BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG
ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CẢI BẸ XANH
(Brassica juncea L.) TRONG HỆ THỐNG THỦY
CANH NGÂM RỄ

Ngành

: Công Nghệ Sinh Học

Chuyên ngành

: Công Nghệ Sinh Học

Giảng viên hướng dẫn

: ThS. Phan Quốc Tâm

Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Thị Hồng Anh

MSSV: 1151110053

Lớp: 11DSH03

TP. Hồ Chí Minh, 2015

Sinh viên

Nguyễn Thị Hồng Anh

.


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề ..................................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu..................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 2
4. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 2
5. Phương pháp nghiên cứu............................................................................... 2
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài .......................................... 3
7. Kết quả đạt được ........................................................................................... 3
8. Kết cấu của đề tài .......................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 4
1.1. Giới thiệu sơ lược về hệ thống thủy canh................................................... 4
1.1.1. Khái niệm ............................................................................................ 4
1.1.2. Lịch sử phát triển và những thành tựu đạt được trong nuôi trồng thủy
canh ............................................................................................................... 4
1.1.3. Các phương pháp thủy canh................................................................. 6
1.1.4. Môi trường trồng thủy canh ............................................................... 11
1.1.5. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường ............................................... 14
1.1.6. Một số giá thể hữu cơ được sử dụng .................................................. 16
1.1.7. Chất lượng nước ................................................................................ 17
1.1.8. Ảnh hưởng của nấm bệnh trong dung dịch thuỷ canh ........................ 17
1.1.9. Một số bệnh trong hệ thống thủy canh ............................................... 18
1.2. Giới thiệu về cải bẹ xanh.......................................................................... 19

MS1/10 trong hệ thống thủy canh ngâm rễ Gieo hạt ................................... 42
2.3.4. Chỉ tiêu theo dõi ................................................................................ 43
2.4. Thống kê và xử lý số liệu .........................................................................
43
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................... 44
3.1. Ảnh hưởng của thành phần khoáng trong môi trường MS lên sự sinh
trưởng của cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) sau 20 ngày trồng trong hệ thống
thủy canh ngâm rễ ........................................................................................... 44
3.2. Ảnh hưởng của vitamin B1 bổ sung vào môi trường MS1/10 lên sự sinh
trưởng của cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) sau 20 ngày trồng trong hệ thống
thủy canh ngâm rễ ........................................................................................... 54
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................. 63
4.1. Kết luận.................................................................................................... 63
4.2. Kiến nghị.................................................................................................. 63
ii


TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................ 64

ii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Dung dịch dinh dưỡng do Knop khởi xướng vào năm 1892 .............. 11
Bảng 1.2. Dung dịch dinh dưỡng do Hoagland đề xuất ......................................
12
Bảng 1.3. Dịch dinh dưỡng thủy canh do Alan Cooper đề xuất ......................... 12
Bảng 1.1. Giá trị dinh dưỡng của cải bẹ xanh.................................................... 21
Bảng 2.1. Bố trí thí nghiệm khảo sát nồng độ MS thích hợp cho sự sinh trưởng
của cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) trong hệ thống thủy canh ngâm rễ

41
Hình 3.2. Ảnh hưởng của thành phần khoáng trong môi trường MS lên sự sinh
trưởng của lá cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) sau 5 ngày trồng trong hệ thống
thủy canh ngâm rễ .............................................................................................. 47
Hình 3.3. Ảnh hưởng của thành phần khoáng trong môi trường MS lên sự sinh
trưởng của lá cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) sau 10 ngày trồng trong hệ thống
thủy canh ngâm rễ .............................................................................................. 48
Hình 3.4. Ảnh hưởng của thành phần môi trường MS lên sự sinh trưởng của lá
cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) sau 15 ngày trồng trong hệ thống thủy canh
ngâm rễ............................................................................................................... 49
Hình 3.5. Ảnh hưởng của thành phần khoáng trong môi trường MS lên sự sinh
trưởng của lá cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) sau 20 ngày trồng trong hệ thống
thủy canh ngâm rễ .............................................................................................. 50
Hình 3.6. So sánh ảnh hưởng của thành phần khoáng trong môi trường MS lên sự
sinh trưởng của cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) sau 20 ngày trồng trong hệ
thống thủy canh ngâm rễ .................................................................................... 50

4


Hình 3.7. Ảnh hưởng của vitamin B1 bổ sung vào môi trường MS1/10 lên sự sinh
trưởng của cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) sau 5 ngày trong hệ thống thủy canh
ngâm rễ............................................................................................................... 57

5


Hình 3.8. Ảnh hưởng của vitamin B1 bổ sung vào môi trường MS1/10 lên sự sinh
trưởng của cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) sau 10 ngày trong hệ thống thủy
canh ngâm rễ ...................................................................................................... 58

đường kính cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) trong hệ thống thủy canh ngâm rễ
.............. 56
Biểu đồ 3.7. Ảnh hưởng của vitamin B1 bổ sung vào môi trường MS1/10 lên số
lá cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) trong hệ thống thủy canh ngâm rễ .............. 56
Biểu đồ 3.8. Ảnh hưởng của vitamin B1 bổ sung vào môi trường MS1/10 lên sự
sinh trưởng của cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) trong hệ thống thủy canh ngâm
rễ ........................................................................................................................ 56

7


Đồ án tốt nghiệp

1


Đồ án tốt nghiệp

LỜI MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Rau xanh là nguồn thực phẩm không thể thiếu trong đời sống hằng ngày
của con người. Với đặc điểm khí hậu đa dạng, miền Bắc có đầy đủ bốn mùa xuân
hạ thu đông, miền Nam chỉ có hai mùa là mùa mưa và mùa khô, các sản phẩm
rau của Việt Nam rất đa dạng, từ các loại rau nhiệt đới như rau muống, rau ngót,
rau cải đến các loại rau xứ lạnh như su hào, bắp cải, cà rốt,… Rau họ cải
(Brassicaceae) gồm bắp cải, súp lơ, su hào, củ cải, các loại cải không cuống,… là
một trong những loài rau được trồng nhiều nhất ở Việt Nam, trong đó cải bẹ xanh
(Brassica juncea L.) được trồng khá phổ biến do loài này có khả năng thích ứng
rộng, hiệu quả kinh tế cao. Thành phần dinh dưỡng trong cải xanh khá cao: các
vitamin A, B, C, D, K, carotene, albumin, acid nicotinic,… Đây là một trong

với những ưu điểm: giải phóng sức lao động, cho năng suất và chất lượng sản
phẩm cao, không gây ô nhiễm môi trường,…
Với những yêu cầu thực tiễn đó chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Ảnh hưởng của thành phần môi trường lên sự sinh trưởng và của cải bẹ xanh
(Brassica juncea L.)”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xác định ảnh hưởng của các yếu tố thành phần môi trường lên khả năng
sinh trưởng và phát triển của cây cải bẹ xanh (Brassica juncea L.).
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là cây cải bẹ xanh (Brassica juncea L.). Cây cải bẹ
xanh (Brassica juncea L.) được sử dụng là nguồn mẫu để nghiên cứu về ảnh
hưởng của các thành phần môi trường dinh dưỡng lên sự sinh trưởng trong hệ
thống thủy canh ngâm rễ.
4. Nội dung nghiên cứu
Khảo sát ảnh hưởng của thành phần khoáng trong môi trường MS lên sự
sinh trưởng của rau cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) trong hệ thống thủy canh
ngâm rễ.
Khảo sát ảnh hưởng của vitamin B1 bổ sung vào môi trường MS1/10 lên sự
sinh trưởng của rau cải bẹ xanh (Brassica juncea L.) trong hệ thống thủy canh
ngâm rễ.
5. Phương pháp nghiên cứu
Các thí nghiệm được bố trí theo kiểu ngẫu nhiên và đơn yếu tố. Các nghiệm
thức được lặp lại 5 lần, ghi nhận kết quả trung bình. Các số liệu thu thập được


được xử lý thống kê bằng phần mềm Statgraphics centurion XV.I và chương
®

trình MicroSoft Excel 2013 .
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài


griculture, 2000). Thủy canh có thể sử dụng hoặc không

sử dụng giá thể, cây trồng được cung cấp đầy đủ dinh dưỡng và nước cho cây
sinh trưởng và phát triển (Jensen, 1999; Hanger, 1993).
1.1.2. Lịch sử phát t iển và những thành tựu đạt được trong nuôi trồng thủy
canh
Thủy canh đã được ứng dụng trong nghề làm vườn từ xa xưa. Vườn treo
abylon nổi tiếng, những nông trại nổi tiếng của người ztec ở Mexico cũng như
của nười Trung Quốc là những ví dụ về trồng trọt thủy canh thời kỳ ban đầu (Sri
Lanka Department of Agriculture, 2000). Khoảng từ thế kỷ thứ XVI, các nhà
sinh lý thực vật bắt đầu trồng các loại cây trên những môi trường dinh dưỡng đặc
biệt vì mục đích thí nghiệm, họ gọi đó là “nuôi cấy dinh dưỡng” (nutriculture).
Van Hemont là nhà khoa học đầu tiên tiến hành thí nghiệm về dinh dưỡng
thực vật. ắt đầu thí nghiệm, ông đã cân cành liễu và đất dùng để trồng cành liễu
đó. Trong quá trình trồng, ông tưới nước thường xuyên đến khi cành liễu lớn
thành cây liễu. Kết thúc thí nghiệm ông cân lại cây liễu và dất trồng. Kết quả là
trọng lượng đất trồng hầu như không đổi và ông đã kết luận là cây sinh trưởng
nhờ nước (Sri Lanka Department of

griculture, 2000). Từ đó các nhà khoa học

đã có khái niệm về thủy canh và nó được công bố lần đầu tiên vào những năm
1600 (Weir, 1991).
Năm 1699, John Woodward đã thí nghiệm trồng cây trong nước có chứa
các loại chất khác nhau. Năm 1857, Sachs đã trồng cây trong một dung dịch có
thành phần các chất dinh dưỡng xác định và đã tính được các nguyên tố khoáng
mà cây cần cho sự sống của nó. Dung dịch này có thành phần hóa học xác định
và từ đó gọi là dung dịch dinh dưỡng. Cũng từ đó phương pháp trồng cây trong
dung dịch dinh dưỡng được sử dụng rộng rãi, cải tiến dần và trở thành phương

có sự gia tăng nhanh chóng diện tích canh tác bằng hình thức thủy canh cũng như
những hỗ trợ cho nghiên cứu và phát triển thủy canh, giá thể mới là perlite đã
được phát triển ở Scotland.


Vào đầu những năm 1970, người Úc đã trồng xà lách và cà chua với quy
mô nhỏ bằng biện pháp thủy canh với kỹ thuật màng dinh dưỡng (NFT), đến đầu
1980 các nhà khoa học châu Âu đã thiết kế thêm hệ thống điều khiển cho hệ
thống thủy canh (Hanger, 1993).
1.1.3. Các phương pháp thủy canh
a. Thủy canh dịch lỏng
Trong kỹ thuật này hoàn toàn không dùng giá thể, phần lớn rễ tiếp xúc với
không khí và dịch dinh dưỡng. Tuy nhiên trong một số trường hợp cần giá thể
với một lượng rất ít chứa trong các chậu có đục lỗ.
Thủy canh dịch lỏng có tuần hoàn
Còn gọi là hệ thống đóng, nghĩa là dịch dinh dưỡng được bơm qua hệ thống
rễ và dịch thừa được thu lại và tái sử dụng.
- Kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng (NFT – nutrient film technique):

Hình 1.1. Kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng (NFT – nutrient film technique)
Đây là kỹ thuật được sử dụng rộng rãi. Dòng dung dịch dinh dưỡng được
bơm từ một bể chứa chảy qua các kênh có độ dốc tạo ra một lớp mỏng dinh
dưỡng, dòng dung dịch này ổn định, chảy qua rễ của cây và hồi lưu trở lại bể
chứa. Kỹ thuật này không dùng giá thể (chỉ dùng chậu nhỏ để làm giá đỡ cho cây
hoặc chậu chứa rockwool hoặc perlite với một lượng nhỏ làm giá thể cây). Với
hệ thống này, dung dịch tiếp xúc trực tiếp với rễ cây để cung cấp dinh dưỡng.
Hệ thống này sử dụng phổ biến cho trồng cà chua, và các loại cây cỏ, thảo
mộc.



dẫn lên chậu chứa giá thể bằng những vật liệu có tính mao dẫn như: tim đèn,
bông gòn…


b. Phương pháp khí canh (aeroponics)

Hình 1.6. Phương pháp khí canh (ae oponics)
Cây trồng được cố định trong các lỗ trên các tấm xốp và rễ được treo trong
không khí dưới các tấm xốp này. Các tấm này được xếp thành các hộp kín để
ngăn sự xâm nhập của ánh sáng và kích thích sự tăng trưởng của rễ, đồng thời
ngăn sự tăng trưởng của tảo, nấm. Dung dịch dinh dưỡng được phun vào rễ dưới
dạng sương mù, mỗi lần phun kéo dài khoảng vài giây, cứ mỗi 2 – 3 phút lại
phun một lần. Làm như vậy có tác dụng giữ ẩm cho rễ và dịch dinh dưỡng được
thoáng khí. Cây hấp thu chất dinh dưỡng và nước từ lớp dung dịch bám vào rễ.
c. Thủy canh có sử dụng giá thể rắn
Các hệ thống kết hợp giữa dung dịch lỏng và giá thể rắn để cây phát triển
bên trên, rễ cây nằm hoàn toàn trong giá thể, hệ thống này có thể đóng hay mở. Kỹ
thuật này thích hợp cho các loại rau quả có kích thước lớn như cà chua, bầu bí,…
Kỹ thuật túi treo (hanging bag technique):

Hình 1.7. Kỹ thuật túi treo (hanging bag technique)


Cây được cho vào các lỗ bên của các túi treo chứa giá thể trơ (thường là xơ
dừa) đã xử lý UV, túi dài khoảng 1 m, có dạng hình trụ, ngoài trắng, trong đen,
dày, làm bằng polyethylene. Dịch dinh dưỡng được bơm lên đỉnh của mỗi túi
treo cung cấp cho túi bằng một máy phun nước (micro sprinkler) gắn bên cạnh
đỉnh túi treo, từ đó dịch dinh dưỡng sẽ thấm xuống giá thể và tới rễ cây.
Kỹ thuật túi tăng t ưởng (growing bag technique):


0,2

Ca(NO3)2

0,8

KH2PO4

0,2

MgSO4.7H2O

0,2

FePO4

0,1


Dung dịch dinh dưỡng do Hoagland đề xuất:
Bảng 1.2. Dung dịch dinh dưỡng do Hoagland đề xuất
Chất dinh dưỡng

Khối lượng (g/l)

NH4H2PO4

0,4

KNO3


(NH4)6Mo7O24

0,0001

Dịch dinh dưỡng thủy canh do Alan Coope đề xuất:
Bảng 1.3. Dịch dinh dưỡng thủy canh do Alan Coope đề xuất
Chất dinh dưỡng

Khối lượng (g/l)

KH2PO4

0,263

Ca(NO3)2

1,003

KNO3

0,583

MgSO4

0,513

Sắt EDTA

0,079

động nặng nhọc, người già, trẻ em, người khuyết tật đều có thể tham gia hiệu
quả.
Năng suất cao. Vì có thể trồng nhiều vụ trong năm, ít bị ảnh hưởng bởi hiện
tượng trái mùa như phương pháp trồng thông thường. Ngoài ra thuỷ canh còn
cho phép trồng liên tục, trồng gối đầu (có thể chuẩn bị cây giống cho vụ sau khi
đang trồng vụ hiện tại) nên năng suất tổng cộng trong năm cao gấp nhiều lần so
với trồng thông thường. Hệ thống nhà lưới giúp hạn chế hầu như tối đa sâu bệnh
gây hại thông thường trong mùa trái vụ.
Sản phẩm hoàn toàn sạch, phẩm chất cao. Do chủ động hoàn toàn về chất
dinh dưỡng cung cấp cho rau nên chất lượng rau đạt mức gần như tối ưu, cho
phẩm chất rau tươi ngon, nhiều dinh dưỡng. Ngoài ra, phương pháp thuỷ canh
được trồng chủ yếu trong hệ thống nhà lưới, nhà kính nên tránh được các tác
nhân gây bệnh được sinh ra bởi côn trùng sâu bọ. Vì vậy, ở đây hầu như rất ít sử
dụng thuốc trừ sâu và hoá chất độc hại khác, không tích luỹ chất độc, không gây
ô nhiễm môi trường. Một khuynh hướng khác đang được các nhà vườn chuyên
trồng thuỷ canh rau ưu ái lựa chọn, là việc sử dụng các thuốc trừ sâu có nguồn
gốc thảo mộc, sinh học, vi sinh,… Đây là các loại thuốc có tính thân thiện với
môi trường, ít gây độc với con người, đặc biệt là khả năng phân huỷ khá nhanh,
nên ít để lại dư lượng trong sản phẩm.
Nhược điểm
Chi phí đầu tư cho hệ thống cao.
Hiện nay thuỷ canh chỉ mới có thể áp dụng hiệu quả cho các loại cây rau
quả, hoa ngắn ngày.