Tài liệu Xác định hiệu quả một số loại dung dịch dinh dưỡng cho cà chua tại bắc từ liêm, hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ĐỖ THỊ THU HƯƠNG XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ MỘT SỐ LOẠI DUNG DỊCH DINH DƯỠNG CHO CÀ CHUA TẠI BẮC TỪ LIÊM, HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ĐỖ THỊ THU HƯƠNG XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ MỘT SỐ LOẠI DUNG DỊCH DINH DƯỠNG CHO CÀ CHUA TẠI BẮC TỪ LIÊM, HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG Mà SỐ: 60. 62. 01. 10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS. TS. PHẠM TIẾN DŨNG HÀ NỘI, NĂM 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng, mọi thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Đỗ Thị Thu Hương Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của nhiều cá nhân, cơ quan, tổ chức trong và ngoài trường. Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Phạm Tiến Dũng - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, cùng các anh chị ở Viện bảo vệ thực vật là những người đã tận tình giúp đỡ tôi thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến các Thầy Cô giáo trong Bộ môn Phương pháp thí nghiệm và Học viện nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp. Cuối cùng tôi xin gửi lời biết ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những người đã động viên và giúp đỡ tôi trong kỳ thực tập vừa qua. Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên báo cáo của tôi còn nhiều thiếu sót, tôi kính mong được sự góp ý của thầy cô và bạn bè để báo cáo được hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 1 tháng 10 năm 2015 Tác giả luận văn Đỗ Thị Thu Hương Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan........................................................................................................i Lời cảm ơn ......................................................................................................... ii Mục lục ............................................................................................................. iii Danh mục các từ thuật ngữ ................................................................................vii Danh mục bảng ............................................................................................... viii Danh mục hình .................................................................................................... x MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................... 1 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài ............................................................................ 2 2.1. Mục đích................................................................................................. 2 2.2. Yêu cầu................................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .......................................................... 3 3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................... 3 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................... 4 1.1. Giới thiệu chung về cây cà chua ................................................................... 4 1.1.1. Đặc điểm thực vật học cơ bản của cây cà chua ..................................... 4 1.1.2. Yêu cầu của cây cà chua đối với điều kiện ngoại cảnh ......................... 4 1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua .......................................................... 6 1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới .............................. 6 1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua ở Việt Nam .............................. 8 1.3. Giới thiệu khái quát về kỹ thuật thủy canh .................................................. 11 1.3.1. Khái niệm về thủy canh ..................................................................... 11 1.3.2. Cơ sở khoa học của kỹ thuật thuỷ canh .............................................. 11 1.3.3. Lịch sử phát triển của kỹ thuật thủy canh ........................................... 12 1.4. Vai trò của độ pH trong thủy canh .............................................................. 13 1.5. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật thủy canh ................................ 14 1.5.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật thủy canh trên thế giới ... 14 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iii 1.5.2. Tình hình nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thủy canh ở Việt Nam......... 18 1.6. Cơ sở khoa học của việc sử dụng phân bón lá ............................................. 22 1.7. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật dung dịch dinh dưỡng (phân bón) phun qua lá ....................................................................................... 23 1.7.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật dung dịch dinh dưỡng (phân bón) phun qua lá trên thế giới .................................................. 23 1.7.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật dung dịch dinh dưỡng (phân bón) phun qua lá ở Việt Nam .................................................. 24 Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 26 2.1. Đối tượng, vật liệu nghiên cứu .................................................................... 26 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................ 26 2.2.2. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................ 26 2.2. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 26 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ............................................................... 26 2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 26 2.4.1. Thành phần các dung dịch dinh dưỡng và cách pha chế ..................... 26 2.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................................... 27 2.5. Các chỉ tiêu theo dõi ................................................................................... 30 2.5.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cà chua trồng thủy canh .......................................................................................... 30 2.5.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cà chua trồng trên đồng ruộng ............................................................... 32 2.6. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................... 32 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 33 3.1. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cà chua trồng thủy canh....................................................... 33 3.1.1. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến sự tăng trưởng chiều cao của cây cà chua trồng thủy canh ............................. 33 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv 3.1.2. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái ra lá của cây cà chua trồng thủy canh ................................................ 35 3.1.3. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái ra nhánh của cây cà chua trồng thủy canh ......................................... 37 3.1.4. Ảnh hưởng của các công thức dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến một số đặc điểm hình thái của giống cà chua trồng thủy canh ........... 39 3.1.5. Sự biến động của pH dung dịch trong suốt quá trình sinh trưởng pháp triển của cây cà chua bằng phương pháp thủy canh .................. 40 3.1.6. Ảnh hưởng của các công thức dinh dưỡng đến khối lượng chất khô của cây cà chua trồng thủy canh ........................................................ 42 3.1.7. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến một số yếu tố cấu thành năng suất của cây cà chua trồng thủy canh .............................. 43 3.1.8. Ảnh hưởng của các công thức dung dịch dinh dưỡng đến năng suất quả của cây cà chua trồng thủy canh ................................................. 45 3.1.9. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng tới chất lượng quả cà chua trồng thủy canh ......................................................................... 47 3.1.10. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến mức độ nhiễm sâu bệnh hại của cây cà chua trồng trồng thủy canh ................................ 48 3.1.11. Hiệu quả kinh tế của cây cà chua trồng thủy canh trong các dung dịch dinh dưỡng khác nhau ............................................................... 49 3.2. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cà chua trồng trên đồng ruộng ............................. 50 3.2.1. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến sự tăng trưởng chiều cao của cà chua trồng trên đồng ruộng ....... 51 3.2.2. Ảnh hưởng các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến động thái ra lá của cây cà chua trồng trên đồng ruộng ....................... 52 3.2.3. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến một số đặc điểm hình thái của cà chua trồng trên đồng ruộng ..... 54 3.2.4. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến động thái ra nhánh của cà chua trồng trên đồng ruộng ................ 56 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page v 3.2.5. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến khối lượng chất khô của cây cà chua trồng trên đồng ruộng ...................... 57 3.2.6. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến các yếu tố cấu thành năng suất của cà chua trồng trên đồng ruộng ................. 58 3.2.7. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến năng suất quả cà chua trồng trên đồng ruộng ............................................. 60 3.2.8. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá tới chất lượng quả cà chua trồng trên đồng ruộng .......................................... 62 3.2.9. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến mức độ nhiễm sâu bệnh hại của cà chua trồng đồng ruộng ............................. 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 67 1. Kết luận ......................................................................................................... 67 2. Kiến nghị ....................................................................................................... 67 MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI................ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 70 PHỤ LỤC.......................................................................................................... 74 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi DANH MỤC CÁC TỪ THUẬT NGỮ AVRDC : Viện nghiên cứu và phát triển rau châu Á Đ/C : Đối chứng FAO : Tổ chức lương thực và nông nghiệp liên hợp quốc LSD0,05 : Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,05 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1. Chất lượng quả của một số giống cà chua .............................................. 10 Bảng 2.1. Nội dung và cách pha chế các dung dịch dinh dưỡng từ dung dịch dinh dưỡng gốc ............................................................................................ 28 Bảng 3.1. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái tăng trưởng chiều cao của cây cà chua trồng thủy canh ................................ 33 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái ra lá của cây cà chua trồng thủy canh ........................................................... 36 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng tới động thái ra nhánh của cây cà chua trồng trồng thủy canh .......................................................... 38 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của các công thức dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến một số chỉ tiêu hình thái của cây cà chua trồng thủy canh............................. 39 Bảng 3.5. Sự biến động của pH dung dịch trong suốt quá trình sinh trưởng pháp triển của cây cà chua trồng thủy canh .................................................. 41 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến khối lượng chất khô của cây cà chua trồng thủy canh ................................................................... 42 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng tới tỷ lệ đậu quả của cây cà chua trồng thủy canh ................................................................................ 43 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến năng suất quả của cây cà chua trồng thủy canh ......................................................................... 45 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng tới chất lượng quả cà chua trồng thủy canh .................................................................................... 47 Bảng 3.10. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến mức độ nhiễm sâu bệnh của giống cà chua trồng thủy canh ....................................................... 48 Bảng 3.11. Hiệu quả kinh tế của cây cà chua trồng thủy canh trong các dung dịch dinh dưỡng khác nhau (1 m2) ................................................................ 49 Bảng 3.12. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến sự tăng trưởng chiều cao của cà chua trồng trên đồng ruộng .................. 51 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page viii Bảng 3.13. Ảnh hưởng các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến động thái ra lá của cây cà chua trồng trên đồng ruộng .................................. 53 Bảng 3.14. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến một số đặc điểm hình thái của cà chua trồng trên đồng ruộng ................ 54 Bảng 3.15. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến động thái ra nhánh của cà chua trồng trên đồng ruộng ........................... 56 Bảng 3.16. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến khối lượng chất khô của cây cà chua trồng trên đồng ruộng ................................. 57 Bảng 3.17. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến các yếu tố cấu thành năng suất của cà chua trồng trên đồng ruộng ...................... 58 Bảng 3.18. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến năng suất quả cà chua trồng trên đồng ruộng ........................................................ 60 Bảng 3.19. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá tới chất lượng quả cà chua trồng trên đồng ruộng...................................................... 62 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến mức độ nhiễm sâu bệnh hại của cà chua trồng trên đồng ruộng ............................ 63 Bảng 3.21. Hiệu quả kinh tế của các công thức dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến cây cà chua trồng trên đồng ruộng bằng phương pháp phun qua lá ........................................................................................................... 65 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ix DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1. Sản lượng cà chua của thế giới trong năm 2011 ....................................... 8 Hình 1.2. Tình hình xuất nhập khẩu cà chua tươi, cà chua chế biến và sốt cà chua trên thế giới năm 2014 ........................................................................... 8 Hình 3.1. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái tăng trưởng chiều cao của cây cà chua trồng thủy canh ................................ 34 Hình 3.2. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái ra lá của cây cà chua trồng thủy canh ............................................................ 36 Hình 3.3. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến năng suất quả của cà chua trồng thủy canh .................................................................................... 46 Hình 3.4. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến sự tăng trưởng chiều cao của cà chua trồng trên đồng ruộng .................. 52 Hình 3.5. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến động thái ra lá của cây cà chua trồng trên đồng ruộng ............................ 54 Hình 3.6. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến năng suất quả cà chua trồng trên đồng ruộng ........................................................ 61 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page x MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Rau xanh là một loại thực phẩm đã được con người sử dụng rất lâu đời, hiện nay trong bữa ăn hàng ngày rau xanh không thể thiếu được. Khi cuộc sống được nâng cao thì nhu cầu về rau càng tăng cao và khắt khe hơn. Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc họ Cà (Solanaceae) là một trong những loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, đứng đầu về giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị sử dụng. Trong quả cà chua chín có đường, các loại vitamin C, B, K, β-caroten… acid hữu cơ và các chất khoáng quan trọng cho sức khỏe con người như Mg, Ca, Fe… Về mặt y học, cà chua có tính mát, vị ngọt giúp tạo năng lượng, tăng sức sống, cân bằng tế bào, giải nhiệt, điều hòa bài tiết, tăng khả năng tiêu hóa. Cà chua ngày càng có ý nghĩa to lớn trong nông nghiệp cũng như trong nghiên cứu do vậy cà chua đã được rất nhiều quốc gia trên thế giới nghiên cứu và phát triển, hiện nay năng suất, chất lượng cà chua trên thế giới không ngừng nâng cao. Theo FAO năng suất cà chua trên toàn thế giới năm 2010 diện tích trồng cà chua toàn thế giới đạt 43,4 triệu ha trong khi đó diện tích trồng cà chua của Châu Á 24,34 triệu ha chiếm 56,13% diện tích cà chua toàn thế giới, năng suất của Châu Á đạt 33,57 tấn/ha. Ở Việt Nam, cà chua được trồng từ rất lâu đời, cho đến nay cà chua vẫn là loại rau ăn quả chủ lực được nhà nước ưu tiên phát triển. Năm 2010 diện tích cà chua khoảng 17,6 nghìn ha, năng suất đạt 11,6 tấn/ha. Phần lớn diện tích trồng cà chua tập trung tại đồng bằng Sông Hồng như Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dương, Thái Bình, Hưng Yên, Bắc Giang,… và một số tỉnh miền Trung, Tây Nguyên, Nam Bộ. Tuy nhiên, sản xuất rau ăn quả ở nước ta hiện nay đang phải đối mặt với nhiều nguy cơ như giảm dần diện tích đất canh tác do quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa đi kèm với sự gia tăng dân số, dẫn đến nguy cơ gây mất an toàn vệ sinh thực phẩm do ô nhiễm môi trường ngày càng tăng, quá lạm dụng phân hóa học, thuốc hóa học bảo vệ thực vật… Để giải quyết những hạn chế và đáp ứng nhu cầu của người Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 1 dân, trong những năm qua, ngành rau quả Việt Nam đã và đang nỗ lực cải tiến công nghệ nhằm mở rộng thời vụ, không ngừng nâng cao năng suất và chất lượng. Để đảm bảo đủ lượng cà chua cho cư dân thành phố, nhiều gia đình lựa chọn một số loại dung dịch dinh dưỡng phù hợp cho cà chua để trồng quanh năm, kiểm soát an toàn thực phẩm, nó được coi là một trong những hướng phát triển của nông nghiệp hiện đại. Tuy nhiên, hiện nay dung dịch trồng cây chủ yếu phải nhập ngoài nên giá thành sản phẩm khá cao, sản xuất bị phụ thuộc và dung dịch dinh dưỡng đa phần là dung dịch dinh dưỡng hóa học cho sản phẩm kém chất lượng. Do vậy, việc nghiên cứu ứng dụng bằng dung dịch dinh dưỡng tự chế trồng ở cà chua là rất cần thiết để giảm chi phí, điều chỉnh dung dịch dinh dưỡng dễ dàng hơn tạo năng suất cao và chất lượng sản phẩm tốt. Với những lợi ích đó, chúng tôi đã tiến hành đề tài nghiên cứu: “Xác định hiệu quả một số loại dung dịch dinh dưỡng cho cà chua tại Bắc Từ Liêm, Hà Nội”. 2. Mục đích, yêu cầu của đề tài 2.1. Mục đích Xác định được hiệu quả một số loại dung dịch dinh dưỡng cho trồng thủy canh và phun qua lá phù hợp cho cây cà chua áp dụng trong thực tế nhằm nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm. 2.2. Yêu cầu - Đánh giá được một số loại dung dịch dinh dưỡng thích hợp cho sinh trưởng, phát triển của cây cà chua trồng theo phương pháp thủy canh và phun qua lá trồng trên đồng ruộng. - Đánh giá ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng đến các yếu tố cấu thành năng suất, chất lượng cà chua trồng theo phương pháp thủy canh và phương pháp phun qua lá trồng trên đồng ruộng. - Đánh giá được các hiệu quả kinh tế của việc áp dụng dung dịch dinh dưỡng qua 2 phương pháp trồng. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Hiện nay, cùng với sự phát triển của quá trình đô thị hóa, diện tích đất nông nghiệp ngày càng thu hẹp và khó kiểm soát được các nhân tố gây ô nhiễm. Sản xuất nông nghiệp cần chú trọng quản lý chặt chẽ đầu vào để có được sản phẩm an toàn và chất lượng đồng đều, đảm bảo an ninh lương thực và thực phẩm. Biện pháp thủy canh là hệ thống được áp dụng nhiều trên thế giới, cho sản phẩm tốt và năng suất cao, có khả năng cho sản phẩm trong điều kiện trái vụ… Nghiên cứu phương pháp trồng cà chua trong điều kiện thủy canh sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về khả năng sử dụng biện pháp này trong trồng trọt, cung cấp các dẫn liệu khoa học cho giảng dậy và cho các nghiên cứu sâu hơn về ứng dụng biện pháp thủy canh đối với cây rau. Ngoài ra, nghiên cứu này còn đề cập đến thử nghiệm tự tạo dung dịch dinh dưỡng. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Thủy canh hiện đã được áp dụng ở một mức độ hạn chế trong nước, việc mở rộng còn gặp nhiều khó khăn do nhiều lý do trong đó có việc phụ thuộc nguồn dung dịch dinh dưỡng nhập ngoại, khiến cho giá thành sản phẩm cao, người tiêu dùng khó chấp nhận. Ngoài ra, thủy canh cần đầu tư lớn, người sản xuất nhỏ và các hộ gia đình không áp dụng được. Nghiên cứu đã thử nghiệm việc tự ngâm ủ dung dịch dinh dưỡng phục vụ thủy canh, cung cấp hướng áp dụng phổ biến của mô hình này trong tình hình sản xuất nhỏ lẻ của nước ta hiện nay. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 3 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu chung về cây cà chua 1.1.1. Đặc điểm thực vật học cơ bản của cây cà chua Rễ cà chua thuộc hệ rễ chùm, trong điều kiện đồng ruộng, rễ cà chua có thể phát triển rộng tới 1,3 m và sâu tới 1m. Với khối lượng rễ lớn như vậy, cà chua được xếp vào nhóm cây chịu hạn. Lá cà chua đa số thuộc dạng lá kép, các lá chét có răng cưa, có nhiều dạng khác nhau: dạng chân chim, dạng lá khoai tây, dạng lá ớt…Tùy thuộc vào giống mà lá cà chua có màu sắc và kích thước khác nhau. Hoa cà chua được mọc thành chùm. Có ba dạng chùm hoa: dạng đơn giản, dạng trung gian và dạng phức tạp. Số lượng hoa/chùm, số chùm hoa/cây rất khác nhau ở các giống. Số chùm hoa/cây dao động từ 4-20 chùm hoa, số hoa/chùm dao động từ 2-26 hoa. Hoa đính dưới bầu, đài hoa màu vàng, số đài và số cánh hoa tương ứng nhau từ 5-9. Hoa lưỡng tính, nhị đực liên kết với nhau thành bao hình nón, bao quanh nhụy cái. Quả thuộc dạng quả mọng, có 2, 3 hay nhiều ngăn hạt. Hình dạng và màu sắc quả phụ thuộc vào từng giống. Ngoài ra màu sắc quả chín còn phụ thuộc vào nhiệt độ, phụ thuộc vào hàm lượng caroten và lycopen. Ở nhiệt độ 30oC trở lên, sự tổng hợp lycopen bị ức chế, trong khi đó sự tổng hợp β caroten không mẫn cảm với tác động của nhiệt độ, vì thế ở mùa nóng cà chua có quả chín vàng hoặc đỏ vàng. Trọng lượng quả cà chua dao động rất lớn từ 3- 200g phụ thuộc vào giống (thậm chí có quả đạt tới 500g) (Mai Thị Phương Anh, 1996). 1.1.2. Yêu cầu của cây cà chua đối với điều kiện ngoại cảnh 1.1.2.1. Yêu cầu với nhiệt độ Nhiệt độ ảnh hưởng suốt quá trình sinh trưởng phát triển của cà chua: nảy mầm, tăng trưởng cây, ra hoa, đậu quả, hình thành hạt, năng suất thương phẩm, mẫu mã quả, chất lượng quả... Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 4 Cà chua sinh trưởng và phát triển thuận lợi ở nhiệt độ 20 – 27oC. Nhiệt độ trên 30oC kéo dài kết hợp với hạn hán sẽ dẫn đến rối loạn quá trình đồng hoá, giảm hàm lượng chất khô trong quả, giảm năng suất. Nhiệt độ trên 35oC và dưới 10oC cà chua ngừng sinh trưởng. Hạt cà chua bắt đầu nảy mầm ở nhiệt độ 15 – 18oC nhưng nảy mầm nhanh ở nhiệt độ 25 – 30oC. Nhiệt độ thích hợp cho sự ra hoa là 20 – 25oC. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình đậu quả ban đêm dao động trong khoảng 15 – 20oC và ban ngày ở 25oC; nhiệt độ trên 30oC hoặc dưới 10oC cà chua khó đậu quả. Trong thời kỳ quả chín, nhiệt độ và ánh sáng có ảnh hưởng rất lớn đến sự hình thành các sắc tố quả, chủ yếu là lycopen và caroten (Tạ Thu Cúc, 2000). 1.1.2.2. Yêu cầu với độ ẩm Geisenberg and Stewart (1986) cho biết cây cà chua cần nước ở mức 20002600m3/ha ở điều kiện nhiệt độ không khí bình thường. Đất quá khô sẽ làm giảm số lượng hoa, khi độ ẩm đất bị thiếu hụt quá 25% mức yêu cầu, tỷ lệ hoa bị rụng sẽ tăng cao. Khi đất quá khô hay quá ẩm đều ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển và năng suất của cà chua. Biểu hiện của thiếu hay thừa nước đều làm cho cây bị héo. Khi ruộng bị ngập nước, trong đất thiếu oxy, thừa khí cacbonic làm cho rễ cà chua bị độc dẫn đến cây héo. Khi thiếu nước quả cà chua chậm lớn thường xảy ra hiện tượng khô đáy quả. Độ ẩm không khí quá cao (> 90%) dễ làm cho hạt phấn bị trương nứt, hoa cà chua không thụ phấn được sẽ rụng (Tạ Thu Cúc, 1985). Tuy nhiên, trong điều kiện gió khô cũng thường làm tăng tỷ lệ rụng hoa. 1.1.2.3. Yêu cầu đối với ánh sáng Cà chua thuộc cây ưa ánh sáng, cây con trong vườn ươm nếu đủ ánh sáng (≥5000 lux) sẽ cho chất lượng tốt, cứng cây, bộ lá to, khỏe, sớm được trồng. Ngoài ra, ánh sáng tốt, cường độ quang hợp tăng cây ra hoa đậu quả sớm hơn, chất lượng sản phẩm cao hơn (Trần Khắc Thi, 1999). Binchy và Morgan (1970) cho rằng cà chua là cây trồng cần nhiều ánh sáng chỉ sau cây dưa hấu, cường độ ánh sáng ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát triển của cây với điểm bão hoa ánh sáng của cà chua là 70.000 lux. Cường độ ánh sáng yếu làm chậm quá trình sinh trưởng và Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 5 cản trở quá trình ra hoa. Cường độ ánh sáng yếu làm vươn dài vòi nhụy và tạo nên những hạt phấn không có sức sống, thụ phấn kém (Wien, 1997). 1.1.2.4. Yêu cầu đối với dinh dưỡng Cũng như các cây trồng khác cà chua cần ít nhất 20 nguyên tố dinh dưỡng cho quá trình sinh trưởng phát triển bình thường của nó (Jones, 2007). Đạm: có ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh trưởng sinh dưỡng và năng suất quả hơn tất cả các yếu tố dinh dưỡng khác. Đạm có tác dụng thúc đẩy sự sinh trưởng, nở hoa, đậu quả của cà chua nhưng lại kéo dài thời gian chín và làm giảm kích thước quả. Khi thiếu đạm cùng với điều kiện nhiệt độ cao sẽ làm cho tỷ lệ rụng hoa tăng. Khi lượng đạm quá dư thừa làm giảm kích thước, lượng đường và màu sắc quả, kéo dài thời gian chín, giảm khả năng chống chịu của cà chua với rất nhiều loại bệnh và tăng tỷ lệ quả thối. Do vậy, việc bón đạm thích hợp sẽ làm tăng năng suất và chất lượng sản phẩm (màu sắc, khẩu vị và hàm lượng axit trong quả). Adams (1977) cho biết bón đạm đủ sẽ làm cây sinh trưởng khỏe mạnh, ảnh hưởng tốt đến năng suất và chất lượng quả, tuy nhiên, nếu bón quá nhiều đạm sẽ quả chín không đồng đều, khó khăn cho thu hoạch (Jones, 2007) Lân: có tác dụng giúp cho bộ rễ phát triển mạnh, làm tăng khả năng hút nước và dinh dưỡng của rễ, ngoài ra lân còn ảnh hưởng đến sự phát triển của hoa, chất lượng quả và đẩy nhanh quá trình chín. Kali: là yếu tố quan trọng đối với sự phát triển của hoa và quả cà chua. Kali ảnh hưởng tới kích thước và chất lượng quả, làm giảm tỷ lệ quả dị dạng. Ngoài ra nó còn đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành màu sắc và hương vị của cà chua. Thiếu kali làm giảm độ chắc quả và hàm lượng các chất dinh dưỡng. Bên cạnh đạm, lân, kali, các nguyên tố vi lượng như Mg, Ca, Bo, Mn, Zn, S, Cu và Mo có vai trò hết sức quan trọng đối với quá trình sinh trưởng phát triển của cây cà chua. 1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua 1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới Ngày nay, cà chua được trồng phổ biến ở khắp nơi trên thế giới. Diện tích trồng cà chua trên thế giới tính đến năm 1997 là 2,7 triệu ha với 80-85% quả dùng Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 6 để ăn tươi và cà chua dùng để chế biến là 65 triệu tấn/năm (Phạm Hồng Cúc, 1999). Phần lớn sản lượng cà chua trên thế giới tập trung ở các nước ôn đới và nhiệt đới. Ở nước nhiệt đới, năng suất cà chua thấp (2-10 tấn/ha) trong khi đó ở Mỹ 40 tấn/ha, Nhật 50 tấn/ha. Châu Á đứng đầu về diện tích trồng cà chua, sau đó là Châu Âu, Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ và cuối cùng là Châu Phi. Cà chua ngoài ăn tươi còn chế biết thành nhiều loại như: nước sốt cà chua, tương cà chua, nước quả ép, … Ngành chế biến ở các nước tiên tiến rất phát triển, đặc biệt là Mỹ đứng đầu Châu Mỹ và Italy là nước cung cấp sản phẩm cà chua chế biến lớn nhất Châu Âu. Năm 1999, Italy đã bán ra thị trường Châu Âu 5,01 triệu tấn cà chua chế biến. Những nước tiêu thụ cà chua bình quân người cao: Hylap 170,9kg, Bungari 102,4kg, Thổ Nhĩ Kì 84kg, Tây Ban Nha 55,3kg (Tạp chí rau quả, số 1-1995) Theo FAO, 2012 tổng lượng cà chua trên toàn thế giới trong năm 2011 là khoảng 150,5 triệu tấn với diện tích trồng lên tới 4,6 tỷ ha. Về sản lượng, Trung Quốc chiếm 28%, tiếp theo là Ấn Độ chiếm 11%, Mỹ chiếm 9%, Thổ Nhĩ Kỳ chiếm 7%, Hy Lạp 6%, các nước khác là 39%. Về xuất khẩu, từ năm 2003 đến năm 2007 khối lượng xuất khẩu cà chua trên toàn thế giới tăng 30%. Mexico là nước đứng đầu trong xuất khẩu cà chua, chiếm một nửa sản lượng xuất khẩu của thế giới, năm 2003 khối lượng xuất khẩu của Mexico đạt 903.384 tấn chiếm 50% khối lượng xuất khẩu trên toàn thế giới, năm 2007 khối lượng đạt 1,1 triệu tấn. Về nhập khẩu, trong giai đoạn 2003-2007, sản lượng nhập khẩu cà chua của thế giới tăng 40%. Mỹ là nước nhập khẩu cà chua nhiều nhất thế giới. Năm 2003 khối lượng nhập khẩu cà chua của Mỹ là 939.457 tấn chiếm 53% khối lượng nhập khẩu cà chua của toàn thế giới, năm 2007 khối lượng nhập khẩu cà chua của Mỹ là 1,07 triệu tấn. Pháp là nước có khối lượng nhập khẩu cà chua tăng gấp đôi trong vòng 5 năm gần đây. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 7 Hình 1.1. Sản lượng cà chua của thế giới trong năm 2011 Đến năm 2014, Mỹ vươn lên là nước nhập khẩu cà chua đứng đầu thế giới và là nhà sản xuất cà chua đứng vị trí thứ 3. Nước Mỹ xuất khẩu chủ yếu là cà chua đã qua chế biến, trong khi nhập khẩu chủ yếu cà chua tươi (FAOSTAT, 2014). Hình 1.2. Tình hình xuất nhập khẩu cà chua tươi, cà chua chế biến và sốt cà chua trên thế giới năm 2014 1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua ở Việt Nam Khoảng thế kỉ 17, cây cà chua được dựa vào các nước Châu Á và Trung Quốc qua con đường nhập nội. Nhưng đến tận cuối thế kỉ 19, đầu thế kỉ 20, cây Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 8