Tài liệu Nghiên cứu giải pháp công nghệ sản xuất một số loại rau ăn lá trái vụ bằng phương pháp thủy canh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN NGUYỄN MINH CHUNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỘT SỐ LOẠI RAU ĂN LÁ TRÁI VỤ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY CANH LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP Thái Nguyên - 2012 1Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN NGUYỄN MINH CHUNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỘT SỐ LOẠI RAU ĂN LÁ TRÁI VỤ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY CANH LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 62.62.01.01 Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Nguyễn Khắc Thái Sơn 2. GS.TS. Trần Khắc Thi Thái Nguyên – 2012 2Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là hoàn toàn trung thực, chưa từng được ai sử dụng để công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận án đã được ghi rõ nguồn gốc. TÁC GIẢ LUẬN ÁN NCS. Nguyễn Minh Chung 3Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài “Nghiên cứu giải pháp công nghệ sản xuất một số loại rau ăn lá trái vụ bằng phương pháp thuỷ canh”, Tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, tạo điều kiện của tập thể lãnh đạo, các nhà khoa học, cán bộ, chuyên viên, nghiên cứu viên Bộ môn Rau và Cây Gia vị; tập thể Ban Lãnh đạo Viện Nghiên cứu Rau Quả; tập thể Ban Giám đốc Đại học Thái Nguyên, Ban Đào tạo Sau Đại học Đại học Thái Nguyên; tập thể cán bộ, giảng viên Phòng Quản lý Đào tạo Sau Đại học, Khoa Trồng trọt, giảng viên, cán bộ các phòng, ban chức năng, Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông lâm – Đại học Thái nguyên. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ đó. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Khắc Thái Sơn và GS.TS. Trần Khắc Thi – những thầy giáo trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo cho Tôi hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn thạc sỹ Nguyễn Thị An, thạc sỹ Hoàng Minh Châu cán bộ Viện Nghiên cứu Rau Quả đã giúp đỡ Tôi trong việc thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp của Tôi đang công tác tại Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh, Ban Tổ chức Trung ương Đảng, Đảng ủy Khối các cơ quan Trung ương và gia đình, bạn bè đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện và giúp đỡ Tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án này. TÁC GIẢ LUẬN ÁN NCS. Nguyễn Minh Chung 4Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Lời cam đoan......................................................................................................i Lời cảm ơn.........................................................................................................ii Mục lục.............................................................................................................iii Danh mục chữ viết tắt ......................................................................................xi Danh mục các bảng .........................................................................................xii Danh mục đồ thị, sơ đồ ................................................................................... xv MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................... 1 2. Mục đích của đề tài.................................................................................................... 3 3. Ý nghĩa của đề tài.......................................................................................... 3 3.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................... 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................... 3 4. Những đóng góp mới của đề tài .................................................................... 3 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 4 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI .......................................................... 4 1.1.1. Lí luận về trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng ........................... 4 1.1.2. Vai trò của rau xanh ..................................................................... 5 1.1.3. Giá trị của rau xanh.......................................................................... 5 1.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ RAU XANH ......................... 7 1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau xanh trên thế giới ...................... 7 1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ rau xanh ở Việt Nam....................... 8 1.2.3. Tình hình sản xuất rau an toàn trái vụ ở Việt Nam ...................... 10 1.3. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ KĨ THUẬT THỦY CANH ................. 13 1.3.1. Khái niệm về thủy canh ................................................................ 13 1.3.2. Lịch sử phát triển của kĩ thuật thủy canh...................................... 13 1.3.3. Phân loại các hệ thống thủy canh ................................................. 15 5Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 1.3.4. Ưu điểm, nhược điểm và triển vọng của kĩ thuật thủy canh trong sản xuất rau .......................................................................... 16 1.3.4.1. Ưu điểm của ứng dụng kĩ thuật thủy canh vào sản xuất rau......................................................................16 1.3.4.2. Nhược điểm của ứng dụng kĩ thuật thủy canh vào sản xuất rau......................................................................16 1.3.4.3. Triển vọng của ứng dụng kĩ thuật thủy canh vào sản xuất rau................................................................ 18 1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG KĨ THUẬT THỦY CANH................................................................................................. 19 1.4.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kĩ thuật thủy canh trên thế giới .................................................................................... 19 1.4.1.1. Kết quả nghiên cứu về dung dịch dinh dưỡng để trồng cây bằng kĩ thuật thủy canh trên thế giới .............. 19 1.4.1.2. Kết quả nghiên cứu về dụng cụ và giá thể để trồng cây bằng kĩ thuật thủy canh trên thế giới .................................. 23 1.4.1.3. Kết quả nghiên cứu về sâu bệnh hại trong kĩ thuật thủy canh trên thế giới ..............................................................26 1.4.1.4. Tình hình phát triển kĩ thuật thủy canh trên thế giới ......... 28 1.4.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kĩ thuật thủy canh ở Việt Nam .................................................................................... 31 1.4.2.1. Kết quả nghiên cứu về dung dịch dưỡng để trồng cây bằng kĩ thuật thủy canh ở Việt Nam ................................. 31 1.4.2.2. Kết quả nghiên cứu về dụng cụ và giá thể để trồng cây bằng kĩ thuật thủy anh ở Việt Nam.................................... 33 1.4.2.3. Kết quả nghiên cứu về sâu bệnh hại trong trồng cây bằng kĩ thuật thủy canh ở Việt Nam ................................. 38 6Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v 1.4.2.4. Kết quả nghiên cứu sản xuất rau ăn lá trái vụ bằng công nghệ thủy canh ở Việt Nam ......................................... 39 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................................................... 42 2.1. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .................... 42 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................... 42 2.1.2. Vật liệu nghiên cứu......................................................................... 44 2.1.2.1. Hệ thống thuỷ canh tuần hoàn ........................................... 44 2.1.2.2. Giá thể và rọ nhựa.............................................................. 45 2.1.2.3. Dung dịch dinh dưỡng ....................................................... 45 2.1.3. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 46 2.2. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ......................................... 46 2.2.1. Thời gian nghiên cứu ..................................................................... 46 2.2.2. Địa điểm nghiên cứu...................................................................... 46 2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................... 47 2.3.1. Nội dung 1: Nghiên cứu xác định loại rau ăn lá thích hợp trồng trái vụ bằng công nghệ thuỷ canh tuần hoàn ....................... 47 2.3.2. Nội dung 2: Xác định loại dung dịch dinh dưỡng thích hợp để trồng thủy canh đối với một số loại rau ăn lá............................ 47 2.3.3. Nội dung 3: Xác định loại giá thể giữ cây thích hợp để trồng thủy canh đối với một số loại rau ăn lá............................ 47 2.3.4. Nội dung 4: Nghiên cứu chọn loại ống dẫn dung dịch trong hệ thống thủy canh tuần hoàn............................................... 47 2.3.5. Nội dung 5: Xây dựng mô hình thử nghiệm sản xuất một số loại rau ăn lá trái vụ bằng công nghệ thủy canh................. 47 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................ 47 2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ....................................................... 47 7Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi Thí nghiệm 1: So sánh giống xà lách trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn. .............................................. 47 Thí nghiệm 2: So sánh giống cải ngọt trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn. ............................................... 48 Thí nghiệm 3: So sánh giống cần tây trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn. ............................................... 48 Thí nghiệm 4: So sánh giống rau muống trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn. ............................................... 49 Thí nghiệm 5: Xác định dung dịch thủy canh tuần hoàn thích hợp đối với một số loại rau ăn lá ............................................................. 49 Thí nghiệm 6: Xác định giá thể giữ cây thích hợp với rau cải xanh. ....... 50 Thí nghiệm 7: Xác định giá thể giữ cây thích hợp với rau xà lách. ......... 50 Thí nghiệm 8: Xác định giá thể giữ cây thích hợp với rau cần tây..............50 Thí nghiệm 9: Xác định loại ống dẫn dung dịch thích hợp với rau xà lách....50 Thí nghiệm 10: Xác định loại ống dẫn dung dịch thích hợp với rau cải xanh.....51 Mô hình 1: sản xuất thăm dò tại Hợp tác xã Ba Chữ, Vân Nội, Đông Anh, Hà Nội............................................................................. 51 Mô hình 2: sản xuất tại Viện Nghiên cứu Rau Quả Gia Lâm, Hà Nội..... 51 2.4.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi ........................ 51 2.4.2.1. Nhóm các chỉ tiêu về sinh trưởng ......................................... 51 2.4.2.2. Nhóm chỉ tiêu về chất lượng rau........................................... 52 2.4.2.3. Nhóm các chỉ tiêu về sâu bệnh.............................................. 53 2.4.2.4. Phương pháp hạch toán kinh tế............................................. 53 2.4.3. Phương pháp xử lí số liệu ............................................................... 54 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN....................... 55 3.1. XÁC ĐỊNH LOẠI RAU ĂN LÁ THÍCH HỢP TRỒNG TRÁI VỤ BẰNG CÔNG NGHỆ THỦY CANH TUẦN HOÀN................... 55 8Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii 3.1.1. Xác định giống xà lách thích hợp trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ............................................ 55 3.1.1.1. Thời gian từng giai đoạn sinh trưởng của các giống xà lách trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................................. 55 3.1.1.2. Tình hình sinh trưởng và năng suất của các giống xà lách trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................................. 56 3.1.2. Xác định giống cải xanh thích hợp trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................. 58 3.1.2.1. Thời gian từng giai đoạn sinh trưởng của các giống cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................................. 58 3.1.2.2. Tình hình sinh trưởng và năng suất của các giống cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................................. 58 3.1.3. Xác định giống cần tây thích hợp trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn.............................................. 60 3.1.3.1. Thời gian từng gian đoạn sinh trưởng của các giống cần tây trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................................ 60 3.1.3.2. Tình hình sinh trưởng và năng suất của các giống cần tây trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................................ 60 3.1.4. Xác định giống rau muống thích hợp trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn.............................................. 62 3.1.4.1. Thời gian từng giai đoạn sinh trưởng 9Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii của các giống rau muống trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................................ 62 3.1.4.2. Chiều cao của các giống rau muống trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ................................. 62 3.1.4.3. Năng suất thực thu của các giống rau muống trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............. 63 3.1.5. Chất lượng và mức độ an toàn vệ sinh thực phẩm của các giống xà lách, cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn .......................................................................... 65 3.1.5.1. Một số chỉ tiêu về chất lượng của xà lách và cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn .......................... 65 3.1.5.2. Hàm lượng nitrate và một số kim loại nặng trong xà lách, cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ........... 66 3.2. XÁC ĐỊNH LOẠI DUNG DỊCH DINH DƯỠNG THÍCH HỢP ĐỂ TRỒNG THỦY CANH VỚI MỘT SỐ LOẠI RAU ĂN LÁ................... 68 3.2.1. Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến tình hình sinh trưởng các loại rau trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ....................................................................... 68 3.2.2. Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến năng suất các loại rau trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn .... 69 3.2.3. Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến hàm lượng nitrate và một số một số kim loại nặng trong xà lách, cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn.............................71 3.3. XÁC ĐỊNH LOẠI GIÁ THỂ GIỮ CÂY THÍCH HỢP ĐỂ TRỒNG THỦY CANH TRÁI VỤ ĐỐI VỚI MỘT SỐ LOẠI RAU ĂN LÁ ................................................................... 74 3.3.1. Ảnh hưởng của loại giá thể giữ cây đến sinh trưởng, 10Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ix phát triển, năng suất và chất lượng rau cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ............................................ 74 3.3.2. Ảnh hưởng của loại giá thể giữ cây đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng rau xà lách trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn..................................................................................77 3.3.3. Ảnh hưởng của loại giá thể giữ cây đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng rau cần tây trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn.............................................. 80 3.4. LỰA CHỌN LOẠI ỐNG DẪN DUNG DỊCH THÍCH HỢP ĐỂ TRỒNG RAU BẰNG CÔNG NGHỆ THỦY CANH TUẦN HOÀN......................................................................... 82 3.4.1. Ảnh hưởng của loại ống dẫn dung dịch đến sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của rau xà lách ........................................... 83 3.4.1.1. Ảnh hưởng của loại ống dẫn dung dịch đến tình hình sinh trưởng của rau xà lách ............................................................. 83 3.4.1.2. Ảnh hưởng của loại ống dẫn dung dịch đến năng suất rau xà lách...................................................................................................85 3.4.1.3. Hiệu quả kinh tế của rau xà lách trồng trên các loại ống dẫn dung dịch........................................................................... 86 3.4.2. Ảnh hưởng của loại ống dẫn dung dịch đến sự sinh trưởng, phát triển và năng suất rau cải xanh................................................ 87 3.4.2.1. Ảnh hưởng của loại ống dẫn dung dịch đến sinh trưởng của rau cải xanh ................................................................. 87 3.4.2.2. Ảnh hưởng của loại ống dẫn dung dịch đến năng suất rau cải xanh ........................................................................ 88 3.4.2.3. Hiệu quả kinh tế của rau cải xanh trồng trên các loại ống dẫn dung dịch ......................................... 89 11Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn x 3.5. XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT MỘT SỐ LOẠI RAU ĂN LÁ TRÁI VỤ BẰNG CÔNG NGHỆ THỦY CANH TUẦN HOÀN......................................................................... 90 3.5.1. Kết quả xây dựng mô hình thử nghiệm sản xuất rau ăn lá trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn tại hợp tác xã Ba Chữ, Vân Nội, Đông Anh, Hà Nội .................... 91 3.5.2. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất rau ăn lá trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn tại Viện Nghiên cứu Rau Quả Gia Lâm, Hà Nội .......................... 93 3.5.3. Tình hình sâu bệnh hại trên các chủng loại rau ăn lá trồng trái vụ trên hệ thống thủy canh tuần hoàn ........................... 96 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 98 1. Kết luận ....................................................................................................... 98 2. Đề nghị ........................................................................................................ 98 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 12Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn xi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT - FAO (Food and Agriculture Organization): Tổ chức Nông lương quốc tế - ĐB: Đồng bằng - NFT (Nutrient Film Technique): Kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng - AVRDC : Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Rau Châu Á -WHO (World Health Organization): Tổ chức Y tế Thế giới. - CT: Công thức - TN: Thí nghiệm - VTMC: Vitamin C - ĐK tán: Đường kính tán - KL: Khối lượng - NSLT: Năng suất lý thuyết - NSTT: Năng suất thực thu. - Đ/c: Đối chứng - VN: Việt Nam - TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam - KLN: Kim loại nặng - ĐHNN: Đại học nông nghiệp - VRQ: Viện Rau Quả 13Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn xii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1. Thời gian từng giai đoạn sinh trưởng của các giống xà lách trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ........................ 55 Bảng 3.2. Một số chỉ tiêu sinh trưởng chính và năng suất của các giống xà lách trồng trái vụ giai đoạn sinh trưởng của các giống cải xanh trồng trái vụ bằng công bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ...... 56 Bảng 3.3. Thời gian từng nghệ thủy canh tuần hoàn...................................... 58 Bảng 3.4. Một số chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất của các giống cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ........ 59 Bảng 3.5. Thời gian từng giai đoạn sinh trưởng của các giống cần tây trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ........................ 60 Bảng 3.6. Một số chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất của các giống cần tây trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn .......... 61 Bảng 3.7. Thời gian từng giai đoạn sinh trưởng của các giống rau muống trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn...... 62 Bảng 3.8. Chiều cao của các giống rau muống trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ............................................ 63 Bảng 3.9. Năng suất thực thu của các giống rau muống trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................. 63 Bảng 3.10. Một số chỉ tiêu chất lượng của các giống xà lách và cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ....................... 65 Bảng 3.11. Hàm lượng NO3 và một số kim loại nặng trong xà lách và cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn.... 67 Bảng 3.12. Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến chiều cao và số lá các loại rau trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn....................................................................... 69 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến chiều cao 14Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn xiii rau muống trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ...... 69 Bảng 3.14. Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến năng suất một số loại rau trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn....................................................................... 70 Bảng 3.15. Ảnh hưởng của loại dung dịch dinh dưỡng đến năng suất rau muống trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ..... 71 Bảng 3.16. Ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng đến hàm lượng nitrate và một số kim loại nặng trong xà lách, cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn.................................................72 Bảng 3.17. Ảnh hưởng của loại giá thể giữ cây đến sinh trưởng và năng suất rau cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn.. ........................................ 75 Bảng 3.18. Ảnh hưởng của loại giá thể giữ cây đến chất lượng rau cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn..................................................................... 76 Bảng 3.19. Ảnh hưởng của loại giá thể giữ cây đến sinh trưởng và năng suất rau xà lách trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn .......................................... 77 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của loại giá thể giữ cây đến các chỉ tiêu về chất lượng rau xà lách trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ........................................ ..79 Bảng 3.21. Ảnh hưởng của loại giá thể giữ cây đến các chỉ tiêu sinh trưởng của rau cần tây trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn..................................................................... 80 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của loại giá thể giữ cây đến chất lượng rau cần tây trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn..................................................................... 82 15Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn xiv Bảng 3.23. Ảnh hưởng của loại ống dẫn dung dịch đến năng suất rau xà lách.................................................................................... 85 Bảng 3.24. Hiệu quả kinh tế của rau xà lách trồng trên các loại ống dẫn dung dịch ................................................... 86 Bảng 3.25. Ảnh hưởng của loại ống dẫn dung dịch đến số lá và chiều cao rau cải xanh.............................................................. 87 Bảng 3.26. Ảnh hưởng của loại ống dẫn dung dịch đến khối lượng và năng suất rau cải xanh.............................................................. 88 Bảng 3.27. Hiệu quả kinh tế của rau cải xanh trồng trên các loại ống dẫn dung dịch.................................................... 89 Bảng 3.28. Hàm lượng nitrate và một số kim loại nặng trong các loại rau ở mô hình sản xuất bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn tại Hợp tác xã Ba Chữ, Văn Nội, Đông Anh................................ 91 Bảng 3.29. Kết quả thử nghiệm mô hình sản xuất rau ăn lá trái vụ bằng công nghệ thuỷ canh tuần hoàn tại Ba Chữ - Vân Nội - Đông Anh................................................ 92 Bảng 3.30. Thời gian sinh trưởng của các loại rau ở mô hình sản xuất bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn tại Viện Nghiên cứu Rau Quả ...................................................... 93 Bảng 3.31. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các loại rau ở mô hình sản xuất bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn tại Viện Nghiên cứu Rau Quả ............................................................94 Bảng 3.32. Hàm lượng nitrate và một số kim loại nặng trong các loại rau ở mô hình sản xuất bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn tại Viện Nghiên cứu Rau Quả ...................................................... 95 Bảng 3.33. Hiệu quả kinh tế của các loại rau ở mô hình sản xuất bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn tại VNCRQ ....................... 96 16Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn xv DANH MỤC ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ Hình 3.1. Năng suất của các giống xà lách trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................. 57 Hình 3.2. Năng suất thực thu của các giống rau cải trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................. 59 Hình 3.3. Năng suất của các giống cần tây trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................. 61 Hình 3.4. Tổng năng suất của các giống rau muống trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn............................................. 64 Hình 3.5. Ảnh hưởng của các loại giá thể giữ cây đến năng suất rau cải xanh trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn .... 76 Hình 3.6. Ảnh hưởng của các loại giá thể giữ cây đến năng suất rau xà lách trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ...... 78 Hình 3.7. Ảnh hưởng của các loại giá thể giữ cây đến năng suất rau cần tây trồng trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn ...... 81 Hình 3.8. Ảnh hưởng các loại ống dẫn dung dịch đến số lá rau xà lách........ 84 Hình 3.9. Ảnh hưởng các loại ống dẫn dung dịch đến chiều dài lá rau xà lách............................................................. 85 17Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Rau là nguồn thực phẩm thiết yếu trong đời sống hằng ngày của con người. Rau không chỉ cung cấp một lượng lớn vitamin… mà còn cung cấp một phần các nguyên tố đa, vi lượng cần thiết trong cấu tạo tế bào. Ngoài ra, rau còn là loại cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao, là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nhiều nước trên thế giới. Rau rất đa dạng về chủng loại như rau ăn quả, rau ăn củ, rau ăn lá… Sản xuất rau ở nước ta hiện cơ bản đáp ứng nhu cầu tiêu thụ rau xanh của người dân, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và từng bước nâng cao giá trị xuất khẩu rau của Việt Nam. Tuy nhiên, có hai yếu tố hạn chế chính và cản trở nhất của sản xuất rau hiện nay là giải quyết đủ rau trái vụ và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Vào chính vụ, giá rau thường rất rẻ, giá các loại rau sản xuất theo quy trình an toàn bị giảm hẳn, thu nhập của người sản xuất rau giảm sút, có doanh nghiệp thậm chí bị thua lỗ và phá sản, do đó chưa thúc đẩy được mạng lưới sản xuất rau an toàn và hình thành các vùng sản xuất rau tập trung. Vào lúc trái vụ, lượng rau thường không đủ, người trồng sử dụng nhiều nước phân, phân hóa học, hóa chất bảo vệ thực vật và điều hòa sinh trưởng nên giá cao và thường chất lượng rau chưa đảm bảo tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm. Đồng thời, một lượng lớn rau được nhập khẩu từ nước ngoài, phổ biến là từ Trung Quốc, gây khó khăn cho công tác giám sát chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm. Bên cạnh đó, việc sản xuất rau theo phương pháp truyền thống ở nước ta đã gây tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng (ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất), việc sử dụng ngày càng tăng các loại thuốc bảo vệ thực vật, thuốc kích thích sinh trưởng và sử dụng phân hoá học ngày càng nhiều đã làm cho sản phẩm nông nghiệp nói chung và sản phẩm rau của nước ta không 18Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 đảm bảo an toàn. Cùng với quá trình đó, nhu cầu sử dụng rau xanh của người dân ngày càng tăng. Theo dự báo của FAO (2008), nhu cầu sử dụng rau xanh hằng năm tăng khoảng 5% [68]. Để giải quyết vấn đề này, đa dạng hóa loại hình sản xuất, áp dụng công nghệ cao, công nghệ có chi phí đầu tư thấp để duy trì sản xuất bình thường trong vụ rau trái vụ và quản lý an toàn vệ sinh thực phẩm đặc biệt là dư lượng kim loại nặng, vi sinh vật và thuốc bảo vệ thực vật là một hướng đi cần thiết. Trong thực tế chúng ta đã có nhiều cải tiến và giải pháp được đưa ra như trồng rau trong nhà lưới đơn giản, nhà lưới kiên cố, bán kiên cố, sử dụng vòm che di động trên đồng ruộng hay sản xuất trên nền giá thể, sản xuất rau mầm, sản xuất trên hệ thống điều khiển tự động trong nhà lưới đã được áp dụng, song mỗi công nghệ đều có những ưu điểm và bộc lộ những hạn chế nhất định. Phần lớn các hạn chế đều có liên quan đến quản lý đất trồng, quản lý nhiệt độ, ẩm độ trên đồng ruộng và trong nhà lưới. Do đặc điểm nhiệt đới có 4 mùa rõ rệt, nhiệt độ trong vụ rau hè rất cao, hiệu quả của các giải pháp trồng rau trong nhà lưới bị hạn chế, có thể có lúc thất bại. Từ những thực trạng trên cho thấy, việc lựa chọn giải pháp trồng rau thủy canh có thể góp phần giải quyết các tồn tại trên của ngành sản xuất rau nước ta hiện nay. Tuy có thể phạm vi mở rộng ứng dụng của công nghệ này không thể thay thế hoàn toàn các giải pháp khác, song nó sẽ là một trong các giải pháp phối hợp có hiệu quả để giải quyết vấn đề vệ sinh thực phẩm và sản xuất rau trái vụ ở nước ta. Việc áp dụng công nghệ này vào sản xuất cũng góp phần thúc đẩy sản xuất rau ở cả vùng núi cao, hải đảo không có tài nguyên đất phù hợp để trồng rau và những vùng đất bị ô nhiễm. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành đề tài: Nghiên cứu giải pháp công nghệ sản xuất một số loại rau ăn lá trái vụ bằng phương pháp thuỷ canh. 19Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 2. Mục đích của đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số kỹ thuật cơ bản đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng của một số loại rau ăn lá trồng trái vụ và đề xuất hoàn thiện quy trình sản xuất trái vụ các loại rau này bằng phương pháp thủy canh tuần hoàn. 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý ngh Cung cấp các dữ liệu chuyên môn hoàn thiện quy trình sản xuất rau ăn lá trái vụ bằng phương pháp thủy canh để bổ sung vào hệ thống các phương pháp sản xuất rau đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm trong điều kiện khí hậu miền Bắc Việt Nam. Kết quả nghiên cứu còn góp phần bổ sung lý luận cho một số môn khoa học cơ sở, như: sinh lý thực vật, sinh hóa thực vật, dinh dưỡng khoáng… 3.2. Ý ngh Giúp các nhà sản xuất, các doanh nghiệp chủ động sản xuất rau trong nhà lưới bằng kỹ thuật thủy canh, đáp ứng nhu cầu rau đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm cho thị trường nội địa và tiến tới xuất khẩu. 4. Những đóng góp mới của đề tài - Đề tài nghiên cứu góp phần xác định được giá thể trồng rau, loại rau ăn lá, dung dịch dinh dưỡng, dụng cụ chứa dung dịch trồng rau ăn lá trái vụ thích hợp nhất trong điều kiện khí hậu miền Bắc Việt Nam. - Đề tài góp phần đề xuất hoàn thiện “Quy trình sản xuất rau an toàn trái vụ bằng công nghệ thủy canh tuần hoàn” nhằm góp phần nhanh chóng phát triển công nghệ này vào sản xuất rau trái vụ tại các vùng có điều kiện ở nước ta. 20Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn