TRƯỜNG
TRƯỜNGĐẠI
ĐẠIHỌC
HỌCSƯ
SƯPHẠM
PHẠMHÀ
HÀNỘI
NỘI22
KHOA
KHOASINH
SINH- -KTNN
KTNN
======
======

NGUYỄN
NGUYỄNTHỊ
THỊNGỌC
NGỌCMAI
MAI

ĐÁNH
ĐÁNHGIÁ
GIÁKHẢ
KHẢNĂNG
NĂNGSINH
SINHTRƯỞNG
TRƯỞNG
CỦA
CỦAMỘT
MỘTSỐ


HÀ
HÀNỘI
NỘI- -2017
2017
i


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình nghiên cứu đề tài này, Tôi đã nhận được rất nhiều sự
giúp đỡ của các thầy, cô giảng viên và cán bộ công nhân viên tổ Kỹ thuật
Nông nghiệp và Khoa Sinh – KTNN Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2. Tôi
xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ đó.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Dương Tiến Viện – Giảng
viên Khoa Sinh – KTNN Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã trực tiếp
hướng dẫn và chỉ bảo Tôi hoàn thành khóa luận này.
Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè và gia đình đã động viên, khích lệ, tạo
điều kiện và giúp đỡ Tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành khóa
luận này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
Tác giả khóa luận

Nguyễn Thị Ngọc Mai

ii


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả trong khóa luận này là hoàn

VRQ

: Viện Rau Quả.

RAT

: Rau an toàn.

G1

: Giống cải bẹ mào gà HN 248.

G2

: Giống cải canh lá đỏ.

G3

: Giống cải thìa cao sản TN3.

iv


DANH LỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1. Thành phần dung dịch Knop

18

Bảng 3.1 Thời gian sinh trưởng của các giống rau trồng

3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn ........................................................... 2
PHẦN 2. NỘI DUNG ........................................................................................... 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 3
1.1.

Cơ sở khoa học .......................................................................................... 3

1.1.1.

Lí luận về trồng cây trong dung dịch ................................................ 3

1.1.2.

Giá trị của rau xanh .......................................................................... 4

1.2.

Giới thiệu khái quát về kĩ thuật thủy canh ............................................ 5

1.2.1.

Khái niệm ........................................................................................... 5

1.2.2.

Lịch sử phát triển ............................................................................... 5

1.2.3.

Phân loại hệ thống ............................................................................. 6


2.1. Đối tượng, vật liệu và phương pháp nghiên cứu ...................................... 17
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 17
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................... 18
2.1.3. Dung dịch dinh dưỡng .......................................................................... 18
2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu .............................................................. 19
2.2.1. Thời gian nghiên cứu ............................................................................ 19
2.2.2. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................. 19
2.3. Nội dung nghiên cứu.................................................................................... 19
2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 19
2.4.1. Công thức và bố trí thí nghiệm ............................................................. 19
2.4.2. Quy trình tiến hành thí nghiệm ........................................................... 19
2.4.3. Chỉ tiêu theo dõi và phân tích ............................................................... 21
2.4.4. Xử lý số liệu ........................................................................................... 21
CHƯƠNG 3 ............................................................................................................. 22
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................................... 22
3.1. Xây dựng mô hình thủy canh quy mô gia đình ........................................ 22
3.1.1. Vật liệu ................................................................................................... 22
3.1.2. Thi công ................................................................................................. 22
3.2. Khả năng sinh trưởng của một số loại rau ăn lá được trồng trên mô
hình ...................................................................................................................... 22
3.2.1. Thời gian sinh trưởng của các giống tiến hành thí nghiệm ............... 22
3.2.2. Tình hình sinh trưởng của các giống cây trồng thí nghiệm ............... 23
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................................... 27
1.
2.

Kết luận ................................................................................................... 27
Đề nghị ........................................................................................................... 27


nào cũng có những ưu điểm hay hạn chế nhất định. Phần lớn hạn chế của các
phương pháp này đều liên quan đến việc quản lí đất, nhiệt độ, độ ẩm cùng
điều kiện khí hậu nhiệt đới thời tiết 4 mùa rõ ràng nên các mô hình này chưa
1


được nhân rộng, phổ biến hay đáp ứng được phần nào nhu cầu của người tiêu
dùng. Từ thực tế đó ta có thể thấy mô hình trồng rau thủy canh có thể giải
quyết được những hạn chế về vấn đề quản lí đất, độ ẩm.
Tuy nhiên, mô hình trồng rau này là khá mới ở nước ta. Chúng chưa
được áp dụng rộng rãi, tốn chi phí đầu tư cũng như yêu cầu kỹ thuật. Bên
cạnh đó, khả năng sinh trưởng của cây trồng trong dung dịch cũng là một thắc
mắc với người sử dụng.
Chính vì vậy, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu "Đánh giá khả năng
sinh trưởng của một số loại rau ăn lá trồng trên mô hình thủy canh hoàn
lưu".
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng, thiết kế hệ thống trồng rau thủy canh quy mô hộ gia đình.
- Đánh giá được khả năng sinh trưởng phát triển của cây rau ăn lá trên
mô hình thủy canh hoàn lưu.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Cung cấp thêm tư liệu về khả năng sinh trưởng của một số loại rau ăn
lá được trồng theo mô hình thủy canh hoàn lưu.
- Đánh giá được sự ảnh hưởng của dung dịch Knop đến khả năng sinh
trưởng và phát triển của một số cây ăn lá.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Tận dụng không gian ở hiên nhà, sân thượng hay hành lang... giúp các
gia đình không có vườn đất vẫn có thể tự trồng trọt, cung cấp rau xanh an toàn
cho bữa ăn hàng ngày.

Tuy nhiên bất kì môt trường nào cũng cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Tạo nên nền đỡ tốt cho hệ thống rễ.
3


- Duy trì đủ dinh dưỡng cho rễ hấp thụ.
- Thoát nước tốt và tạo dố thoáng khí hợp lý.
- Bảo vệ rễ tránh nhiệt độ cao.
Cây không trồng trên nền đất sẽ tránh được một số bệnh loài gây hại và
thực vật phát triển cạnh tranh, tuy nhiên để đảm bảo cần cung cấp đầy đủ dinh
dưỡng cho cây dưới dạng dung dịch.
1.1.2. Giá trị của rau xanh
Rau xanh là loại thực phẩm thiết yếu của cuộc sống. Cây rau được trồng
và sử dụng khi loài người mới xuất hiện.
Tác dụng của rau là cung cấp vitamin, khoáng chất và chất xơ giúp đào
thải chất độc cholesterol ra khỏi cơ thể và chống táo bón. Một số rau gia vị
còn có tác dụng chữa bệnh nhờ có các tinh dầu và kháng sinh thực vật. Ví dụ
như: hành ta, hành tây, tỏi, củ cải, cà rốt, cà chua, bí ngô, ớt,… Hàm lượng
các sinh tố và chất xơ trong rau lại cao hơn so với trái cây.
Các chất xơ trong rau có cấu trúc mịn màng, hàm lượng cao hơn trong
hoa quả giúp cho cơ thể hấp thụ các chất dinh dưỡng có ở trong 3 nhóm thức
ăn cơ bản (nhóm đạm, đường, béo). Nếu chỉ ăn đơn thuần các protein động
vật, thì hiệu suất hấp thụ protein trên đường tiêu hoá chỉ là 70%, còn nếu ăn
thêm rau thì hiệu suất hấp thụ protein sẽ đạt 90%.
Nhiều kết quả nghiên cứu cho biết trong các kết quả nghiên cứu cho thấy:
- Trong các loại rau như: rau ngót, rau đay, rau dền là những loại có giá
trị dinh dưỡng cao, đồng đều về hàm lượng caroten, vitamin C (179 - 64 52mg%), hàm lượng sắt (2,8 - 2,5 - 2,1mg%), giàu các muối khoáng, vi
khoáng, lượng protein cao gấp 3 - 5 lần các loại rau khác (3 - 6g%).
- Rau muống có giá trị dinh dưỡng trung bình (380mcg% retinol;
2,8mg% vitamin C; 1,2mg% sắt), có kém rau ngót, rau đay nhưng được nhiều

Hệ thống trồng ngập trong nước hiện đang được Nhật Bản sử dụng để
trồng cà chua, dưa chuột, xà lách và một số loại cây trồng khác. Năm 1977,
Nhật Bản có công nghiệp nhà kính rất lớn, đến 27.079 ha, trong đó thủy canh
5


chiếm 0.5%, mặc dù tỷ lệ phần trăm thủy canh không cao nhưng cũng đạt
được 135 ha. Diện tích thủy canh sau đó tăng lên mạnh, theo tính toán của
trung tâm ISOSC, năm 1983-1984 đã tăng lên tới 500 ha.
1.2.3. Phân loại hệ thống
Căn cứ vào đặc điểm sử dụng dung dịch dinh dưỡng có thể chia làm hai
dạng hệ thống thủy canh:
Hệ thống thủy canh tĩnh: Ở hệ thống này, một hay toàn bộ rễ cây được
nhúng liên tục trong dung dịch dinh dưỡng của hệ thống, trong quá trình trồng
cây dung dịch dinh dưỡng không chuyển động. Hệ thống này có ưu điểm là chi
phí thấp do không phải đầu tư thiết bị luân chuyển dung dịch nhưng hạn chế là
thường thiếu oxy trong dung dịch và rễ cây dễ sinh chua gây độc cho cây.
Hệ thống thủy canh hoàn lưu: Là một hình thức thủy canh bằng cách
dùng một thùng chứa dung dịch thủy canh và máy bơm tuần hoàn hai chiều để
bơm dung dịch lên những ống trồng rau thủy canh, dung dịch sẽ được luân
chuyển liên tục khi đầy mỗi ống. Hệ thống này có thể chia làm hai dạng:
+ Thủy canh kín: Là hệ thống thủy canh mà trong đó dung dịch có sự
tuần hoàn trở lại về thùng chứa ban đầu.
+ Thủy canh mở: Là hệ thống thủy canh mà trong đó dung dịch dinh
dưỡng không có sự quay trở lại, dễ gây lãng phí.
1.2.4. Ưu điểm, nhược điểm
* 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.

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.
1.3. Cây trồng trên giá thể
1.3.1. Định nghĩa
7


Trồng cây trên giá thể nhân tạo là kĩ thuật trồng cây không dùng đất, cây
được trồng trực tiếp vào giá thế (trấu hun, xơ dừa, cát…) và dinh dưỡng cung
cấp cho cây là dung dịch dinh dưỡng thủy canh.
1.3.2. Ưu điểm
Việc sử dụng các loại giá thể để trồng cây thay cho đất như: trấu, cát, xơ
dừa… sẽ đem lại nhiều lợi ích hơn so với phương pháp trồng cây bằng dung
dịch như rẻ tiền, có thể tận dụng do sẵn có ở địa phương, phương tiện trồng
cây đơn giản và ít tốn kém, chủ động khử được các loại vi sinh vật gây hại
trong giá thế, không đòi hỏi thao tác kỹ thuật phức tạp. Đặc biệt, việc dùng
nguồn trấu sẵn có, mặt khác khi hun chín trấu sẽ được khử trùng, có độ xốp
cao nên giữ được ion khoáng rất tốt để trao đổi với hệ rễ của cây.
1.3.3. Một số loại giá thể
- Các giá thể polymer hữu cơ nhân tạo gồm các hạt, bọt xốp: Một vài
chất hữu cơ tổng hợp đã được chế tạo làm đất trồng rau – hoa – quả như các
hạt bọt hữu cơ, polysterene, urea-formaldehyde và polyurethane. Đặc trưng
của các chất này là nhẹ, bền vững, nhiều khe thoáng khí.
- Các loại giá thể hữu cơ tự nhiên như mùn than, xơ dừa, vỏ cây, bã mía,
mùn cưa: Các loại giá thể hữu cơ có ưu điểm là mềm, nhẹ, giữ ẩm tốt, có độ
thoáng khí và giữ phân bón cao. Nhưng có điểm yếu kém là kém bền vững, dễ
bị phân hủy, bị nhiễm nấm, khuẩn gây bệnh, phải thay thế thường xuyên.
1.4. Tổng quan nghiên cứu và ứng dụng về trồng rau bằng phương pháp
thủy canh

của Mori…
Larsen đã pha chế dung dịch bằng cách cải tiến từ dung dịch của Dtainer
có thành phần dinh dưỡng thấp hơn nhiều nhưng phù hợp cho cà chua trồng
trong nhà kính, nó là cơ sở của nhiều loại dung dịch sau này. Sudradfat và
Herenati (1992) đã nghiên cứu hỗn hợp nước sản xuất từ lên men yếm khí và
rác như một dung dịch dinh dưỡng để trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và
cho thấy dưa chuột Nhật Bản trồng bằng nước này pha loãng 2 lần có chiều

9


cao cây thấp hơn, chiều dài quả và khối lượng quả tương đương với dung dịch
dinh dưỡng thủy canh (Sudradjat R., Herawati E.,1992).
Carbonell và cs., (1994), nhận xét: Có asen trong dung dịch dinh dưỡng
làm tăng sự hấp thu Fe và giảm hấp thu B, Cu, Mn, Zn Trong dung dịch thủy
canh pH ảnh hưởng lớn đến sự hấp thu dinh dưỡng nên ảnh hưởng đến sự sinh
trưởng của cây trồng. Mỗi loại cây khác nhau thích hợp với độ pH nhất định,
trung bình cây sinh trưởng, phát triển tốt trong phạm vi từ 6 – 7,5. Nếu pH
quá thấp (<4,5) hoặc quá cao (>9) có thể gây hại trực tiếp đến rễ cây. pH cao
gây kết tủa Fe2+, Mn2+, PO43-, Ca2+, Mg2+.
Sử dụng các dạng đạm và tỷ lệ khác nhau cũng ảnh hưởng nhiều đến
sinh trưởng, phát triển của cây trồng thủy canh. Theo Sandoval và cs., (1994),
năng suất chất khô và hạt lúa mỳ giảm khi sử dụng đạm amon thay thế đạm
nitrat. Elia và cs., (1997) kết luận: Dung dịch trồng cà tím cần tỷ lệ
NH4+/NO3- là 3/7 là tốt nhất. Gimener và cs., (1997) cho rằng hiệu quả của
đạm amon đối với dưa bở và dưa hấu tăng tỷ lệ thuận với tỷ lệ NH4+/NO3- từ
0 – 1/3.
* Ở Việt Nam:
Ở Việt Nam khi kỹ thuật thủy canh bắt đầu được nghiên cứu thì dung
dịch dinh dưỡng được nhập chủ yếu từ Đài Loan. Để chủ động về dung dịch

dung dịch tự pha có năng suất và chất lượng tương đương, giá thành thấp hơn
57 – 60% so với trồng cây trong dung dịch nhập từ AVRDC.
Năm 2000, Vũ Quang Sáng đã nghiên cứu cải tiến dung dịch FAO và
Knop bằng cách bổ sung thêm một số nguyên tố vi lượng để trồng 2 giống cà
chua VR2 và XH2. Kết quả cho thấy, hoàn toàn chủ động pha chế được dung
dịch, không cần điều chỉnh pH, chỉ cần bổ sung dung dịch khi cây ra hoa, cà
chua sinh trưởng, phát triển, năng suất cao, chất lượng tốt, giá thành hạ hơn so
với dung dịch nhập từ AVRDC.
1.4.2. Một số kết quả về sâu bệnh hại rau trong kỹ thuật thủy canh
Trong môi trường dung dịch dinh dưỡng, khi một cây xuất hiện bệnh thì
lan truyền rất nhanh, nhất là ở hệ thống thủy canh động. Nghiên cứu về bệnh
trong kỹ thuật thủy canh Stanghellini và Rasmussen (1994) đã kết luận : Bệnh
11


ở rễ là một trong những hạn chế đến sinh trưởng và năng suất đối với bất cứ
loại cây trồng nào. Stanghellini và cs., (1990) phát hiện ra một số bệnh hại rễ
rau diếp trồng trên hệ thống thủy canh. Nấm Phytophthora cryptogea là bệnh
chỉ hại trên rễ mà không xuất hiện khi trồng trên đất. Năm 1994 người ta phát
hiện thêm 4 loại bệnh do virus, 2 loại bệnh do vi khuẩn và 20 loại bệnh do
nấm phá rễ các loại rau trồng thủy canh, trong đó trực tiếp hoặc gián tiếp do
nấm Pythium, Phytophthora, Plasmopara và Olpidium gây ra (Stanghellini
M.E. và Rasmussen S.L.,1994). Bệnh cháy nõn bắp cải cũng thường xuất hiện
khi trồng trên hệ thống thủy canh, bệnh xuất hiện không phụ thuộc vào nồng
độ K+ và pH trong dung dịch (Bres và Weston., 1992), khi bổ sung Ca2+ nồng
độ 100 – 200 mg/lít thì bệnh này giảm.
Việc ngăn ngừa và cách ly sâu bệnh là 2 phương pháp quan trọng nhất để
kiểm soát bệnh. Kiểm tra hàng ngày là biện pháp bắt buộc đối với thủy canh
thương mại. Để ngăn ngừa sự lây lan của bệnh trong hệ thống thủy canh có
thể áp dụng một số biện pháp kỹ thuật sau:

mặt dưới luống qua ống tràn và chảy vào bể chứa. Luống được lắp đặt bằng
chất dẻo có đục lỗ ở đáy.
- Hệ thống M: Dung dịch dinh dưỡng được dẫn ra bằng 1 bơm tuần
hoàn, chảy qua máy hóa khí rồi đưa trở lại luống qua các lỗ nhỏ nằm ở đáy
luống.
- Hệ thống Eingedi (1980): Rễ cây hoàn toàn chìm trong dung dịch dinh
dưỡng sâu được lưu chuyển không khí liên tục. Độ sâu của dung dịch được
khống chế theo yêu cầu của từng loại cây. Cách tiếp dung dịch theo kiểu phu
dưới áp suất tạo thành sương mù trên dung dịch đang chảy nên độ thông khí
của hệ thống này rất tốt.
- Hệ thống Komizomo: Là dạng cổ điển với 2 thành bê tông và lót
polythen. Dung dịch dinh dưỡng cũng được tiếp từ mày bơm vào bể chứa qua
máy hòa khí rồi chảy vào luống trồng, sau đó chảy vào bể chứa qua ống tràn.

13


Trồng cây bằng kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng (NFT): dùng 1 dòng
dung dịch rất nông có 2 tác dụng. Thứ nhất là cây non ở trong chậu ươm có
thể đứng trong máng và nhanh chóng mọc vào trong dung dịch; Thứ hai là tỷ
lệ cao giữa diện tích bề mặt với khối lượng dung dịch nên thông khí tốt.
- Đặc điểm cơ bản của hệ thống NFT: Một bể chứa dung dịch dinh
dưỡng, một máy bơm tiếp dung dịch, những máng song song trong đó trồng
cây, một ống hứng (hồi lưu) để các máng thải dung dịch vào đó và dẫn dung
dịch vào bể chứa, bộ phận theo dõi và kiểm tra nồng độ dinh dưỡng, pH và
mức nước của dung dịch.
- Ưu điểm: Điều chỉnh lượng N phù hợp để hàm lượng NO3- trong cây
không cao.
- Nhược điểm: Hệ thống trồng cây trong dung dịch tuần hoàn rất phức
tạp, khó triển khai ở các nước kém phát triển vì mức độ đầu tư cho hệ thống

rau trồng chủ yếu là cà chua, dưa chuột, ớt, rau diếp.
Năm 1991, Bắc Âu có 4.000 ha rau trồng trong dung dịch. Hà Lan là
nước dẫn đầu về sản xuất rau bằng công nghệ thủy canh với 13.000 ha, chiếm
50% giá trị sản xuất rau quả với các loại rau quả như ớt, cà chua, dưa chuột.
Canada đã phát triển và mở rộng diện tích tích trồng rau thủy canh từ
100 ha (năm 1987) đến 2.000 ha (năm 2001) với công nghệ Rockwool,
Perlite và NFT cho sản xuất cà chua, dưa chuột và ớt. Hơn 50% sản lượng cà
chua và ớt, 25% dưa chuột được sản xuất bằng công nghệ thủy canh và xuất
khẩu sang Mỹ.
Tại Anh người ra xây dựng hệ thống trồng cây trên màng mỏng dinh
dưỡng (NFT) chuyên sản xuất cà chua với diện tích 8,1 ha .
Ở Nhật Bản kỹ thuật trồng cây trong dung dịch được sử dụng chủ yếu để
trồng rau. Năng suất cà chua đạt từ 130 – 140 tấn/ha/năm, dưa leo đạt 250
tấn/ha/năm. Ngoài hệ thống thủy canh để trồng cà chua, dưa leo, dâu tây họ
còn trồng nhiều loại rau ăn lá và cau cao cấp trên màng mỏng dinh dưỡng.

15


Tại Đài Loan kỹ thuật trồng cây trong dung dịch được sử dụng rộng rãi
để tròng các loại rau, chủ yếu là sử dụng hệ thống trồng cây không tuần hoàn
của AVRDC.
Ở Việt Nam, kỹ thuật trồng rau bằng phương pháp thủy canh mới được
đưa vào nghiên cứu và ứng dụng từ năm 1993 chủ yếu thực hiện ở các trường
đại học, các Viện nghiên cứu. Từ năm 1995 phương pháp thủy canh tĩnh của
AVRDC được du nhập vào Việt Nam để sản xuất rau an toàn, nhiều nghiên
cứu đã được triển khai và khẳng định trồng rau thủy canh cho năng suất, chất
lượng cao hơn.

16


Cụ thể, chúng tôi tiến hành thí nghiệm trên ba giống :
- Giống 1: Cải bẹ mào gà HN 248 (G1) sản xuất tại Công ty cổ phần
giống cây trồng Trung ương .
- Giống 2: Cải canh lá đỏ (G2) sản xuất tại công ty trách nhiệm hữu hạn
giống cây trồng Lucky.
- Giống 3: Cải thìa cao sản TN3 (G3) sản xuất tại Tri Nong Seeds.
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu
Các nguyên liệu để xây dựng mô hình thủy canh hoàn lưu: ống nhựa,
máy bơm, thùng xốp, giọ nhựa…
Giá thể:
- Giá thể 1: Xơ dừa.
- Giá thể 2: Trấu hun.
2.1.3. Dung dịch dinh dưỡng
Dung dịch Knop.
Bảng 2.1. Thành phần dung dịch Knop
Knop, g/l nước cất

Hóa chất
Ca(NO3)2

1,00g

KH2PO4

0,25g

MgSO4.7H2O

0,25g