) và Trần Thị Ba và ctv. (2008), kỹ thuật thủy canh có các ưu điểm và hạn chế sau: 1.3.4.1. Ưu điểm -Sản xuất được rau sạch ở những nơi thiếu đất canh tác hoặc đất nhiễm độc, nhiễm mặn cũng như tại gia đình. -Tiết kiệm công lao động. -Kiểm soát được môi trường canh tác nên ít sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. -Năng suất cao, có thể trồng trái vụ và nhiều vụ trong năm. 1.3.4.2. Hạn Chế -Nguồn nước pha dung dịch dinh dưỡng phải sạch, thỏa mãn các yêu cầu về độ phèn, độ mặn. -Mầm bệnh sẽ lây lan nhanh chóng trong hệ thống khi xuất hiện. -Đầu tư ban đầu lớn, giá thành cao và yêu cầu phải có kĩ thuật. 1.3.5. Dung dịch dinh dưỡng Dung dịch dinh dưỡng là yếu tố quan trọng bậc nhất quyết định sự thành công hay thất bại của hệ thống thủy canh (Trần Thị Ba và ctv., 2008). Trong thủy canh, các chất cung cấp cho cây phải ở dạng hòa tan trong môi trường nước và không tương tác 5 với nhau tạo ra các chất tủa hạn chế khả năng hấp thụ của cây. Công thức phối chế các chất thích hợp sẽ góp phần quan trọng quyết định sự thành công của kĩ thuật thủy canh (Võ Thị Bạch Mai, 2003). 1.3.5.1. Pha chế dung dịch Stock Theo Nguyễn Thị Diễm Chi (2009), trong hệ thống thủy canh, dinh dưỡng được cung cấp một cách liên tục thông qua máy bơm, hệ thống nhỏ giọt,…Do đó, thông thường các chất dinh dưỡng được pha dưới dạng dung dịch mẹ (stock). Tuy nhiên, khi pha dung dịch stock thì khả năng kết tủa của các chất là rất cao. Để hạn chế sự kết tủa, các chất có tương tác với nhau được pha riêng trong các dung dịch riêng biệt. Thông thường người ta pha ba dung dịch stock: -Stock 1: Toàn bộ muối canxi, ½ lượng muối phosphate và sắt chelate. -Stock 2: Các muối đa lượng và trung lượng còn lại, ½ lượng muối phosphate còn lại. -Stock 3: Các nguyên tố vi lượng còn lại (không có sắt). 1.3.5.2. Cách pha dung dịch dinh dưỡng, thành phần của dinh dưỡng Theo Phan Thị Bé Thơ (2012), phương pháp pha trộn dung dịch thủy canh tùy thuộc vào số lượng và loại phân được dùng. Thường có ba cách pha như sau: -Nồng độ đơn: 1 lít dung dịch chứa nồng độ tối ưu các chất cho sự sinh trưởng của cây. -Nồng độ đôi: 1 lít dung dịch với gấp đôi hóa chất ở nồng độ đơn. -Một nửa nồng độ: 1 lít dung dịch với ½ khối lượng các chất ở nồng độ đơn. Vào mùa đông, ngày ít nắng lượng nước bốc hơi tương đối nhỏ nên nồng độ đôi được sử dụng để tưới cho cây. Vào mùa hè, ngày nhiều nắng lượng nước bốc hơi và hấp thu tương đối lớn nên ½ hoặc ⅓ nồng độ được sử dụng tưới cho cây. Nồng độ và thành phần dinh dưỡng trong dung dịch còn tùy thuộc rất lớn vào giai đoạn sinh trưởng khác nhau của từng loại cây trồng nhất định. Ngoài ra, khi tính toán nồng độ dung dịch thủy canh cũng cần xem xét một số khía cạnh sau đây: -Khả năng tương tác (kết tủa) của các chất khi pha trộn chung. -pH của dung dịch sau khi pha. 1.3.5.3 Sự tương tác của các nguyên tố trong dung dịch dinh dưỡng Sự tương tác giữa các nguyên tố dinh dưỡng xảy ra khi cung cấp một nguyên tố dinh dưỡng sẽ ảnh hưởng đến sự hấp thụ, hỗ trợ, hoặc chức năng của một số nguyên tố khác. Sự tương tác giữa các nguyên tố có thể dẫn đến thiếu hoặc gây độc và có thể thay đổi sự sinh trưởng của cây trồng (Bảng 1.1). Do sự tương tác này tạo ra các hợp chất 6
- Xem thêm -