Lời cam đoan
- Tôi xin cam đoan rằng những số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
- Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ việc thực hiện luận văn này đã được
cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả Luận văn
Hoàng Minh Châu
i
Lời cảm ơn
Để hoàn thành bản luận văn này ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận được
sự giúp đỡ nhiệt tình của cơ quan, các thầy cô, bạn bè đồng nghiệp và gia đình .
Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Thị Minh Hằng
người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và đóng góp những ý kiến quý báu trong
quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo bộ môn Rau hoa quả - Khoa
Nông học và Viện đào tạo sau Đại học - Trường đại học nông nghiệp Hà Nội đã
có sự giúp đỡ quý báu trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin cảm ơn Lãnh đạo Viện nghiên cứu rau quả, Bộ môn Rau và cây gia
vị - Viện Nghiên cứu Rau quả đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi được học tập
và thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới tất cả đồng nghiệp, bạn bè và người thân đã
luôn động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành bản luận văn này.
Tác giả Luận văn
Hoàng Minh Châu
ii
MUC LỤC
DANH MỤC BẢNG
iii
DANH MỤC HÌNH
iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

( Nutrient Film Technique). Bằng công nghệ này có thể tăng sản lượng rau trên
đơn vị diện tích từ 7 – 10 lần, sản phẩm an toàn [6], tuy nhiên, mức đầy tư ban
1
đầu khá cao.

Ở Việt Nam công nghệ trồng rau tiên tiến (thuỷ canh, khí canh) đã
được áp dụng xong còn rất hạn chế, mới dừng lại ở mức độ thử nghiệm tại các
cơ sở nghiên cứu. Phương pháp sản xuất thuỷ canh đã áp dụng chủ yếu là thuỷ
canh tĩnh. Việc nghiên cứu ứng dụng thuỷ canh tuần hoàn cho sản xuất rau an
toàn ở nước ta còn khá mới mẻ. So với phương pháp thuỷ canh tĩnh thì phương
pháp thuỷ canh tuần hoàn có nhiều ưu điểm hơn: bộ rễ của cây luôn được trao
đổi và cải thiện ôxi, do vậy rễ phát triển khoẻ hơn, cây rau sinh trưởng tốt, ít sâu
bệnh hại, đặc biệt là những bệnh về rễ. Tuy nhiên những nghiên cứu về giá thể ở
nước ta còn ít, đa số phải mua giá thể của nước ngoài với giá rất cao và không
chủ động, dẫn đến hiệu quả kinh tế thấp.
Để góp phần hoàn thiện quy trình kỹ thuật trồng rau thuỷ canh tuầnn hoàn
NFT và chuyển giao công nghệ cho sản xuất rau an toàn ở nước ta, chúng tôi
tiến hành đề tài “Nghiên cứu xác định giống và giá thể thích hợp nhằm tăng
năng suất và chất lượng xà lách, cải xanh, cần tây trồng bằng công nghệ
thuỷ canh tuần hoàn (NFT) trong nhà lưới.”
1.2. Mục tiêu của đề tài:
Xác định một số thông số kỹ thuật chủ yếu (giá thể và giống thích ứng) nhằm
góp phần xây dựng quy trình công nghệ sản xuất một số loại rau ăn lá (Xà lách, cải
xanh, cần tây), bằng phương pháp thuỷ canh tuần hoàn NFT trong nhà lưới.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài đưa ra các thông số kỹ thuật làm cơ sở để xây dựng và hoàn thiện các
quy trình sản xuất rau ăn lá bằng công nghệ thuỷ canh tuần hoàn (NFT) trong
điều kiện khí hậu miền bắc Việt Nam, đồng thời thúc đẩy các nghiên cứu ứng
dụng công nghệ NFT vào sản xuất rau xanh ở nước ta.

triệu tấn.
Ngoài mức tăng về sản lượng hàng năm thí chất lượng ngày càng được
quan tâm. Nhiều tiến bộ kỹ thuật được áp dụng để hạn chế các tồn dư trong sản
phẩm rau ( hàm lượng NO
3
, dư lượng thuốc BVTV, hàm lượng kim loại nặng…
có hại cho sức khoẻ con người). Kỹ thuật trồng rau không dùng đất, trồng trong
dung dịch ( thuỷ canh , khí canh, màng mỏng dinh dưỡng NFT), trồng cây trong
điều kiện có che chắn ( nhà lưới nhà kính…). Sử dụng các loại thuốc BVTV an
toàn cho đất, bảo vệ môi trường.
2.1.2.Tình hình sản xuất rau ở Việt nam
Việt Nam có vị trí địa lý trải dài qua nhiều vĩ độ, khí hậu nhiệt đới gió mùa
và có một số vùng tiểu khí hậu như SaPa, Tam Đảo, Đà Lạt…, có điều kiện tự
nhiên khá thuận lợi cho sản xuất rau quanh năm. Việt Nam có thể trồng được
trên 120 loại rau có nguồn gốc nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và cùng với các tiến
bộ kỹ thuật mới về giống chống chịu có thể trồng các loại rau quanh năm đáp
4
ứng nhu cầu tiêu dùng và phục vụ chế biến xuất khẩu. Sản xuất rau có xu hướng
ngày càng mở rộng diện tích và sản lượng tăng đồng thuận.
5
Bảng 2.1: Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam phân theo địa phương
1 Địa Phương
2007 2008 2009
D. tích
(ha)
Năng
suất
(tấn/ha)
S. lượng
(tấn)

suất và sản lượng đã tăng hàng năm do trình độ và kỹ thuật canh tác phát triển.
2.2. Nguồn gốc và yêu cầu điều kiện ngoại cảnh của cây cải xanh, xà lách và
cần tây:
2.2.1. Cây cải xanh:
Nguồn gốc:
Cải xanh có nguồn gốc từ Trung Quốc và đã được trồng ở nước này từ
thế kỷ thứ 5 sau công nguyên. Nó được trồng rộng rãi ở miền Nam, miền Trung
Trung Quốc và tại Đài Loan. Cải xanh được trồng khắp thế giới, từ Ấn Độ miền
Bắc Châu Phi trung tâm Châu Á, Châu Mỹ và Bắc Mỹ. Nguồn gốc chính xác thì
chưa được xác định rõ ràng.
Cây cải xanh ( Brassica juncea L) thuộc họ thập tự Cruciferae theo tác giả
Trần Khắc Thi và c.s (2005) [23], cây cải xanh đuợc gieo trồng ở nhiều nơi trên
thế giới, trồng phổ biến và tập trung ở các nước Châu Á, đặc biệt là Trung Quốc.
Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh:
Nhiệt độ:
Cải xanh có khả năng chịu đựng cao với khí hậu nóng, ẩm. Trong mùa lạnh, cải
xanh sinh trưởng nhanh và cho năng suất cao trên đất giàu mùn, thoát nước tốt. Nhiệt
độ thích hợp khoảng từ 15 – 20
0
C, Nhiệt độ để cải xanh nở hoa và kết hạt thuận lợi
là 20 – 25
0
C
Ánh sáng:
Cải xanh ưa ánh sáng vừa phải, có khả năng chịu bóng râm hơn các loại cây
ăn lá khác
7
Nước:
Các giống cải xanh có hệ rễ cạn, lá trên cây không nhiều và lớn do vậy cây
cần được giữ ẩm thường xuyên trong thời gian sinh trưởng. Độ ẩm đất thích hợp

rộng tương đối, nằm ngang, có thể có răng cưa ở mép lá hoặc bản lá có hình
cánh hoa hồng.
- Latuca saligna: gần giống với lọai hình trên về hình thái nhưng bản lá trải
ngang và có răng cưa.
- Lactuca virosa: Có hạt to và phẳng, lá có màu xanh lục nhạt có cả dạng
hạt hai năm và hàng năm.
Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh:
Đối với xà lách lá là bộ phận sử dụng, lá có thể khác nhau, cuốn hay
không cuốn, mép lá có răng hay không có răng cưa tuỳ giống nhưng cũng là cơ
quan quang hợp và tích luỹ chất dinh dưỡng, nếu gặp điều kiện thuận lợi sẽ cho
năng suất cao, chất lượng tốt.
Nhiệt độ: Xà lách có nguồn gốc vùng ôn đới ưa nhiệt độ thấp, tuy nhiên
trong quá trình trồng trọt, chọn lọc và thuần hoá, ngày nay cây xà lách có thể
trồng được trên nhiều vùng khí hậu khác nhau như nhiệt đới, cận nhiệt đới.
Cây sinh trưởng phát triển tốt ở 8 – 25
0
C, nhưng nhiệt độ thích hợp là 13
-16
0
C. Nhiệt độ ngày và đêm rất quan trọng cho sinh trưởng và phát triển của
xà lách. Nhiệt độ ngày/đêm thích hợp là 20/18
0
C. Xà lách cuốn phát triển tốt ở
nhiệt độ 15 – 20
0
C, chịu được nhiệt độ 8
0
C còn rau diếp phát triển được trong
khoảng 10 – 27
0

Bình Định v.v.
Cây cần tây thích hợp trong khoảng nhiệt độ từ 15 – 20
0
C vào ban ngày và
đêm lạnh, lá mỏng do đó ưa trồng trên đất giàu dinh dưỡng, tơi xốp, khả năng
10
giữ nước tốt. Cần tây không chịu được hạn và đất chua, yêu cầu pH từ 5,8 – 6,5
[23]. Về nhu cầu dinh dưỡng khoáng cần tây thuộc loại rau hút ít chất dinh
dưỡng [1].
2.4. Giới thiệu chung về kỹ thuật thuỷ canh:
2.4.1. Khái niệm về kỹ thuật thuỷ canh
Thuỷ canh (hydroponics) là hình thức canh tác không sử dụng đất.Cây
trồng được trồng trên hoặc trong dung dịch dinh dưỡng, sử dụng dinh dưỡng hoà
tan trong nước dưới dạng dung dịch và tuỳ theo từng kỹ thuật mà bộ rễ có thể
ngâm trong nước hoặc treo lơ lửng trong môi trường không khí bão hoà dinh
dưỡng. trồng cây không sử dụng đất đã được đề xuất từ lâu bởi các nhà khoa học
như Knop, Kimusa… (trồng cây trong dung dịch) ( Hoàng Minh Tấn và Nguyễn
Quang Thạch, 1994) [17 ],[18 ]. Những năm gần đây phương pháp này tiếp tục
được nghiên cứu hoàn thiện và sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới.
2.4.2.Công nghệ thuỷ canh ( hydroponics technology)
Công nghệ thuỷ canh đã được phát triển hơn ba thế kỷ. Các công bố đầu
tiên về công nghệ này xuất hiện từ những năm 1600 (Weir, 1991). Trong những
năm 50,60 thế kỷ 20, hydroponics trở lên được quan tâm bởi sự phát triển của
ngành công nghiệp sản xuất nhựa và nhà kính. Các mô hình thuỷ canh dựa trên
các loại giá thể như Sawdust, peat, straw, cát lần lượt được giới thiệu. Quan
trọng hơn cả là sự ra đời của kỹ thuật phim dinh dưỡng (Nutrient Film
Technique – NFT) và Rockool - một loại tấm kính sợi cách nhiệt (firberglass)
(Caruthers, 1999). Các phát triển công nghệ khác trong những năm 1970 bao
gồm cả hệ thống phun sương (Ein Gedi system) và một loạt các hệ thống tuần
hoàn dung dịch dinh dưỡng được nghiên cứu bởi người Nhật ( Hanger, 1993).

chuột, ớt, cà, đậu, xà lách, củ cải, hành lá); các lọai hoa cắt ( cúc, hồng, cẩm
chướng, đồng tiền); Cây ăn quả ( dâu tây, các lọai dưa…)
Ở Hà Lan, sản xuất bằng hydroponics chiếm khoảng 50% tổng giá trị sản
lượng quả và rau sản xuất trong nước.
12
Ở Canada hydroponic là phương pháp sản xuất rau phổ biến nhất trong nhà
kính và chiếm khoảng 25% tổng sản lượng rau của cả nước.
Ở Nhật bản các sản phẩm từ hydroponics được trả tăng từ 20 – 30% so với
các sản phẩm truyền thống do tính an toàn và không sử dụng thuốc hoá học.
Ở Singapore, người ta ứng dụng công nghệ khí canh để trồng rau diếp; bắp
cải; cà chua; xu hào và một số loại rau ôn đới cung cấp cho nhu cầu rau tươi
trong nước. Dự tính trong vài năm tới lượng rau trồng bằng khí canh ở nước này
sẽ cung cấp thêm 20% nhu cầu tiêu dùng (Lê Tuấn Phước, 1996)
2.5. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật trồng rau không dùng đất
trên thế giới
2.5.1. Một số nghiên cứu về dung dịch dinh dưỡng.
Sự quan trọng của dung dịch dinh dưỡng đối với cây trồng đã được Liebig
và Karl Sprengel, Wiegman và Polsof chỉ ra vào năm 1942 au đó được Sarchs
khẳng định lại trong khi nghiên cứu kỹ thuật thuỷ canh. Ông cũng cho biết lông hút
có vai trò quan trọng đối với việc hấp thụ chất dinh dưỡng [48]. Theo Midmore
[54] việc nghiên cứu dể hoàn thiện dung dịch dinh dưỡng cho một loại theo từng
mùa vụ là tối cần thiết. Theo tác giả các loại rau khác nhau có yêu cầu chế độ nước
và dinh dưỡng khác nhau. Một nghiên cứu khác của Midmore đề cập đến vấn đề
nhiệt độ,ông cho rằng nhiệt độ thích hợp sẽ giúp các enzim hoạt động tốt, nếu nhiệt
độ cao > 40
0
C sẽ làm biến tính phần lớn enzym. Dung dịch dinh dưỡng đầu tiên để
trồng cây do Knop sản xuất vào giữa thế kỷ 19 nó có thành phần đơn giản chỉ gồm
6 loại muối vô cơ trong đó chứa các nguyên tố đa lượng và trung lượng, không có
các nguyên tố vi lượng. Sau đó có hàng loạt các dung dịch dinh dưỡng được đề

, Ca
2+
, Mg
2+
. Nếu
thiếu một trong các nguyên tố trên sẽ gây lên các triệu chứng thiếu chất cho cây
và cây có thể chết. Ngoài ra, một số nhà khoa học (Victo 1973; Sechwart 1968)
đã sử dụng nước mặn để làm dung dịch trồng cây. Schwart đã sử dụng nước
mặn có 3000ppm muối tổng số để làm dung dịch trồng thử nghiệm và ông kết
luận rằng năng suất cà chua và rau diếp giảm 10 – 15%, dưa chuột giảm 20 –
25%. Nhưng ông cũng cho rằng nước mặn có một số ảnh hưởng khá thú vị đến
vị ngọt của cà chua và dưa chuột so với trồng trong nước ngọt (Howard M.Resh,
ph.D, 1991) [48].
Sử dụng các dạng đạm và tỷ lệ khác nhau cũng ảnh hưởng nhiều đến sinh
trưởng, phát triển của cây trồng thuỷ canh. Theo Sandoval và cs (1994 )[60] kết
luận rằng năng suất chất khô và hạt lúa mì giảm khi sử dụng đạm amon thay thế
đạm Nitrat. Elia và cs (1997) [41] kết luận dung dịch trồng cà tím cần tỷ lệ
14
NH
4
+
/NO
3
là 3/7 cho kết quả tốt nhất. Theo He (1999) [45] thì ở vụ đông khi tăng
NO
3
trong dung dịch dinh dưỡng không làm tăng sự hút NO3 của cây.
2.5.2. Các hệ thống trồng cây không dùng đất trên thế giới
Trồng cây không dùng đất được hiểu một nghĩa rộng có thể miêu tả giống
một phương pháp trồng cây mà nó không có sự tham gia của đất tự nhiên hoặc

Hạn chế ánh sáng có thể thay đổi được, bởi vậy
tăng mật độ hợp lý, tăng số cây trên đơn vị diện
tích kết quả thu được năng suất cao trên một đơn
vị diện tích
3 Cỏ dại Sự hiện diện của cỏ dại, phải làm đất hàng vụ Không có cỏ dại, không phải làm đất hàng vụ
4
Bệnh tồn tại trong đất
Rất nhiều nguồn bệnh cư trú trong đất, giun,
côn trùng và động vật có thể tấn công cây
trồng. thường không luân canh cây trồng tốt
nên bệnh ngày càng nhiều
Không có bệnh, côn trùng và động vật trong giá
thể
5
Nước
Sử dụng nước không hiệu quả, mất rất nhiều
nước qua sự hút nước và dinh dưỡng từ đất,
mất nước do bốc hơi của bề mặt đất
Tăng hiệu quả sử dụng nước, không mất nhiều
nước ngoại trừ hút qua miền rễ. Nếu như quản lý
tốt thì nước mất đi rất ít ngang bằng sự thoát hơi
nước của cây
16
6
Phân bón
Sử dụng nhiều loại phân với số lượng lớn, cây
phải hút và chắt lọc nhiều nước và chất dinh
dưỡng , sử dụng phân bón không hiệu quả có
thể mất đi ( 50 % – 80%)
Sử dụng lượng nhỏ, các thành phần không bị

Con đường bất lợi của trồng cây không dùng đất là đầu tư ban đầu cao và
người trồng phải có kỹ năng tốt. Người tiêu dùng không phân biệt đâu là rau
trồng trên đất và đâu là rau trồng không cần đất. Trồng rau không dùng đất phụ
thuộc vào kỹ năng người trồng một cách đáng kể. Giá cả đầu tư và những kỹ
thuật phức tạp của trồng rau không dùng đất có thể khắc phục giảm giá trị đầu tư
và kỹ thuật đơn giản bởi đã được sử dụng phương pháp trồng cây thuỷ canh mới
và sự phát triển của các loại vật liệu mới phục vụ cho việc trồng rau thủy canh.
Như vậy, những thuận lợi của trồng rau không dùng đất đã vượt qua lối
canh tác trồng cây trên đất và có thêm hiệu quả của việc điều chỉnh của dinh
dưỡng, sẵn sàng cho năng suất cao chất lượng tốt. Đặc biệt trên những vùng
khó khăn của đất trồng, khí hậu khắc nghiệt. Hiệu quả của việc sử dụng hợp
lý hiệu quả của nước và dinh dưỡng và áp dụng những kỹ thuật mới vào sản
xuất đã làm tăng khối lượng sản phẩm của cây trồng cao trên đơn vị diện tích.
2.5.1.1 Hệ thống thuỷ canh
2.5.1.1 Hệ thống thuỷ canh
Trồng cây bằng thuỷ canh là một trong những phương pháp dễ nhất của
phương pháp trồng cây không dùng đất, sử dụng hai mục đích là thí nghiệm và
thương mại cây trồng. Trồng cây trong nước rễ cây lơ lửng trong dinh dưỡng
hoà tan, trong lúc đó các điểm chống đỡ trung gian cho cây ở tầng giá thể trơ.
Nơi vị trí dinh dưỡng hoà tan như một phần của giá đỡ. Vai trò đứng đầu của
phương pháp trồng cây trong nước là phương pháp thuỷ canh NFT ( Nutrient
Film Technique). Công việc trồng cây trong dung dịch thuỷ canh NFT đã gặt hái
được thành công bởi nhà khoa học người Anh tên là Allen Cooper vào năm
1965[11 ]. Ở hệ thống NFT rễ cây lơ lửng ở trong máng dinh dưỡng hoặc trong
rãnh, ống nơi mà dinh dưỡng hoà tan liên tục tuần hoàn. Máng hoặc ống chứa rễ
cây đặt trên hệ thống có độ dốc ( Thường là 1%). Vậy dinh dưỡng hoà tan có thể
chảy từ cao xuống thấp do trọng lực. rễ cây hút nước và dinh dưỡng từ mảng
mỏng dinh dưỡng. Độ sâu của màng mỏng dinh dưỡng không quá 1cm. Lợi thế
18
của hệ thống NFT là sự lắp đặt dễ dàng đơn giản với giá thành thấp cân xứng


Thuỷ canh tuần hoàn NFT
Thuỷ canh tuần hoàn NFT(Nutrient Film Technique)
(Nutrient Film Technique)Thuỷ canh sâu DFT
Thuỷ canh sâu DFT
(Deep
(DeepFlow Technique)
Flow Technique)Thuỷ canh dạng ống
Thuỷ canh dạng ống
(Tube
(Tubeculture)
culture)Khí canh

Giáthể(Medium
(MediumCulture )
Culture )
Hữu cơ
Hữu cơ
(Organic)
(Organic)
Than bùn
Than bùn
(Peat)
(Peat)
Mùn cưa
Mùn cưa
(Sawdust
(Sawdust
)
)
Sợi gỗ
Sợi gỗ
(Wood fibre)
(Wood fibre)

Vỏ trấu
Vỏ trấu

Sợi
(Fiber-shaped
(Fiber-shaped
)
)(Khác)
(Khác)
Others
Others
Len đá
Len đá
(Rock wool)
(Rock wool)
Khoáng
Khoáng
(Mineral )
(Mineral )
Polypropyle
Polypropyle
Khoáng bón cây
Khoáng bón cây(Vermiculite
(Vermiculite
)
)
Nhựa