BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA NÔNG HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA 4 MÔI TRƯỜNG DINH
DƯỠNG THỦY CANH ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG
SUẤT, HÀM LƯỢNG NITRATE VÀ HIỆU QUẢ KINH
TẾ CỦA CÂY RAU MUỐNG
(Ipomoea aquatica Forssk)

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN DUY NHẤT VƯƠNG
Ngành: NÔNG HỌC
Niên khóa: 2008 - 2012

Tháng 8/2012


i

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG THỦY
CANH ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT, HÀM LƯỢNG NITRATE VÀ
HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA CÂY RAU MUỐNG (Ipomoea aquatica Forssk)

Tác giả

NGUYỄN DUY NHẤT VƯƠNG

Khóa luận được đề trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành


iii

TÓM TẮT
Đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của 4 môi trường dinh dưỡng thủy canh đến sinh
trưởng, năng suất, hàm lượng nitrat và hiệu quả kinh tế của cây rau muống (Ipomoea
aquatica Forssk)” đã được tiến hành tại Trại thực nghiệm Khoa Nông học, Trường
Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh từ 3/2012 đến 5/2012 nhằm tìm ra môi
trường dinh dưỡng thích hợp với cây rau muống.
Đề tài được tiến hành với hai thí nghiệm và được bố trí theo kiểu hoàn toàn
ngẫu nhiên, bốn lần lặp lại, bốn nghiệm thức là bốn môi trường dinh dưỡng:
Nghiệm thức 1: Môi trường dinh dưỡng NQ.
Nghiệm thức 2: Môi trường dinh dưỡng Knốp.
Nghiệm thức 3: Môi trường dinh dưỡng Florida.
Nghiệm thức 4: Môi trường dinh dưỡng FAO.
Thí nghiệm 1 được tiến hành theo mô hình thủy canh của trung tâm nghiên cứu
và phát triển rau Châu Á. Trong đó thùng chứa dung dịch có chiều cao 28 cm và ly
trồng cây được đặt vào các lỗ trên nắp thùng. Kết quả thí nghiệm cho thấy môi trường
dinh dưỡng NQ có tác động tốt nhất đến cây rau muống, cho năng suất (25,9 tấn.ha-1)
và cho lợi nhuận (144.681.459 đ/ha) cao nhất so với các môi trường còn lại. Môi
trường FAO không mang lại hiệu quả kinh tế. Rau muống trồng trên bốn môi trường
dinh dưỡng đều có hàm lượng nitrat nằm trong ngưỡng cho phép của rau an toàn.
Thí nghiệm 2 được tiến hành theo mô hình bè nổi. Trong đó thùng chứa dung
dịch có chiều cao 12 cm, các ly trồng cây được đặt vào các lỗ trên bè nổi trên mặt
dung dịch trong thùng. Ở thí nghiệm này cho kết quả môi trường dinh dưỡng NQ vẫn
cho năng suất (34,2 tấn.ha-1) và hiệu quả kinh tế (241.984.376 đ/ha) cao nhất. Môi
trường FAO vẫn không mang lại hiệu quả kinh tế. Hàm lượng nitrat trong rau muống ở
các nghiệm thức vẫn nằm trong ngưỡng cho phép của rau an toàn. Qua đó đã tìm ra
được môi trường dinh dưỡng thích hợp nhất để canh tác thủy canh rau muống là môi
trường dinh dưỡng NQ.

2.3.2 Phân loại các hệ thống thủy canh ........................................................................ 9
2.3.3 Các hệ thống thủy canh đã được nghiên cứu vào áp dụng trên thế giới ................ 9
2.3.4 Một số giá thể dùng trong phương pháp thủy canh ............................................ 14
h

ng trong phươ
........................................................................................................... 16


v

......................................................................................................... 16
2.3.6
2.3.6.3 N

........................................................................................................ 16
c .............................................................................................................. 17
.................................................................................................. 17

2.3.6

(Electrical conductivity) ....................................................... 17
..................................... 18

2.4.1 T

i.............................................................................................. 18
nh nghiên c u trong n

c ...................................................................... 19

4.2 Đánh giá tình hình sâu bệnh hại ........................................................................... 38
4.3 Đánh giá các chỉ tiêu năng suất ............................................................................ 38
4.4 Chỉ số EC và pH dung dịch .................................................................................. 40
4.4.1Chỉ số EC dung dịch (mS.cm-1) .......................................................................... 40
4.4.2 pH dung dịch .................................................................................................... 41
4.5 Đánh giá hàm lượng nitrat.................................................................................... 41
4.6 Lượng dung dịch dinh dưỡng tưới cho một ô thí nghiệm ...................................... 42
4.7 Hiệu quả kinh tế ................................................................................................... 43
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ....................................................................... 44
5.1 Kết luận ............................................................................................................... 44
5.2 Đề nghị ................................................................................................................ 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 45
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 48


vii

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CV .......................................................................................... Coefficient of Variation
NSG....................................................................................................... Ngày sau gieo
NT ........................................................................................................... Nghiệm thức
NSLT ............................................................................................. Năng suất lý thuyết
NSTT .............................................................................................. Năng suất thực thu
NS/ô TN ........................................................................... Năng suất trên ô thí nghiệm
TLTB/cây ......................................................................... Trọng lượng trung bình/cây
TCVN .........................................................................................Tiêu chuẩn Việt Nam
GAP................................................................................... Good Agriculture practice
BVTV .................................................................................................. Bảo vệ thực vật



Hình 2.3: Hệ thống ngập và rút định kỳ (Simple Hydro, 2008)............................................... 11
Hình 2.4: Hệ thống nhỏ giọt (Simple Hydro, 2008) ................................................................ 11
Hình 2.5: Hệ thống “màng dinh dưỡng” - Nutrient Film Technique (Simple Hydro, 2008) .... 12
Hình 2.6: Hệ thống khí canh – Aeroponics (Simple Hydro, 2008) .......................................... 12
Hình 3.1: Mô hình thí nghiệm 1 (thùng cao 28 cm, nắp đậy trên thùng) ................................. 27
Hình 3.2: Mô hình thí nghiệm 2 (thùng cao 12 cm, bè nổi trong thùng) .................................. 27
Hình 4.1: Rau muống bị vàng lá ở môi trường FAO (thí nghiệm 1) ........................................ 32
Hình 4.2: Rau muống bị vàng lá ở môi trường FAO (thí nghiệm 2) ........................................ 33
Hình 4.3: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây ở thí nghiệm 1 (cm/ngày) ................................... 33
Hình 4.4: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây ở thí nghiệm 2 (cm/ngày) ................................... 34
Hình 4.5: Tốc độ ra lá của các cây ở các nghiệm thức trong thí nghiệm 1 (số lá/ngày) ........... 36
Hình 4.6: Tốc độ ra lá của các cây ở các nghiệm thức trong thí nghiệm 2 (số lá/ngày) ........... 37
Hình 1: Rau muống 7 NSG .................................................................................................... 48
Hình 2: Rau muống 20 NSG .................................................................................................. 48
Hình 3: Hình rau muống ngày thu hoạch ................................................................................ 49
Hình 4: Rau muống 10 NSG .................................................................................................. 49
Hình 5: Rau muống 16 NSG .................................................................................................. 49
Hình 6: Rau muống 19 NSG .................................................................................................. 50
Hình 7: Rau muống ngày thu hoạch ....................................................................................... 50


1

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Việt Nam có truyền thống sản xuất nông nghiệp lâu đời. Nông nghiệp đóng vai
trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân và ngày càng được phát triển. Tuy nhiên, sự
canh tác với mức độ thâm canh cao, việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật hóa
học nhiều đã làm cho đất đai bị thoái hóa, dinh dưỡng mất cân đối, hệ sinh vật bị phá

cao. Tuy nhiên, rau muống rất dễ bị nhiễm một số độc chất về dư lượng thuốc bảo vệ
thực vật, kim loại nặng, nitrate, các vi trùng và ký sinh trùng. Cho nên việc lựa chọn
một giải pháp sản xuất rau muống an toàn là việc làm rất cần thiết giúp bảo vệ sức
khỏe con người và hạn chế ô nhiễm môi trường. Canh tác rau muống bằng phương
pháp thủy canh là một biện pháp rất hiệu quả để giải quyết vấn đề trên. Tuy nhiên để
trồng thủy canh rau muống đạt hiệu quả cao, nâng cao năng suất và thu lại hiệu quả
kinh tế thiết thực thì phải tìm ra phương pháp và dung dịch dinh dưỡng phù hợp với
cây rau muống.
Vì vậy mà đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của 4 môi trường dinh dưỡng thủy canh
đến sinh trưởng, năng suất, hàm lượng nitrat và hiệu quả kinh tế của cây rau muống
(Ipomoea aquatica Forssk)” đã được thực hiện.
1.2 Mục tiêu và yêu cầu
1.2.1 Mục tiêu
Tìm ra công thức dinh dưỡng thích hợp để trồng cây rau muống bằng phương
pháp thủy canh.
1.2.2 Yêu cầu
- Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất của cây rau muống trồng bằng phương
pháp thủy canh trong nhà lưới trên 4 môi trường dinh dưỡng khác nhau
- Đo pH, EC dung dịch định kỳ trong thời gian sinh trưởng và tính lượng dung dịch
dinh dưỡng cần tưới cho cây.
- Phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế của từng dung dịch dinh dưỡng đối với rau
muống trồng bằng phương pháp thủy canh.
- Phân tích hàm lượng nitrat trong cây rau muống sau khi thu hoạch.


3

1.2.3 Giới hạn đề tài
Đề tài được thực hiện trên quy mô diện tích nhỏ và trong thời gian ngắn nên chỉ
thực hiện khảo sát trên một giống rau muống của công ty Trang Nông.


5

2.1.2 Đặc điểm thực vật học cây rau muống
Cây mọc bò, ở mặt nước hoặc trên cạn.
Thân rỗng, dày, có rễ mắt, không lông, phân cành mạnh. Màu xanh nhạt hoặc
đỏ tía.
Lá hình ba cạnh, đầu nhọn, đôi khi hẹp và dài, màu xanh, cuống dài, độ dài
trung bình lá 10 – 20 cm.
Rễ chùm, phát triển mạnh ăn sâu.
Hoa to có hình loa kèn, có màu trắng hay hồng tím, ống hoa tím nhạt, mọc từng
1 - 2 hoa trên một cuống. Quả nang tròn, đường kính 7 - 9 mm, chứa 4 hạt có lông màu
hung, đường kính mỗi hạt khoảng 4 mm (Trần Khắc Thi, 2010).
2.1.3 Yêu cầu về điều kiện sống
- Khí hậu: Rau muống là cây ưa nhiệt độ cao, thích hợp nhất là khoảng 25 –
300C. Nhiệt độ thấp rau muống sinh trưởng kém, cứng và mau già. Chịu nước tốt,
thích nơi ẩm ướt, có thể sống trên mặt nước.
- Đất và dinh dưỡng: Rau muống sống được trên nhiều loại đất. Thích hợp nhất
là đất thịt nhẹ nhiều mùn, giữ ẩm tốt, pH = 5,0 – 6,5 (Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm
Anh Cường, 2009).
2.1.4 Thành phần dinh dưỡng và công dụng của cây rau muống
Trong 100 g rau muống phần ăn được có 23 Kcal, 3,2 g Protein, 380 microgam
vitamin A, 2,3 g vitamin C và nhiều loại vitamin và muối khoáng khác. Rau muống là
loại rau thích ứng rộng, dễ trồng. Rau muống có thể dùng ăn sống, luộc, xào, nấu canh.
Rau muống cũng có nhiều công dụng trong y học (Trần Khắc Thi, 2010).
2.2 Rau an toàn
2.2.1 Khái niệm rau an toàn
Theo quyết định số 99/2008/QĐ-BNN ngày 15/10/2008 của Bộ trưởng Bộ
Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam về việc ban hành quy định quản lý sản
xuất, kinh doanh rau, quả, chè an toàn: rau, quả an toàn là sản phẩm rau, quả tươi được

- Sử dụng thuốc có độ độc cao, chậm phân hủy.
- Phun quá gần ngày thu hoạch, không đảm bảo thời gian cách ly.


Dư lượng nitrat

- Dư lượng nitrat vượt mức giới hạn cho phép do bón lượng phân đạm dạng hóa
học quá nhiều và không đảm bảo thời gian cách ly.


Dư lượng kim loại nặng. Nguyên nhân làm cho dư lượng các kim loại

nặng trên rau cao chủ yếu do:
- Sử dụng quá nhiều thuốc BVTV có chứa kim loại nặng cũng như các loại
phân hữu cơ có nguồn gốc hóa học một thời gian dài làm ô nhiễm đất trồng.
- Sử dụng nguồn nước thải của các khu công nghiệp bị ô nhiễm chứa nhiều kim
loại nặng tưới cho rau.


7



Các vi sinh vật có hại. Nguyên nhân làm cho mật độ vi sinh vật gây hại

vượt mức cho phép:
- Sử dụng phân chuồng chưa qua ủ hoai bón trực tiếp cho rau.
- Dùng phân tươi hoặc nguồn nước dơ bẩn tưới trực tiếp cho rau.
- Sau khi thu hoạch vận chuyển bảo quản không hợp vệ sinh và kỹ thuật.
2.2.4 Các biện pháp để hạn chế, ngăn ngừa các yếu tố ô nhiễm

STT

Chỉ tiêu

Mức giới hạn tối đa
cho phép

I

Hàm lượng nitrat NO3 (quy định cho rau)

mg/kg

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Xà lách
Rau gia vị
Bắp cải, su hào, sup lơ, cải, tỏi
Hành lá, Bầu bí, Ớt cay, cà tím
Ngô rau

TCVN 4829:2005

2

Coliforms

200

TCVN 4883:1993;

Phương pháp thử
TCVN 5247-1990

CFU/g **

TCVN 6848:2007
3
III

Escherichia coli

0

Hàm lượng kim loại nặng (quy định cho
rau, quả, chè)

1

Thủy ngân (Hg)



Rau ăn thân, rau ăn củ, khoai tây

0,2

- Rau khác và quả
- Chè

0,05
1

TCVN 7603:2007

IV

Dư lượng thuốc bảo vệ (quy định cho rau,
quả, chè)

1

Những hóa chất có trong Quyết định
46/2007/QĐ-BYT ngày 19/12/2007 của Bộ
Y Tế

Theo Quyết định
46/2007/QĐ BYT
ngày 19/12/2007 của
Bộ Y Tế

2

oxy trong dung dịch và pH dung dịch dinh dưỡng dễ bị axit (chua).
b) Hệ thống thủy canh động
Đây là hệ thống thủy canh mà trong quá trình trồng cây, dung dịch dinh dưỡng
có chuyển động nên chi phí cao, nhưng dung dịch dinh dưỡng không thiếu oxy. Hệ
thống thủy canh động được chia làm 2 loại:
+ Hệ thống thủy canh mở: Những hệ thống thủy canh mà trong đó dung dịch dinh
dưỡng không có sự tuần hoàn trở lại nên gây lãng phí dung dịch. Tuy nhiên, hệ thống này
không phải đầu tư hệ thống bơm để bơm dung dịch dinh dưỡng tuần hoàn trở lại.
+ Hệ thống thủy canh kín: Những hệ thống thủy canh động mà trong đó dung
dịch dinh dưỡng có sự tuần hoàn trở lại nhờ một hệ thống bơm hút dung dịch dinh
dưỡng ở bể chứa thấp đưa lên hệ thống máng trồng cây. Như vậy, hệ thống này chi phí
ban đầu cao nhưng tiết kiệm được dung dịch dinh dưỡng.
2.3.3 Các hệ thống thủy canh đã được nghiên cứu vào áp dụng trên thế giới
Hệ thống dạng bấc (wick system): hệ thống dạng bấc cho đến nay là dạng hệ
thống hydroponics đơn giản nhất. Đúng như tên gọi, bí quyết của hệ thống này nằm ở
chỗ sợi bấc. Đặt một đầu của sợi bấc hút sao cho chạm vào phần rễ cây. Đầu kia của
bấc chìm trong dung dịch dinh dưỡng. Sợi bấc này sẽ làm nhiệm vụ hút nước và dung


10

dịch dinh dưỡng lên cung cấp cho rễ cây (tương tự như sợi bấc trong đèn dầu, hút dầu
lên để duy trì sự cháy). Như vậy cây sẽ có đủ nước và chất dinh dưỡng để phát triển.

Hình 2.1: Hệ thống dạng bấc - wick system (Simple Hydro, 2008)
Hệ thống thủy canh (water culture): thủy canh là hệ thống thường được lựa
chọn cho nuôi cấy rau diếp, loại cây phát triển mạnh khi gặp nước. Phần bệ giữ các
cây thường làm bằng chất dẻo xốp như styrofoam và đặt nổi ngay trên dung dịch dinh
dưỡng, rễ cây ngập chìm trong nước có chứa dung dịch dinh dưỡng. Vì môi trường
thiếu khí oxy nên cần có 1 máy bơm bơm khí vào khối sủi bọt để cung cấp oxy cho rễ.



12

Hình 2.5: Hệ thống “màng dinh dưỡng” - Nutrient Film Technique (Simple Hydro, 2008)

Khí canh (Aeroponics): là hệ thống hydroponics dạng kỹ thuật cao nhất.
Giống như hệ thống màng dinh dưỡng, chất trồng chủ yếu là không khí. Rễ phơi trong
không khí và được phun sương bằng dung dịch dinh dưỡng. Việc phun sương thường
được thực hiện mỗi vài phút. Như vậy, cây được cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng và
nước mà luôn có không khí để hô hấp.

Hình 2.6: Hệ thống khí canh – Aeroponics (Simple Hydro, 2008)


Hệ thống trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng không tuần hoàn của

AVRDC
Sau nhiều năm nghiên cứu, AVRDC đã đề xuất một hệ thống trồng cây trong
dung dịch không tuần hoàn rất hiệu quả, đơn giản và dễ triển khai ở mọi quy mô (hộ
gia đình, cơ sở sản xuất lớn…).


13

Hệ thống trồng cây trong dung dịch không tuần hoàn của AVRDC được coi là
hệ thống tối ưu hiện nay, được áp dụng vào thực tế sản xuất ở nhiều nước trên thế giới
trong đó có Việt Nam. Hệ thống này bao gồm:
+ Thùng chứa dung dịch dinh dưỡng (Hộp xốp bằng polystyrene) có kích cỡ
xác định cho rau ăn lá và rau ăn quả.

cứ chỗ nào như hành lang, ban công, sân thượng,…
2.3.4 Một số giá thể dùng trong phương pháp thủy canh
a)

(
thể 2 - 3 cây). Giá
.
b)
chỉ dùng

.C

.
c)

ây

-

.
d)


15

e)
(
.
. Tro