Tài liệu Xác định hàm lượng nitrat trong rau trồng thủy canh

LỜI CAM ĐOAN Nhóm xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong báo cáo 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, số liệu, tài liệu trích dẫn trong báo cáo đã được ghi rõ nguồn gốc. NHÓM LÀM NGHIÊN CỨU SV. Trần Văn Hà SV. Nguyễn Minh Nhật SV. Nguyễn Minh Trung 1 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài “Xác định hàm lượng nitrat trong rau trồng thủy canh” , Nhóm đã nhận được sự giúp đỡ, tư vấn của các giảng viên khoa Khoa học môi trường, các thầy cô quản lý phòng thí nghiệm của khoa Khoa học môi trường, các thầy cô trợ giảng cho khoa và các bạn sinh viên trong khoa. Nhóm xin chân thành cảm ơn vì sự giúp đỡ đó. Nhóm xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Th.S. Dương Thị Giáng Hương là giảng viên đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo cho nhóm hoàn thành nghiên cứu này. Xin chân thành cảm ơn cô Dương Thị Lan Oanh cán bộ Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền Nam Việt Nam đã giúp đỡ và tư vấn trong quá trình nhóm hoàn thành nghiên cứu. Nhóm xin chân thành cảm ơn bạn bè, gia đình đã động viên, khích lệ nhóm trong quá trình thực hiện và hoàn thành nghiên cứu này. NHÓM LÀM NGHIÊN CỨU SV. Trần Văn Hà SV. Nguyễn Minh Nhật SV. Nguyễn Minh Trung 2 MỤC LỤC Lời cam đoan…………………………………………………………………...…..…… 1 Lời cảm ơn………………………………………………………………............…….... 2 Mục lục………………………………………………………………...………..………. 3 Danh mục chữ viết tắt……………………………………………………........………... 6 Danh mục bảng biểu......................................................................................................... 7 Danh mục hình ảnh........................................................................................................... 9 MỞ ĐẦU…………………………………………………………...…………....…….. 10 1. Tính cấp thiết của đề tài………………………………………...……….....……...… 10 2. Mục tiêu nghiên cứu……………………………………………...….....….......……. 11 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn………………………………….......……….…......... 11 Ý nghĩa khoa học…………………………………………...……………............... 11 Ý nghĩa thực tiễn…………………………………………..………….................... 11 Tính mới của đề tài……………………………...…………….....……………...…...… 12 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN…………………………….....………….……………... 13 1.1. TỔNG QUAN TRỒNG VÀ SẢN XUẤT RAU SẠCH………………………….. 13 1.1.1. Nitrat trong rau và ảnh hưởng của Nitrate đối với sức khỏe con người…………………………………………………………. 13 1.1.2. Nguyên nhân gây hàm lượng nitrat ở rau thủy canh vượt tiêu chuẩn…………………………………………………….…........... 14 1.1.3. Ảnh hưởng của hàm lượng nitrat vượt ngưỡng trong rau thủy canh…………………………………………………………. 14 3 1.1.4. Khái niệm, phân loại và và ưu nhược điểm trồng rau theo phương pháp thuỷ canh thủy canh ở TP.HCM………………………... 16 1.1.4.1. Khái niệm………………………………………………………...…. 16 1.1.4.2. Phân loại hệ thống thủy canh………………………………….…….. 16 1.1.4.3. Ưu điểm của trồng cây bằng phương pháp thủy canh………….….… 17 1.1.4.4. Nhược điểm của trồng cây bằng phương pháp thủy canh……..…….. 18 1.1.4.5. Giới thiệu về cây rau muống............................................................... 18 1.1.5. Hiện trạng……………………………………………………………….….. 21 1.2. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU………………………………………………………… 24 1.2.1. Trên thế giới…………………………………………………….………….. 24 1.2.2. Trong nước…………………………………………………….…………… 25 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………………………………………………………..……………. 26 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU………………………..…………. 26 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu……………………………………………..………... 26 2.1.2. Vâ ât liê âu nghiên cứu……………………………………………..…………... 26 2.1.2.1. Tiến hành trồng và chăm sóc……………………………..………………. 32 2.1.3. Phạm vi nghiên cứu…………………………………………..…………….. 33 2.2. NÔâI DUNG NGHIÊN CỨU………………………………………...…………….. 33 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HÀM LƯỢNG NITRAT TRONG MẪU RAU MUỐNG…………………………………….….… 34 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ……………….…….... 38 3.1. KẾT QUẢ THỰC NGHIÊâM…………………………………………….…..….…. 38 3.2. ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG LƯỢNG NITRAT CỦA RAU MUỐNG…………..... 49 4 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………....… 50 4.1. KẾT LUẬN……………………………………………………………………....... 50 4.2. KIẾN NGHỊ………………………………………………………………....…...… 50 HƯỚNG MỞ RỘNG…………………………………………..……………………… 53 THẢO LUẬN KẾT QUẢ.............................................................................................. 54 PHỤ LỤC........................................................................................................................ 5 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………...………..…… 61 5 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT - TP.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh (Sài Gòn) - FAO (Food and Agriculture Organization): Tổ chức Nông lương quốc tế - WHO (World Health Organization): Tổ chức Y tế Thế giới - NN-PTNT: Nông nghiệp và phát triểng nông thôn - TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam - ĐHQG: Đại học Quốc gia - KHTN: Khoa học tự nhiên - MT1: Môi trường 1 (dinh dưỡng mua ngoài thị trường) - MT2: Môi trường 2 (dinh dưỡng tự pha trong phòng thí nghiệm) 6 DANH MỤC BẢNG BIỂU - Bảng 2.1. Bảng chuẩn bị các ống nghiê âm chuẩn bị để xây dựng đường chuẩn.......................................................................... 36 - Bảng 2.2. Bảng chuẩn bị các ống nghiê m â để tiến hành xây dựng đường chuẩn.......................................................... 37 - Bảng 3.1. Bảng giá trị pH của dung dịch dinh dưỡng ngoài thị trường....................................................................... 38 - Bảng 3.2. Bảng giá trị pH của dung dịch dinh dưỡng pha trong phòng thí nghiệm..................................................... 40 - Bảng 3.3. Kết quả phân tích hàm lượng nitrat trong rau muống của chợ, siêu thị, MT1...................................................... 44 - Bảng 3.4. Kết quả phân tích hàm lượng nitrat và chiều cao của rau muống được trồng bằng dinh dưỡng bán ngoài thị trường theo ngày.................... 45 - Bảng 3.5. Kết quả phân tích hàm lượng nitrat và chiều cao của rau muống được trồng bằng dinh dưỡng tự pha theo ngày........................................... 45 - Biểu đồ 3.1. Diễn biến giá trị pH của dung dịch dinh dưỡng (ngoài thị trường) trong quá trình trồng rau muống theo ngày..................................... 40 - Biểu đồ 3.2. Giá trị pH của dung dịch dinh dưỡng tự pha trong qua trình trồng rau muống................................................... 42 - Biểu đồ 3.3. Kết quả phân tích hàm lượng nitrat trong rau muống của chợ, siêu thị, MT1 và MT2............................................. 45 7 - Biểu đồ 3.5. Kết quả phân tích hàm lượng nitrat và chiều cao của rau muống được trồng bằng dinh dưỡng bán tự pha trong phòng thí nghiê m theo ngày............... 48 â - Biểu đồ 3.6. Kết quả so sánh chiều cao trung bình của rau muống trồng thuỷ canh ở hai môi trương dinh dưỡng MT1 và MT2 theo ngày.............................. 49 8 DANH MỤC HÌNH ẢNH - Hình 1.1.Các loại hoá chất sinh trưởng, nước rửa chén và nhớt thải........................... 22 - Hình 1.2. Các loại rau có nhãn mác được bán ở siêu thị còn rất hạn chế..................... 23 - Hình 2.1.Mô hình trồng rau thuỷ canh......................................................................... 27 - Hình 2.2.Giá thể tro trấu và sơ dừa.............................................................................. 28 - Hình 2.3. Hình rọ nhựa được sử dụng để trồng rau thuỷ canh..................................... 29 - Hình 2.4. Hạt giống rau muống.................................................................................... 31 - Hình 2.5. Bình chứa dung dịch dinh dưỡng thuỷ canh................................................ 32 - Hình 3.1. Kết quả xây dựng đường chuẩn nitrat.......................................................... 43 - Hình 3.2. Đường chuẩn nitrat...................................................................................... 43 9 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài. Dân gian ta có câu: “Cơm không rau như đau không thuốc”. Câu này muốn khẳng định rau xanh là nhu cầu không thể thiếu trong cơ cấu bữa ăn hàng ngày của con người. Rau là loại thực phẩm rất cần thiết, nó cung cấp nhiều vitamin mà các thực phẩm khác không thể thay thế được như Vitamin A, B, C, D, E … và các loại axit hữu cơ, các chất khoáng như Ca, P, K … cần thiết cho sự phát triển của cơ thể con người. Đặc biệt, khi lương thực và các thức ăn giàu đạm đã được bảo đảm thì yêu cầu về số lượng và chất lượng rau lại càng gia tăng như một nhân tố tích cực trong cân bằng dinh dưỡng và kéo dài tuổi thọ vì rau xanh có tác dụng ngăn ngừa bệnh tim, bệnh đường ruột, vitamin C trong rau có tác dụng ngăn ngừa ung thư dạ dày viêm lợi … .Theo tính toán của các nhà dinh dưỡng học, muốn cơ thể hoạt động bình thường cần cung cấp 2300 – 2500 kCal mỗi ngày, trong đó phải có 250-300 gam rau [1] . Sự phát triển của quá trình công nghiệp hoá, đô thị hoá và sự gia tăng nhanh dân số đã làm cho sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất rau an toàn nói riêng bị sức ép mạnh. Đất đai bị thu hẹp, môi trường cho sản xuất nông nghiệp an toàn bị ô nhiễm do phế thải từ các khu công nghiệp và rác thải đô thị. Thêm vào đó, tập quán canh tác sản xuất của người dân trong việc sử dụng phân bón, hoá chất thuốc bảo vệ thực vật, nguồn nước tưới… không tuân thủ quy trình kỹ thuật, đã làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm rau. Do đó, để đảm bảo sức khỏe và an toàn vệ sinh thực phẩm nhiều hộ gia đình ở TP. Hồ Chí Minh đã lựa chọn giải pháp trồng rau thủy canh. Vì vậy để đảm bảo rau sạch, an toàn thì việc xác định hàm lượng nitrat trong rau là rất cần thiết và mang tính cấp bách. 10 2. Mục tiêu nghiên cứu. Mục tiêu chung:  Nghiên cứu, bước đầu đánh giá tổng hợp chất lượng rau tiêu thụ trên địa bàn TP HCM. cụ thể là đánh giá hàm lượng nitrate trong rau sản xuất trên thị trường hiện nay và sản xuất rau an toàn bằng phương pháp thủy canh, giảm hàm lượng nitrate trong rau. Mục tiêu cụ thể:  Kiểm tra hàm lượng nitrate trong các mẫu rau thủy canh mua ở siêu thị và mẫu rau bán ngoài chợ  Xác định hàm lượng nitrate trong mẫu trồng thủy canh nhằm so sánh hàm lượng nitrate trong mẫu trồng trong thí nghiệm với mẫu ngoài thị trường (siêu thị).  Đánh giá chất lượng rau dựa theo kết quả phân tích. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Ý nghĩa khoa học Kiểm nghiệm và đánh giá quy trình sản xuất và chất lượng rau muống trên địa bàn TP.HCM. Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học đáng tin cậy cho việc quản lí nguồn rau sạch, an toàn, từ đó hoạch định các mục tiêu, kế hoạch hành động cụ thể để có thể kiểm soát và giám sát nguồn rau thủy canh ở TP.HCM. Ý nghĩa thực tiễn - Đề tài tổng hợp những kiến thức về nước rau thủy canh, hiện trạng, ảnh hưởng của hàm lượng nitrat đến chất lượng của rau thủy canh an toàn cho người sử dụng. - Nghiên cứu nhằm góp phần vào mục tiêu phát triển kinh tế nông nghiệp nói chung và nghành trồng rau an toàn nói riêng theo hướng sạch, an toàn nhưng phải gắn liền với bảo vệ môi trường đi đến phát triển bền vững, hỗ trợ cho việc lựa chọn kĩ thuật trồng rau sạch, an toàn, theo hướng công nghệ cao, đảm bảo chất lượng nguồn rau sạch sử dụng an 11 toàn trên đại bàn TP.HCM, không chỉ áp dụng cho những hộ gia đình nhỏ khi diện tích trồng rau bị thu hẹp, mà còn mở rộng ra hướng phát triển trồng và sản xuất rau sạch, an toàn trong điều kiện phát triển đô thị hóa hiện nay. Đề tài có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho công tác kiểm soát và giám sát chất lượng nguồn rau thủy canh ở TP.HCM và sản xuất rau an toàn trên cả nước. Tính mới của đề tài Hiện nay, vấn đề đảm bảo hàm lượng nitrat không vượt chuẩn trong rau thủy canh vẫn chưa được quan tâm. Cụ thể người tiêu dùng chỉ sử dụng rau thuỷ canh được bày bán ở các chợ và các siêu thị với nhãn hiê âu rau sạch và an toàn nhưng thực chất hàm lượng nitrat tồn tại trong rau như thế nào vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Với việc nghiên cứu hàm lượng nitrate trong rau muống thì chưa có kết quả hoặc nghiên cứu cụ thể nào để đánh giá sự tích tụ hàm lượng nitrate và ảnh hưởng của nó đến sức khỏe người tiêu dùng trên địa bàn TP.HCM. Chính vì thế, kết quả nghiên cứu của đề tài có ý nghĩa quan trọng trong trong việc trồng và sản xuất rau sạch, an toàn, đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng và ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất rau sạch an toàn vì giúp cho họ hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của nitrat và giúp cho họ có sự lựa chọn sáng suốt cho sức khỏe bản thân và gia đình. Một trong những yếu tố quan trọng trong sản xuất rau sạch là hàm lượng nitrate trong rau gây ảnh hưởng đến sức khỏe cho người sử dụng. 12 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN TRỒNG VÀ SẢN XUẤT RAU SẠCH. 1.1.1. Nitrat trong rau và ảnh hưởng của Nitrat đối với sức khỏe con người Đạm là chất dinh dưỡng rất cần thiết và rất quan trọng đối với cây, đạm cần cho cây trong suốt quá trình sinh trưởng đặc biệt là giai đoạn cây tăng trưởng mạnh, rất cần cho các loại cây ăn lá. Đạm là thành phần chính tham gia vào thành phần chính của clorophin, protit, các axit amin, các enzym và nhiều loại vitamin trong cây. Bón đạm thúc đẩy cây tăng trưởng, đâm nhiều chồi, cành lá, làm lá có kích thước to, màu xanh, lá quang hợp mạnh do đó làm tăng năng suất. - Khi thiếu nitơ, cây sinh trưởng phát triển kém, diệp lục không hình thành, lá chuyển màu vàng, đẻ nhánh và phân cành kém, hoạt động quang hợp và tích lũy giảm sút nghiêm trọng, dẫn tới suy giảm năng suất. - Thừa N sẽ làm cây sinh trưởng quá mạnh, do thân lá tăng trưởng nhanh mà mô cơ giới kém hình thành nên cây rất yếu, dễ lốp đổ, dễ bị sâu bệnh tấn công. Ngoài ra sự dư thừa N trong sản phẩm cây trồng (đặc biệt là rau xanh) còn gây tác hại lớn tới sức khỏe con người. Nếu N dư thừa ở dạng NO3- thì khi vào dạ dày, chúng sẽ vào ruột non và mạch máu, sẽ chuyển hemoglobin (của máu) thành dạng met-hemoglobin, làm mất khả năng vận chuyển oxy của tế bào. Còn nếu ở dạng NO 2- chúng sẽ kết hợp với axit amin thứ cấp tạo thành chất Nitrosamine - là một chất gây ung thư rất mạnh. 13 1.1.2. Nguyên nhân gây hàm lượng nitrat ở rau thủy canh vượt tiêu chuẩn. Nhiều nhà khoa học cho rằng có trên 20 yếu tố làm tăng hàm lượng nitrat trong sản phẩm và môi trường chủ yếu vẫn do các yếu tố sau: - Do bón phân, nhất là phân đạm. Đã có nhiều nghiên cứu xung quanh vấn đề này. Khi tăng hàm lượng đạm bón sẽ dẫn đến tăng NO3- trong rau [3] . - Thời gian cách ly từ lần bón cuối đến lúc thu hoạch. Tồn dư nitrat trong rau ăn lá và rau ăn quả cao nhất khoảng thời gian từ 10- 15 ngày kể từ lúc bón lần cuối tới khi thu hoạch. Đối với rau ăn củ khoảng thời gian đó là 20 ngày. Lượng nitrat có xu hướng giảm khi thời gian bón [3] . - Phân lân có ảnh hưởng nhất định tới tích lũy nitrat. Bón phân đạm nhưng không bón lân đã gây tích lũy nitrat cao trong cây. Hàm lượng nitrat trong cây bón phân đạm nhưng không bón phân lân cao gấp 2- 6 lần so với cây vừa bón đạm vừa bón lân[3]. - Đất trồng và nước tưới có ảnh hưởng trực tiếp tới nitrat trong cây, tỷ lệ thuận với nitrat trong nước và lưu giữ trong đất [3]. - Nguồn gây ô nhiễm nitrat trong rau chủ yếu là phân bón hóa học. phân bón không chỉ có tác dụng làm thay đổi tính chất đất, làm giàu dinh dưỡng trong đất mà qua đó còn nâng cao năng suất cây trồng. Do đó lượng phân bón hóa học được sử dụng ở Việt Nam ngày càng nhiều [3]. 1.1.3. Ảnh hưởng của hàm lượng nitrat vượt ngưỡng trong rau thủy canh. Nitrat là một hợp chất khá phổ biến trong thiên nhiên và được tìm thấy nhiều trong đất , nước và thực phẩm. Nhìn chung, nitrat trong rau được xem là nguồn chính thâm nhập vào cơ thể con người thông qua chuỗi thức ăn [3] . - Không có cách nào nhận biết hàm lượng nitrat quá mức trong rau bằng mắt thường vì có rất nhiều loại phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật khác nhau, ngay các Viện nghiên cứu có thiết bị hiện đại cũng khó biết được một cách chính xác. Rau muống rất nhiều sâu và nông dân đang dùng quá nhiều thuốc trừ sâu độc hại, lại nuôi trồng trên các thủy vực có nước rất bẩn [15] . 14 - Nitrat vào cơ thể ở mức độ bình thường sẽ không gây độc mà còn có lợi với sức khỏe con người. Một số nghiên cứu dịch tễ học cho rằng, nitrat có thể có ích với sức khỏe của con người, chẳng hạn như bảo vệ đường ruột chống lại những vi khuẩn có hại. Bên cạnh đó, một trong nhứng sản phẩm chuyển hóa của nitrat là NO, được biết đến là một phân tử có chức năng điều chỉnh dinh lý trong cơ thể con người, và ngoài ra, nó cũng tham gia bảo vệ hiệu quả chống lại tác nhân gây bệnh chủ [3] . - Lượng nitrat có thể tích lũy trong mỗi loại rau, phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó liều lượng phân đạm sử dụng cho cây trồng được đặc biệt quan tâm. Sự có mặt của nitrat trong nông sản sẽ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và dư lượng nitrat trong mô thực vật vượt quá ngưỡng an toàn được xem như một độc chất [3] . - Nitrat lần đầu được phát hiện như dạng độc chết tồn dư trong nông sản, gây hại sức khỏe con người trong năm 1945. Mặc dù nitrat không độc với thực vật nhưng nếu sản phẩm cây trồng được người sử dụng , đặc biệt là bộ phận lá, nitrat được khử thành nitrit trong quá trình tiêu hóa lại là một chất độc vì nitrit dễ phản ứng với amin tạo thành nitrosamin , là chất gây ưng thư dạ dày. Mặt khác trong cở thể người, do sự khử nitrat nhanh hơn sự chuyển đổi nitrit thành ammonia, nitrit nhanh tróng bị tích tụ, gây bệnh Methemoglobinemia, làm mất khả năng vận chuyển oxy trong máu, đồng thời hạ huyết áp. Nitrit khống chế sự sinh sản của một số vi khuẩn hiếu khí, yếm khí và ở nồng độ cao cũng có thể gián tiếp ảnh hưởng đến sức khỏe sinh sản và tăng nguy cơ sẩy thai ở người. Vì vậy nitrat trong rau ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, nên nó luôn được xem là một trong những tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng rau quả [15] . - Tuy nhiên khi lượng nitrat trong cơ thể vượt quá mức cho phép sẽ gây nguy hiểm cho con người. Một số nghiên cứu cho rằng, rau với hàm lượng nitrat cao làm tăng nguy cơ ung thư cho đường tiêu hóa và bệnh trẻ xanh (Methemoglobinaemia) rất cao. (Bartsch và cộng sự, năm 1988 Slope và cộng sự, 1995). Biểu hiện của bệnh trẻ xanh là đứa trẻ xanh xao, chậm lớn và gầy yếu, thường xảy ra với trẻ dưới 1 tuổi. Khi hấp thụ nitrat vào cơ thể, trong hệ thống tiêu hoá, nitrat (NO 3-) bị khử thành nitrit (NO2), nitrit là một trong những chất chuyển Oxihemoglobin (chất vận chuyển oxi trong máu) thành chất không hoạt động được gọi là Methaemoglobin, ở mức độ cao sẽ làm giảm hô hấp của tế bào, ảnh hưởng tới hoạt động của tuyến giáp, gây đột biến và phát triển các khối u [3] . 15 1.1.4. Khái niệm, phân loại và và ưu nhược điểm trồng rau theo phương pháp thuỷ canh thủy canh ở TP.HCM. 1.1.4.1. Khái niệm Thủy canh là kỹ thuật trồng cây không cần đất mà trồng trực tiếp vào dung dịch dinh dưỡng, sử dụng dinh dưỡng hòa tan trong nước dưới dạng dung dịch và tùy theo từng kỹ thuật mà toàn bộ hoặc một phần rễ cây được ngâm trong dung dịch dinh dưỡng (Vũ Quang Sáng, 2007)[7]. Đây là phương pháp đơn giản giúp người dân ở thành phố có thể tự trồng rau sạch để ăn, là 1 thú tiêu khiển trong việc chăm sóc cây hoa kiểng, là cách thư giãn của những người có cường độ làm việc cao như hiện nay. Do vậy mà hình thức trồng rau thủy canh đã được nhiều hộ gia đình ở TP. Hồ Chí Minh lựa chọn để có được sản phẩm rau sạch dùng trong các bữa ăn hằng ngày[17]. 1.1.4.2. Phân loại hệ thống thủy canh Căn cứ vào đặc điểm dung dịch dinh dưỡng có thể chia hệ thống thủy canh làm 2 loại (FAO, 1992). Hệ thống thủy canh tĩnh: dung dịch dinh dưỡng không chuyển động trong quá trình trồng cây. Rễ cây được nhúng một phần hay hoàn toàn trong dung dịch dinh dưỡng. Hệ thống này có ưu điểm là chi phí đầu tư thấp vì không cần hệ thống làm chuyển động dung dịch nhưng hạn chế là thường thiếu oxy và pH thường giảm gây ngộ độc cho cây[7]. Hệ thống thủy canh động: Dung dịch có chuyển động trong quá trình trồng cây. Hệ thống này chi phí cao hơn nhưng rễ cây không bị thiếu oxy.Các hệ thống thủy canh dược hoạt động trên nguyên lý thủy triều, sục khí và tưới nhỏ giọt. Hệ thống này được chia làm 2 loại: 16 + Hệ thống thủy canh mở: Dung dịch dinh dưỡng không có sự tuần hoàn trở lại, gây lãng phí dung dịch. + Hệ thống thủy canh kín: Dung dịch dinh dưỡng có sự tuần hoàn trở lại nhờ hệ thống bơm hút dung dịch dinh dưỡng từ bể chứa [7] . 1.1.4.3. Ưu điểm của trồng cây bằng phương pháp thủy canh - Có thể chủ động điều chỉnh dinh dưỡng cho cây, các loại dinh dưỡng được cung cấp theo yêu cầu của từng loại rau, có thể loại bỏ các chất gây hại cho cây và không có các chất tồn dư từ vụ trước. - Tiết kiệm nước do cây sử dụng trực tiếp nước trong dụng cụ đựng dung dịch nên nước không bị thất thoát do ngấm vào đất hoặc bốc hơi. - Giảm chi phí công lao động do không phải làm một số khâu như làm đất, làm cỏ, vun xới và tưới nước. - Dễ thanh trùng vì chỉ cần rửa bằng formaldehyt loãng và nước lã sạch. - Hạn chế sử dụng thuốc bảo thực vật và điều chỉnh được hàm lượng dinh dưỡng nên tạo ra sản phẩm rauan toàn đối với người sử dụng. - Trồng được rau trái vụ do điều khiển được các yếu tố môi trường - Nâng cao năng suất và chất lượng rau: Năng suất rau có thể tăng từ 25 – 500% (Lê Đình Lương, 1995) [7] . 17 1.1.4.4. Nhược điểm của trồng cây bằng phương pháp thủy canh - Giá thành cao do đầu tư ban đầu lớn. Điều này rất khó mở rộng sản xuất vì điều kiện kinh tế của người dân còn nhiều khó khăn nên không có điều kiện đầu tư cho sản xuất.Mặt khác giá thành cao nên tiêu thụ khó khăn [7] . - Yêu cầu kỹ thuật cao: Khi sử dụng kỹ thuật thủy canh yêu cầu người trồng phải có kiến thức về sinh lý cây trồng, về hóa học và kỹ thuật trồng trọt cao hơn vì tính đệm hóa trong dung dịch dinh dưỡng thấp hơn trong đất nên việc sử dụng quá liều một chất dinh dưỡng nào đó có thể gây hại cho cây, thậm chí dẫn đến chết (FAO, 1992). Mặt khác mỗi loại rau yêu cầu một chế độ dinh dưỡng khác nhau nhên việc pha chế dinh dưỡng phù hợp với từng loại thì không đơn giản [7] . - Sự lan truyền bệnh nhanh: Mặc dù đã hạn chế được nhiều sâu bệnh hại nhưng trong không khí luôn có mầm bệnh, khi xuất hiện thì một thời gian ngắn chúng có mặt trên toàn bộ hệ thống, đặc biệt là hệ thống thủy canh tuần hoàn. Mặt khác ẩm độ cao, nhiệt độ ổn định trong hệ thống là điều kiện thuật lợi cho sự phát triển cuả bệnh cây. Cây trồng trong hệ thống thủy canh thường tiếp xúc với ánh sáng tán xạ nên mô cơ giới kém phát triển, cây mềm yếu, hàm lượng nước cao nên dễ xuất hiện vết thương tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập [7] . - Đòi hỏi nguồn nước đảm bảo tiêu chuẩn nhất định: Theo Midmore thì độ mặn trong nước cần được xem xét kỹ khi sử dụng cho trồng rau thủy canh, tốt nhất là nhỏ hơn 2.500 ppm [7] . 1.1.4.5. Giới thiê êu về cây rau muống - Cây rau muống tên khoa học là Ipomoea Aquatic là loài thực vâ ât nhiê ât đới bán thuỷ sinh thuô âc họ bìm bìm (Convalvulaceae), bô â cà salanales. Rau muống có nguồn gốc 18 nhiê ât đới Châu Á, khu vực Nam và Đông Nam Á, nhiê ât đới Châu Phi, Trung Á và Châu Đại Dương [18] . - Rễ rau muống có rễ mắt. Than rỗng, dày có lóng. Rau muống có hai loại trắng và đỏ.Rau muống trắng thường được trồng trên cạn, cần không nhiều nước, thân thường trắng xanh, nhỏ. Rau muống đỏ trồng được cả trên cạn và nước ngâ p, ưa nhiê t đô â từ â â 20-30oC, thân to và cuống thường có màu đỏ [18] . Yêu cầu ngoại cảnh: o o Rau muống ưa nhiê ât đô â cao, thích hợp từ 25-30C, tốt nhất ở nhiê ât đô â từ 20-35C. Rau muống không kén đất, cây sinh trưởng tốt trong điều kiê n đủ nước. Rau muống có thể â trồng trên nhiều loại đất: đất sét, đất cát, đất pha cát, đất ẩm giàu mùn hoă c được bón â phân hữu cơ, có dô â pH từ 5,3 – 6,0 [18] . Rau muống ruộng có hai giống trắng và đỏ: rau muống trắng thường được trồng cạn, trên luống đất, cần không nhiều nước, thân thường trắng xanh, nhỏ, kém chịu ngập; rau muống đỏ trồng được cả ở trên cạn và ở nước ngập, ưa nhiệt độ 20-30°C, giống này thân to, cuống thường có màu đỏ, mọng [18] . Rau muống phao: cấy xuống bùn, cho rau nổi trên mặt nước, cắt ăn quanh năm. Rau muống bè: kết thành bè thả trên mặt nước ao, hồ, kênh, mương quanh năm, những tháng rét năng suất kém. Rau muống thúng: trồng vào thúng có đất và phân, đặt lên giá cắm ở ao sâu để thúng nổi lên khoảng 1/4 chiều cao, cho rau bò kín mặt ao. Các giống rau muống nước thường luộc ngon hơn xào hay ăn sống, giống trồng cạn thường thích hợp với xào hoặc có thể ăn sống [18] . Rau muống có nhiều tính năng và tác dụng trong việc phòng và chữa bệnh. Xin giới thiệu một số công dụng cụ thể sau: 19 Thanh nhiệt, lương huyết, cầm máu, chữa tâm phiền, chảy máu mũi, lưỡi đỏ rêu vàng, khát nước mát, ù tai chóng mặt, đau đầu trong trường hợp huyết áp cao, chứng kiết lỵ, đau dạ dày, say sắn, ngộ độc sắn (khoai mì), giải các chất độc trong thức ăn (ngộ độc thức ăn) do không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, các chứng bệnh chảy máu như chảy máu cam, ho nôn ra máu, tiêu tiểu ra máu, trĩ, lỵ ra má… [8] . Giá trị dinh dưỡng: Phân tích thành phần dinh dưỡng của rau muống (Ipomoea aquatica) lá Forsk được thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp phân tích tiêu chuẩn của thực phẩm. Các thành phần tương cũng như các yếu tố khoáng được xác định. Các lá được tìm thấy trên cơ sở trọng lượng khô có : - Độ ẩm cao (72,83 ± 0,29%) - Năng lượng (300,94 ± 5,31 kcal/100 g) - Protein thô (6,30 ± 0,27%) - Lipid thô (11,00 ± 0,50%) - Carbohydrate (54,20 ± 0,68%) - Sợi thô (17,67 ± 0,35%) - Tro (10,83 ± 0,80%) - K (954,70 ± 5,458.33 mg/100 g) - Na (135,00 ± 2,50 mg/100 g) - Canxi (416,70 ± 5,77 mg/100 g) - P (109,29 ± 0,55 mg/100 g) - Fe (210,30 ± 2,47 mg/100 g) - Magnesium (301,64 ± 12,69 mg/100 g) - Cu thấp (0,36 ± 0,01 mg/100 g) 20