Tài liệu Nghiên cứu một số giá thể phối trộn trồng cây cải bắp, cà rốt, dưa chuột trong nhà lưới tại gia lâm, hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ------------
 ------------ NGUYỄN THÁI HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIÁ THỂ PHỐI TRỘN TRỒNG CÂY CẢI BẮP, CÀ RỐT, DƯA CHUỘT TRONG NHÀ LƯỚI TẠI GIA LÂM - HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT Mã số : 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN TẤT CẢNH HÀ NỘI - 2010 LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Kết quả nghiên cứu trong luận văn là kết quả lao ñộng của chính tác giả. Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Nguyễn Thái Hà Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình hoàn thành luận văn này, tôi luôn ñược sự quan tâm, giúp ñỡ quý báu của tập thể các thầy cô giáo Bộ môn Canh Tác, các thầy cô giáo trong Khoa Nông học, Viện ðào tạo Sau ñại học, trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, sự quan tâm, ñộng viên, giúp ñỡ của gia ñình, bạn bè, ñồng nghiệp. ðặc biệt là sự giúp ñỡ, chỉ dẫn tận tình của PGS.TS. Nguyễn Tất Cảnh ñã giúp tôi hoàn thành luận văn này. Tự ñáy lòng mình, tôi xin chân thành cảm ơn ñối với mọi sự quan tâm, giúp ñỡ, ñộng viên quý báu ñó. Hà Nội, ngày 19 tháng 10 năm 2010 Tác giả luận văn Nguyễn Thái Hà Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... ii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục các bảng vii Danh mục các hình ix 1 ðẶT VẤN ðỀ 1 1.1 ðặt vấn ñề 1 1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 2 1.3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của ñề tài 3 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1 Kết quả nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trồng rau không dùng ñất trên thế giới 2.2 4 Kết quả nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trồng rau không dùng ñất ở trong nước 15 3 ðỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 3.1 ðối tượng nghiên cứu 24 3.2 ðịa ñiểm nghiên cứu và thời gian thực hiện 24 3.3 Vật liệu nghiên cứu 24 3.4 Nội dung nghiên cứu 24 3.5 Phương pháp nghiên cứu 25 3.6 Phương pháp xử lý số liệu 32 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33 4.1 So sánh khả năng, chứa nước, giữ nước, giữ phân, ñộ xốp của 4.1.1 một số giá thể ñơn 33 So sánh khả năng hút nước, ñộ xốp của các giá thể ñơn 33 Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... iii 4.1.2 So sánh khả năng giữ nước của một số giá thể ñơn 35 4.1.3 So sánh khả năng giữ phân của một số giá thể ñơn 36 4.2 So sánh khả năng, hút nước, giữ nước, giữ phân, ñộ xốp của các giá thể phối trộn 4.2.1 38 So sánh khả năng hút nước, ñộ xốp của các công thức giá thể phối trộn 38 4.2.2 So sánh khả năng giữ nước của các công thức giá thể phối trộn 40 4.2.3 So sánh khả năng giữ phân của các công thức giá thể phối trộn 41 4.2.4 Một số chỉ tiêu chủ yếu về thành phần dinh dưỡng trong giá thể 42 4.3 ðặc ñiểm sinh trưởng của cải bắp ở thời kỳ sau trồng trên các giá thể phối trộn vụ ñông năm 2009 4.4 43 ðặc ñiểm sinh trưởng của cải bắp thí nghiệm trên các giá thể phối trộn vụ ñông năm 2009 45 4.4.1 ðộng thái ra lá của các giống cải bắp 45 4.4.2 ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán cây của các giá thể phối trộn vụ ñông 2009 46 4.4.3 ðộng thái tăng trưởng chiều cao bắp 48 4.4.4 ðộng thái tăng trưởng ñường kính bắp 50 4.5 Một số ñặc ñiểm hình thái của cải bắp lúc thu hoạch ñược trồng trên các giá thể phối trộn 51 4.5.1 ðặc ñiểm hình thái bắp 51 4.6 Các yếu tố tạo thành năng suất và năng suất của cải bắp trồng chính vụ trên các giá thể phối trộn 4.7 52 Một số chỉ tiêu về chất lượng của cải bắp trồng trên các giá thể phối trộn vụ ñông 2009 54 4.7.1 Chất lượng cảm quan 54 4.7.2 Thành phần sinh hóa 55 4.7.3 Chỉ tiêu về ñộ an toàn của cải bắp trồng trên các giá thể phối trộn 55 Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... iv 4.8 So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 56 4.8.1 Thời gian sinh trưởng của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 56 4.8.2 ðộng thái ra lá của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 57 4.8.3 ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 59 4.8.4 ðặc trưng hình thái củ khi thu hoạch 60 4.8.5 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 61 4.8.6 Một số chỉ tiêu về chất lượng của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 4.8.7 63 Một số chỉ tiêu về ñộ an toàn của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn. 4.9 64 Ảnh hưởng của các giá thể phối trộn ñến sinh trưởng, phát triển và chất lượng của dưa chuột 4.9.1 64 Ảnh hưởng của thức giá thể phối trộn ñến sinh trưởng phát triển qua các giai ñoạn của dưa chuột 4.9.2 65 Ảnh hưởng của các giá thể phối trộn ñến tốc ñộ tăng trưởng chiều cao cây dưa chuột 4.9.3 66 Ảnh hưởng của các giá thể phối trộn ñến tăng trưởng số lá dưa chuột 4.9.4 68 Ảnh hưởng của các giá thể phối trộn ñến ñặc ñiểm cấu trúc và chất lượng quả dưa chuột 4.9.5 69 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của dưa chuột trồng trên các giá thể phối trộn 71 5 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 73 5.1 Kết luận 73 5.2 ðề nghị 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC MỘT SỐ ẢNH THÍ NGHIỆM 81 Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Từ viết vắt 1 BVTV Bảo vệ thực vật 2 CS Cộng sự 3 CT Công thức 4 ð/c ðối chứng 5 ðVT ðơn vị tính 6 ðHNN ðại học Nông Nghiệp 7 HTX Hợp tác xã 8 KHKTNN Khoa học kỹ thuật nông nghiệp 9 NN & PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn 10 NXB Nhà xuất bản 11 RAT Rau an toàn 12 STT Số thứ tự 13 TCN Tiêu chuẩn ngành 14 TGST Thời gian sinh trưởng 15 PCHM Phân chuồng hoai mục 16 VDC Vàng da cam 17 KPC Không phân chia 18 AVRDC Asian Vegetable Research and Development Center 19 FAO Food and Agriculture Organization 20 NFT Nutrient Film Technique 21 WHO World Health Organization Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... vi DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang 4.1 Khả năng hút nước và ñộ xốp của giá thể ñơn 33 4.2 Khả năng giữ nước của giá thể 35 4.3 Khả năng giữ phân của các giá thể ñơn 37 4.4 Khả năng hút nước và ñộ xốp của các công thức giá thể phối trộn 39 4.5 Khả năng giữ nước của các công thức giá thể phối trộn 40 4.6 Khả năng giữ phân của các công thức giá thể phối trộn 42 4.7 Một số chỉ tiêu chủ yếu về thành phần dinh dưỡng của giá thể 43 4.8 Thời kỳ sinh trưởng của cải bắp trồng trên các giá thể phối trộn 44 4.9 ðộng thái ra lá của cải bắp trồng trên các giá thể phối trộn 46 4.10 ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán cây cải bắp trên các giá thể phối trộn 47 4.11 ðộng thái tăng trưởng chiều cao bắp trồng trên giá thể phối trộn 49 4.12 ðộng thái tăng trưởng ñường kính bắp của cải bắp trồng trên các giá thể phối trộn 50 4.13 ðặc trưng hình thái bắp của cải bắp trồng trên các nền giá thể 52 4.14 Các yếu tố tạo thành năng suất và năng suất thực thu của các cải bắp trồng trên các giá thể phối trộn 53 4.15 Một số chỉ tiêu về chất lượng cải bắp 54 4.16 Chỉ tiêu về ñộ an toàn của cải bắp trồng trên các giá thể phối trộn 56 4.17 Thời gian sinh trưởng của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 57 4.18 ðộng thái ra lá của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 58 4.19 ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá của cà rốt trồng trên các giá 4.20 thể phối trộn 59 ðặc trưng hình thái củ của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 60 Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... vii 4.21 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 4.22 61 Một số chỉ tiêu về chất lượng của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 63 4.23 Chỉ tiêu về ñộ an toàn của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 64 4.24 Thời gian sinh trưởng qua các giai ñoạn trồng trên các giá thể phối trộn 4.25 65 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây dưa chuột trồng trên các giá thể phối trộn 4.26 67 ðộng thái tăng trưởng số lá của cây dưa chuột trồng trên các giá thể phối trộn 4.27 69 Ảnh hưởng của thức giá thể phối trộn ñến ñặc ñiểm cấu trúc và chất lượng quả dưa chuột 4.28 70 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của cây dưa chuột trồng trên các giá thể phối trộn. Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... 72 viii DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang 4.1 Khả năng hút nước của giá thể ñơn 34 4.2 ðộ xốp của giá thể ñơn 34 4.3 Khả năng giữ nước của các giá thể ñơn 36 4.4 Khả năng giữ phân của các giá thể ñơn 37 4.5 Khả năng hút nước của các giá thể phối trộn 39 4.6 ðộ xốp của các giá thể phối trộn 40 4.7 Khả năng giữ nước của các giá thể phối trộn 41 4.8 Khả năng giữ phân của các giá thể phối trộn 42 4.9 ðộng thái ra lá của giống cải bắp trồng trên giá thể khác nhau 46 4.10 ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán cây cải bắp trên các giá thể phối trộn 4.11 47 ðộng thái tăng trưởng chiều cao bắp của cải bắp trồng trên các công thức giá thể 49 4.12 ðộng thái tăng trưởng ñường kính bắp của cải bắp 50 4.13 Năng suất thực thu của các giống cải bắp thí nghiệm 53 4.14 ðộng thái ra lá của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 58 4.15 ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 60 4.16 Năng suất của cà rốt trồng trên các giá thể phối trộn 62 4.17 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây dưa chuột trồng trên các giá thể phối trộn 4.18 4.19 67 ðộng thái tăng trưởng số lá dưa chuột trồng trên các công thức giá thể phối trộn 69 Năng suất của cây dưa chuột trồng trên các giá thể phối trộn 72 Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... ix 1. ðẶT VẤN ðỀ 1.1 ðặt vấn ñề Rau là loại thực phẩm rất cần thiết cho ñời sống hàng ngày và không thể thay thế ñược vì rau có vị trí quan trọng ñối với sức khoẻ con người. Rau cung cấp cho cơ thể những chất quan trọng như protein, lipid, v.v... Rau có ưu thế hơn một số cây trồng khác về vitamin và chất khoáng. Theo Tạ Thu Cúc và CS (2000)[7], về mặt kinh tế, rau là loại cây trồng cho hiệu quả kinh tế cao, giá trị sản xuất 1 hecta rau gấp 2 - 3 lần 1 hecta lúa. Rau có tỷ xuất hàng hoá lớn hơn một số cây trồng khác. Rau là loại hàng hoá có giá trị xuất khẩu cao. Năm 2009 ñến tháng 4/2010 trong số các nhóm mặt hàng xuất khẩu, nhóm rau tăng nhanh cả về kim ngạch và số lượng sản phẩm. Nếu như cùng kỳ năm trước chỉ có duy nhất 1 mặt hàng là dưa chuột bao tử dầm dấm ñóng lọ 720 ml thì nay ñã tăng lên 11 mặt hàng. Trong ñó, mặt hàng nấm mèo ñen ñạt kim ngạch cao nhất với hơn 10,1 nghìn ñô la Mỹ (USD), tiếp ñến là ớt tươi ñạt 10,1 nghìn USD và dưa chuột dầm dấm ñóng lọ ñạt 8,6 nghìn USD. Về mặt y học, một số cây rau ñược sử dụng như những cây dược liệu quý. Về mặt xã hội, ngành sản xuất rau phát triển sẽ góp phần tăng thu nhập cho người lao ñộng, sắp xếp lao ñộng hợp lý, mở rộng ngành nghề, giải quyết việc làm cho nông dân trong những lúc nông nhàn, hỗ trợ các ngành khác trong nông nghiệp phát triển như cung cấp thức ăn cho chăn nuôi, v.v... Nghề trồng rau ở nước ta có từ lâu ñời, nông dân có kinh nghiệm và truyền thống canh tác rau kể cả rau trái vụ, nhưng sản xuất rau ở nước ta vẫn chỉ mang tính chất tự cung tự cấp là chính, dẫn ñến hiệu quả sản xuất rau còn thấp. Nguyên nhân của tình trạng trên là do nước ta nằm trong vùng khí hậu Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... 1 nhiệt ñới gió mùa, thời tiết diễn biến phức tạp, nhiệt ñộ không ổn ñịnh, mưa bão, ngập lụt, sâu bệnh hại ... ñã ảnh hưởng ñến sinh trưởng phát triển của cây rau. Nhiều loại hạt giống còn phải nhập ngoại, giá thành cao, diện tích sản xuất còn mạnh mún, phân tán, công nghệ canh tác theo phương thức truyền thống là chính, quy trình rau chưa ñược cụ thể hoá cho từng vùng. Bên cạnh ñó, cơ sở vật chất kỹ thuật cho ngành rau còn nghèo nàn, ñầu tư còn thấp và chưa ñồng bộ so với yêu cầu kỹ thuật phát triển. Trình ñộ chuyên môn của cán bộ và trình ñộ sản xuất của người lao ñộng còn chưa ñáp ứng ñược với yêu cầu của công cuộc ñổi mới. Mặt khác vấn ñề ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng, ô nhiễm nguồn nước, nguồn ñất và việc sử dụng ngày càng tăng thuốc bảo vệ thực vật, thuốc kích thích sinh trưởng ñã làm cho sản phẩm nông nghiệp nói chung và sản phẩm rau nói riêng ở nước ta không an toàn. Hiện nay, với diện tích trồng trọt bị hạn hẹp dần do quá trình ñô thị hóa, cùng với nền nông nghiệp phát triển, mức sống của người dân cao. Nhu cầu trồng các loại rau an toàn với diện tích nhỏ như một góc ban công, hoặc sân thượng cũng có thể trồng các loại rau. Rau ñược trồng tại nhà mang ñến sự tươi ngon, có giá trị dinh dưỡng cao của sản phẩm cho những bữa ăn. Bên cạnh ñó nó cũng mang ñến sự thư giãn sau những giờ làm việc căng thẳng khi chăm sóc vườn rau trên ngôi nhà của mình. Việc trồng rau ñó, cần sử dụng những loại ñất trồng phù hợp ñể ñáp ứng thời gian sinh trưởng cũng như nhu cầu nước, dinh dưỡng của từng loại rau. Xuất phát từ những vấn ñề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “Nghiên cứu một số giá thể phối trộn trồng cây cải bắp, cà rốt, dưa chuột trong nhà lưới tại Gia Lâm - Hà Nội ”. 1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 1.2.1 Mục ñích Xác ñịnh ñược công thức giá thể tốt nhất cho một số cây rau. Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... 2 1.2.2 Yêu cầu - Xác ñịnh khả năng giữ nước, giữ phân bón của các loại giá thể ñơn. - Xác ñịnh ñộ xốp của các loại giá thể ñơn. - Xác ñịnh tỉ lệ phối trộn - Chọn ra các loại giá thể phối trộn tốt ñể trồng một số cây rau trên giá thể. 1.3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của ñề tài 1.3.1 Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của ñề tài góp phần vào việc xác ñịnh một số ñặc tính của các giá thể ñơn ñây là cơ sở ñể phối trộn các loại giá thể khác nhau phù hợp với việc trồng cây rau nói riêng và các cây trồng khác nói chung. 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của ñề tài xây dựng ñược mô hình trồng một số loại rau trên giá thể phối trộn, nhằm tăng phẩm chất, chất lượng của rau khi trồng trên các giá thể ñã ñược nghiên cứu. Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... 3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Kết quả nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trồng rau không dùng ñất trên thế giới 2.1.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trồng rau không dùng ñất trên thế giới Hiện nay, nhiều quốc gia trên khắp thế giới ñã nghiên cứu, ứng dụng các công nghệ kỹ thuật cao vào sản xuất nông nghiệp như công nghệ sinh học, công nghệ nhà kính, công nghệ hoá học, công nghệ tự ñộng hoá, công nghệ trồng cây không dùng ñất vào sản xuất các sản phẩm rau và hoa cao cấp. Nhờ ñó năng suất và chất lượng rau, hoa trên thế giới tăng lên gấp nhiều lần, mang lại lợi nhuận lớn cho các nhà sản xuất, ví dụ ở một số nước như Hoa Kỳ, Hà Lan, Australia,.... Việc sử dụng các loại nhà ñể trồng cũng như các thiết bị phục vụ cho công nghệ sản xuất rau an toàn theo kiểu công nghiệp ñã ñược sử dụng hầu hết các nước trên thế giới. Trong vòng 10 - 15 năm gần ñây, thế giới ñã sử dụng nhà kính khoảng 30.000 ha. Nhà lưới ñã ñược áp dụng cả năm châu lục, ñặc biệt là ðịa Trung Hải, Trung Quốc và Nhật Bản. Riêng trong giai ñoạn 1987 - 1988, thế giới sử dụng ñể trồng rau an toàn khoảng 1980.000 ha, trong ñó Tây Âu 58.000 ha, ðông Âu 18.000 ha. Từ 1960 trở lại ñây nhà trồng trở thành công cụ bảo vệ thực vật, là hệ thống ñiều khiển môi trường ñể sản xuất rau an toàn quanh năm (ðường Hồng Dật, 2000)[10]. Australia có tổng số sản lượng lương thực khoảng 25 tỉ ñô la Mỹ (USD) trong ñó ngành làm vườn có trị giá 4,5 tỉ USD. ðây là một ngành không những có sản lượng kinh tế lớn nhất trong các ngành nông nghiệp, mà còn là ngành chiếm một vị trí xã hội ñặc biệt quan trọng vì ñã sử dụng nhiều lao ñộng nhất; sử dụng tài nguyên thiên nhiên hiệu quả nhất và có nhiều cơ Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... 4 hội xuất khẩu cho một thị trường nhập khẩu thế giới lớn nhất với kim ngạch trên 100 tỉ USD/năm. ðể phát triển tốt ngành này, Australia ñã triển khai một ngành gọi là “ngành làm vườn nhà kính - greenhouse horticulture” nghiên cứu và ứng dụng nhiều kỹ thuật công nghệ cao, ñưa ngành làm vườn trở thành một ngành mũi nhọn cho nông nghiệp Australia. Gần 100% vùng ñai xanh ven ñô thành phố Sydney, Melbourne v.v… ñã sản xuất rau hoa quả trong nhà kính theo kỹ thuật công nghệ cao vừa bảo ñảm an toàn vệ sinh, năng suất cao, chất lượng tốt, vừa giữ ñược tính bền vững nông nghiệp. Năng suất 500 tấn cà chua hoặc 450 tấn dưa chuột/ha/năm không còn là một con số không tưởng. Nông gia ñã có một thu nhập khoảng hơn một triệu ñô la Australia/năm trong một nhà lồng chỉ có diện tích 5.000m2 (Nguyen Quoc Vong, 2003; 2004)[49], [50]. Trồng rau trên các giá thể: Khác với hệ thống trồng rau trong dung dịch ở chỗ, khi trồng cây trên các giá thể rễ cây phát triển trên môi trường chất rắn giúp cho cây có nơi cư trú chắc chắn, không cần phải ñỡ cây như trong dung dịch dinh dưỡng. Kỹ thuật trồng cây không dùng ñất là phương pháp mới ñưa vào nước ta khoảng hơn 10 năm gần ñây, nhưng trên thế giới nó ñã ra ñời và áp dụng ngay từ những năm ñầu của thế kỷ trước. Sau khi hệ thống cây trồng không dùng ñất của Gerick ra ñời năm 1930, nhiều nước trên thế giới ñã ñi sâu vào nghiên cứu và triển khai kỹ thuật này trên quy mô sản xuất thương mại ñặc biệt là các nước phát triển. Theo Hồ Hữu An và CS (2005) [2], thành phần dinh dưỡng trong quả cà chua phụ thuộc rất nhiều yếu tố như thời vụ gieo trồng, giống… và các biện pháp kỹ thuật gieo trồng chúng. Qua các nghiên cứu của mình, tác giả khẳng ñịnh bằng công nghệ gieo trồng không dùng ñất cà chua không những cho năng suất cao mà chất lượng cũng rất tốt, ñặc biệt ñảm bảo ñược ñộ an toàn sản phẩm. Dung dịch dinh dưỡng ñầu tiên do Knop pha chế vào giữa thế kỷ 19. Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... 5 Lúc ñầu chỉ gồm 6 loại muối vô cơ, trong ñó có chứa các nguyên tố ña lượng và trung lượng nhưng không có các chất vi lượng. Sau ñó, rất nhiều loại dung dịch dinh dưỡng ñược ñề xuất như dung dịch của Amon, Olsen, Sinsadze… Theo Yu (1993) [53], Sao (1998) [51] thêm than hoạt tính vào dung dịch dinh dưỡng làm tăng ñáng kể hàm lượng chất khô và năng suất cà chua, dưa chuột. Tác giả Ho và Adam cho thấy năng suất cà chua trồng bằng thuỷ canh tăng hơn nhiều so với ñịa canh và chất lượng cũng ñược cải thiện. Carbonell và CS (1994)[39] qua các nghiên cứu của mình nhận xét có Asen trong dung dịch dinh dưỡng làm tăng sự hấp thu Fe và giảm sự hấp thu B, Cu, Mn, Zn. Mỗi loại cây có ngưỡng pH nhất ñịnh, nếu pH quá thấp hoặc quá cao có thể gây hại trực tiếp ñến hệ rễ, ngoài ra nếu pH cao sẽ gây kết tủa các muối Fe2+, Mn2+, PO43-, Ca2+, Mg2+. Nếu thiếu một trong những nguyên tố trên gây nên những triệu chứng thiếu chất cho cây. Sử dụng các dạng ñạm, các tỷ lệ ñạm khác nhau cũng ảnh hưởng nhiều ñến sinh trưởng, phát triển của cây trồng thuỷ canh. Theo tác giả Elia và CS (1997) [40] dung dịch trồng cây cà tím cần tỷ lệ NH4+/NO3- là 3/7 cho kết quả tốt nhất. Tác giả He và CS (1990) [43] cho rằng, ở vụ ñông khi tăng NO3trong dung dịch dinh dưỡng không làm tăng sự hút NO3- của cây. Hiện tại, Hoa Kỳ cũng là một trong số quốc gia ñứng ñầu về kỹ thuật cũng như diện tích trồng rau công nghệ cao. Hoa Kỳ còn là nước sử dụng kỹ thuật này ñể trồng nhiều loại hoa như lay ơn, cẩm chướng… Hà Lan là nước phát triển công nghệ trồng cây không dùng ñất nổi tiếng trên thế giới. Tác giả Roordvan Eysinga cho biết một số ñiển hình nhà vườn trồng cà chua bằng kỹ thuật len ñá ở ñây. Năm 1991 riêng Bắc Âu có hơn 4.000 ha rau trồng trong thuỷ canh, Hà Lan có tới 3.600 ha, Nam Phi có 400 ha, Pháp, Anh, Italia, ðài Loan mỗi nước cũng có hàng trăm ha cây trồng trong dung dịch (dẫn theo [23]). Israel cũng áp dụng tiến bộ này khá thành công. Nước này chủ yếu sản xuất rau vào mùa ñông và thời ñiểm khan hiếm rau, hoa ở phương Bắc. Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... 6 Năm 1999 Canada ñã có 3.810 nhà kính với 14,7 triệu m2 nhà kính, 4,4 triệu m2 nhà phủ màng nhựa và hơn 10 triệu m2 có mái che. Năm 2003 diện tích trồng rau trong nhà kính 552 ha tăng 24 ha so với năm 1999 chủ yếu là tăng diện tích trồng cà chua. Tại ðài Loan, kỹ thuật trồng cây trong dung dịch ñược áp dụng rộng rãi và thường trồng cho các loại rau, dưa. Ở ñây chủ yếu sử dụng hệ thống trồng cây trong dung dịch không tuần hoàn của AVRDC. Tác giả Hideo (1996) [44] cho biết ớt ngọt, cà chua trồng trong hệ thống này cho quả rất to và dưa chuột có thể trồng tốt trong mùa Hè. 2.1.2 Tình hình nghiên cứu về trồng rau trong khay chậu trên thế giới ðể sản xuất rau theo hướng công nghệ cao cần phải ñầu tư các thiết bị tương ứng với công nghệ trồng ñược lựa chọn. Có thể phân thiết bị sản xuất rau theo kiểu công nghiệp làm ba loại chính là nhà trồng, hệ thống chăm sóc và hệ thống thiết bị phục vụ cho yêu cầu ñặc biệt của công nghệ. - Nhà trồng: Thế giới hiện nay ñã nghiên cứu và ứng dụng một số nhà trồng rau an toàn theo kiểu công nghiệp: nhà lưới không có mái che, nhà lưới có mái che và nhà kính (dẫn theo [6]). - Nhà lưới không có mái che: ðộ chống côn trùng và hạn chế phun thuốc bảo vệ thực vật (BVTV), một phần nào giảm nhiệt (2 - 40C) và tránh dập nát rau khi trời mưa cần phải có nhà lưới ñể trồng rau. Lưới che có thể bằng thép, bằng polyethylen hay aluminet với ñộ màu khác nhau. Khung nhà bằng thép cacbon thường, thép không rỉ hoặc bằng tre, gỗ… . Ưu ñiểm của dạng nhà này là ñầu tư ban ñầu ít, thích hợp với người ít vốn. Tuy nhiên, nhược ñiểm là không có khả năng tăng nhiệt mùa ñông, không chịu mưa ñá… - Nhà lưới có mái che: nhà có thể phủ bằng polyethylen hoặc bằng nhựa tổng hợp ñể chống mưa bão, tránh dập nát rau, nhà loại này có thể bố trí thêm hệ thống thông gió ñể giảm nhiệt ñộ nhưng không lắp ñược hệ thống ñiều hoà trong nhà lúc cần thiết. Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... 7 - Nhà kính: là loại nhà cao cấp chống côn trùng, chống tia cực tím. Loại nhà này cần có hệ thống làm mát, có thể lắp ñặt các thiết bị ñể có thể trồng rau quanh năm ([7], [33]). Hệ thống thiết bị phụ trợ cho công nghệ: Do sản xuất rau theo kiểu công nghiệp nên công nghệ ñòi hỏi phải chính xác ở một số khâu quan trọng. ðối với công nghệ này yêu cầu một số bộ phận lọc chống tắc kẹt, ñịnh lượng và hoà trộn lượng nước tưới và phân bón theo một tỷ lệ nhất ñịnh. Bộ phận kiểm soát CEC, pH…. 2.1.3 Nghiên cứu về vật liệu và kích thước khay chậu dùng ñể trồng rau Nhiều gia ñình sống trong các căn hộ tập thể, nhà chung cư, hay trong các ngôi nhà di ñộng ở nhiều nước trên thế giới, họ không thể có ñược một khoảng ñất vườn nào ñể trồng rau. Vì vậy trồng rau trong khay chậu rất ñược ưa chuộng trên thế giới, ñặc biệt ở khu vực thành thị. Nhiều loại rau thích hợp với phương thức trồng này. Tuy nhiên, một trong những khâu quan trọng là lựa chọn loại khay chậu thích hợp. Khay chậu sử dụng cho trồng rau có thể khác nhau về kích thước, hình dạng và chất liệu. Theo Larry Bass (1999), kích thước của khay chậu tuỳ thuộc vào loại rau trồng. Các loại rau có rễ ăn nông như xà lách, ớt, củ cải và rau gia vị cần khay chậu có ñường kính từ 6 inch trở lên, và sâu 8 inch. Các loại rau ăn quả như cà chua, bí, ñậu, dưa chuột cần loại khay chậu to hơn. Theo Meyer (2007)[48], khay chậu trồng rau có thể làm từ bất cứ loại vật liệu nào mà chứa ñược ñất và thoát nước. Có thể chia ra làm hai loại khay chậu, ñó là loại xốp và phi xốp. Loại xốp bao gồm: Khay chậu bằng ñất nung hoặc ñất sét: loại này ñược sử dụng từ lâu. Khay chậu loại này rất tốt cho rễ cây phát triển, cung cấp ñầy ñủ không khí. Loại khay tuy hơi nặng nhưng có khả năng thoát nước nhanh, giúp ñất tơi xốp. Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... 8 Loại phi xốp bao gồm: - Khay chậu bằng nhựa và hỗn hợp nhựa, thuỷ tinh: loại này nhẹ hoặc quá nhẹ, giữ ẩm lâu và có nhiều màu sắc ñể trang trí. - Khay chậu bằng gỗ: có khả năng cách ly với nhiệt ñộ môi trường, phải thay thế nếu sử dụng lâu. - Khay chậu bằng các loại ñồ gốm tráng men: ñẹp, bắt mắt nhưng không thông thoáng cho sự phát triển của rễ cây. - Khay chậu kim loại: cách ly kém nên có thể rất nóng hoặc rất lạnh tuỳ theo thay ñổi nhiệt ñộ bên ngoài. Khay chậu cỡ lớn thì ít bị ảnh hưởng hơn. - Khay chậu ñá: nặng hơn về trọng lượng và thường rất ñắt, khó tìm và khó thoát nước. Theo tác giả Tammy Kohleppel và Dan Lineberger, dù khay chậu làm bằng bất cứ vật liệu gì và kích cỡ bao nhiêu ñều phải có lỗ thoát nước. Lỗ thoát nước phải ở mặt ñáy hoặc ở mặt bên của khay chậu. Theo nghiên cứu của trường ñại học Ohio State thì phải có ít nhất bốn lỗ trong một khay chậu. Dưới ñáy của khay chậu nên bổ sung một lớp sỏi thô dày 1 inch ñể dễ thoát nước. Tác giả Karen và CS (2001) [46] ñưa ra kích thước khay chậu cho một số loại rau như sau: ðơn vị tính: (inch) Loại rau Kích thước Loại rau Kích thước Rộng Sâu Bắp cải 8” – 10” 12” Dưa chuột Cải xoăn 8” 8” Ớt 16” Rau diếp 8” 6” – 8” Súp lơ 20” Cà chua 16” ðậu Hà Lan 12” Cà rốt 10’ Hành 10” – 12” Mồng tơi 10” 4” – 6” Cải buxen 12” 12” Rộng Sâu 20” 16” Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... 9 2. 1.4 Nghiên cứu về giá thể trồng rau trong khay chậu Theo Karen và CS (2001) [46], giá thể dùng ñể trồng cây trong khay chậu cần cung cấp nước và dinh dưỡng cho cây và cần thoáng khí, thoát nước tốt và nhẹ. Không nên dùng 100% ñất vườn vì sẽ nặng, chặt, bí, nhanh khô, thoát nước kém, quá chua hoặc quá kiềm và có thể mang cỏ dại và mầm bệnh. Tốt nhất nên sử dụng giá thể hỗn hợp không dùng ñất hoặc hỗn hợp ñất. Các giá thể hỗn hợp không dùng ñất ñã ñược thương mại hóa như các sản phẩm Jiffy Mix, Bacto, Promix and Jiffy Pro. Hỗn hợp này ñược làm từ rêu than bùn, khoáng chất, cát thô hoặc các sản phẩm từ cây gỗ. Khoáng chất giữ ñược nước và dinh dưỡng lâu và giữ cho giá thể luôn ẩm. Hỗn hợp giá thể không dùng ñất thường nhẹ nên ñây là sự lựa chọn lý tưởng cho khay chậu luôn bị di chuyển. Hỗn hợp ñất thường ñược làm từ một phần rêu than bùn hay phân trộn, một phần ñất tiệt trùng, một phần khoáng chất hoặc perlite và một phần phân chuồng. Hỗn hợp ñất giữ nước tốt hơn hỗn hợp không dùng ñất. Theo Meyer (2007)[48], có thể sử dụng các loại giá thể: Hỗn hợp ñất: gồm 1 phần ñất vườn + 1 phần than bùn + 1 phần cát. ðất nhân tạo: ñây là giá thể ñược sử dụng chủ yếu với ưu ñiểm nhẹ, giữ nước và thoáng khí, rất lý tưởng cho sự tăng trưởng của cây. Xơ dừa cũng nằm trong thành phần loại này. Theo Masstalerz ( 1997) cho biết ở Hoa Kỳ thường sử dụng công thức giá thể với thành phần gồm mùn sét + mùn cát sét + mùn cát có tỷ lệ phối trộn 1:2:2, hay 1:1:1 hay 1:2:0 dùng làm bầu cho cây con ñều cho cây con có tỷ lệ sống cao và sinh trưởng phát triển tốt (dẫn theo [54]). Về thành phần và tỷ lệ các loại vật liệu phối trộn giá thể, ñã có nhiều tác giả ñi sâu nghiên cứu. Tại Trung tâm Nghiên cứu và phát triển rau châu Á (AVRDC) khi nghiên cứu về giá thể, cho gieo ươm cây con ñã ñi ñến kết luận việc phối trộn than bùn và chất khoáng phù hợp nhất cho sinh trưởng phát triển của cây con. Ví dụ phối trộn 3 phần than bùn + 1 phần chất khoáng là tốt nhất. Trường ðại h ọc Nông nghiệp Hà Nội – Lu ận văn thạ c sĩ nô ng ng hiệp ....... 10