Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng rau sạch bằng phương pháp thủy canh tĩnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA

PHA CHẾ DUNG DỊCH DINH DƯỠNG ĐỂ
TRỒNG RAU SẠCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP
THỦY CANH TĨNH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn: Ths. LÊ VĂN
ĐĂNG
Sinh viên thực hiện: ĐẶNG THỊ KIM
DUNG
Lớp: HÓA 4A

Thành phố Hồ Chí Minh 2013


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp “Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng
rau sạch bằng phương pháp thủy canh tĩnh” em đã nhận được sự động viên và giúp
đỡ rất nhiều từ gia đình, thầy cô và bạn bè. Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn
chân thành đến:
 Gia đình luôn là nguồn động viên lớn nhất đối với em, luôn ủng hộ và giúp
đỡ em về vật chất và tinh thần.
 Thầy Lê Văn Đăng đã hướng dẫn tận tình, chỉ dạy, giúp đỡ và động viên em
trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
 Quý thầy cô trong khoa Hóa của trường Đại học Sư phạm Tp. HCM đã tận
tình dạy dỗ em trong suốt 4 năm qua.
 Quý thầy cô trong tổ hóa hữu cơ, hóa phân tích đã tận tình giúp đỡ, tạo điều

kiện để em có thể hoàn thành khóa luận.
 Bạn Phạm Thị Thúy, sinh viên lớp hóa 4B đã cùng em vượt qua những trở
ngại, cùng động viên nhau vượt qua những khó khăn để có thể hoàn thành
khóa luận một cách tốt nhất.
 Cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình, sự động viên an ủi trong suốt 4 năm học qua
của bạn bè.
Vì thời gian ngắn ngủi cũng như trình độ và năng lực còn hạn hẹp nên không thể
tránh được những thiếu xót. Mong quí thầy cô sẽ tận tình chỉ dạy và đóng góp để
em hoàn thành luận văn thật tốt. Thay mặt cho tất cả sinh viên năm cuối khoa hóa
và riêng em xin gởi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến quí thầy cô.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 05 năm 2013
Sinh viên thực hiện

ĐẶNG THỊ KIM DUNG


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. So sánh giữa trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và trồng cây cần
đất

10

Bảng 2.1. Một số giới hạn EC và TDS đối với một số loại cây trồng

27

Bảng 2.2. Một số muối được dùng trong dinh dưỡng thủy canh

30

Bảng 5.1. Công thức dinh dưỡng 1 trồng rau ăn lá (theo công thức của
Howard Resh) (dùng pha 100 lít dung dịch)

52

Bảng 5.2. Công thức dinh dưỡng 2 trồng rau ăn lá nhiệt đới (theo công
thức của Douglas Peckenpaugh) (dùng pha 100 lít dung dịch)

53

Bảng 5.3. Công thức dinh dưỡng 3 trồng cây dưa chuột (dùng pha 100 lít
dung dịch)

53

Bảng 6.1. So sánh kết quả trồng rau giữa công thức dinh dưỡng 1 và công
thức dinh dưỡng 2

65

Bảng 6.2. Kết quả kiểm định hàm lượng các kim loại nặng và hàm lượng
nitrat trong rau dền đỏ

72

Bảng 6.3. Kết quả kiểm định hàm lượng các kim loại nặng và hàm lượng
nitrat trong rau xà lách

73

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Giao diện phần mềm HydroBuddy v1.50

35

Hình 2.2. Giao diện mục Main Page

36

Hình 2.3. Giao diện mục Substance selection

37

Hình 2.4. Giao diện mục Results

39

Hình 2.5. Hướng dẫn sử dụng trang web nonghoc.com để pha chế dung
dịch dinh dưỡng

39

Hình 2.6. Kết quả tính toán khối lượng hóa chất

40

Hình 3.1. Giá thể xơ dừa

45

Hình 3.2. Giá thể than bùn

45

Hình 3.3. Giá thể vỏ trấu, tro trấu

46

Hình 3.4. Giá thể sỏi

47

Hình 4.1. Hệ thống thủy canh hồi lưu (ống nhựa PVC)

49

Hình 4.2. Hệ thống thủy canh hồi lưu cải tiến (vải bố)

50

Hình 4.3. Hệ thống khí canh

51

Hình 5.1. Cân tiểu li

54

Hình 5.2. Bình định mức 1000 ml

55

Hình 5.3. Dung dịch dinh dưỡng tự pha

Hình 5.4. Cốc 100 ml

55
56

Hình 5.5. Hướng dẫn pha dung dịch con

56

Hình 5.6. Giàn thủy canh

58

Hình 5.7. Thùng xốp trồng cây theo kỹ thuật thủy canh tĩnh

59

Hình 5.8. Khoét lỗ trên nắp thùng xốp

59

Hình 5.9. Đục lỗ ly nhựa

60

Hình 5.10. Đóng giá thể vào ly nhựa

60

Hình 5.11. Gieo hạt giống

61

Hình 5.12. Cho dung dịch dinh dưỡng vào trong thùng xốp

61

Hình 5.13. Giấy đo pH

62

Hình 6.1. Rau dền trồng theo công thức 1 và công thức 2 66
Hình 6.2. Rau xà lách trồng theo công thức 1 và công thức 2
Hình 6.3. Cải xanh trồng theo công thức 1 và công thức 2 67

66


Hình 6.4. Rau muống trồng theo công thức 1 và công thức 2
Hình 6.5. Rau cải xanh
68
Hình 6.6. Dưa leo
69
Hình 6.7. Rau muống 69
Hình 6.8. Cải bẹ dún 70

Hình 6.9. Rau dền đỏ 70
Hình 6.10. Đậu bắp 71
Hình 6.11. Rau cần nước
71
Hình 6.12. Rau xà lách
72

67

Hình III.1. Hoa dừa cạn đỏ

75

Hình III.2. Hoa vạn thọ

75


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................. 2
DANH MỤC BẢNG ........................................................................ 3
DANH MỤC HÌNH ......................................................................... 4
MỤC LỤC ........................................................................................ 6
MỞ ĐẦU ........................................................................................... 8
1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 8
2. Tình hình nghiên cứu trong nước[3] .......................................................... 9
3. Tình hình nghiên cứu ngoài nước[3], [6], [10] ............................................. 10
4. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................ 12
5. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 12
6. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................. 12

7. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................... 12
8. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 13
9. Kết quả nghiên cứu ................................................................................. 13

Chương 1. Giới thiệu kỹ thuật thủy canh ................................... 14
1.1. Khái niệm về kỹ thuật thủy canh .......................................................... 14
1.2. Lợi ích của việc trồng cây thủy canh[3], [10] ..................................... 14
1.3. Thủy canh với việc trồng rau sạch[3], [9] .......................................... 16
1.4. So sánh giữa trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và trồng cây cần
đất[7] ........................................................................................................... 17
1.5. Một số loại rau ăn lá thường được trồng theo kỹ thuật thủy canh[12]
..................................................................................................................... 18

Chương 2. Cơ sở lí luận của dinh dưỡng thủy canh .................. 21
2.1. Chất dinh dưỡng trong dung dịch thủy canh[3], [5] ........................... 21
2.2. Dung dịch dinh dưỡng[3], [4], [5] ...................................................... 29
2.3. Giới thiệu phần mềm pha chế dung dịch dinh dưỡng[6], [7] ............. 38


Chương 3. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến cây trồng
thủy canh ........................................................................................ 48
3.1. Ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài đến sự hút các chất dinh dưỡng ở
rễ và biến dưỡng của hệ rễ [3], [4] ............................................................ 48

Chương 4. Các loại hình thủy canh hiện nay[10] ....................... 55
4.1. Hệ thống thủy canh không hồi lưu (Thủy canh tĩnh) ........................... 55
4.2. Hệ thống thủy canh hồi lưu .................................................................. 55
4.3. Hệ thống khí canh ................................................................................ 58

Chương 5. Thực nghiệm ............................................................... 59

5.1. Thực nghiệm 1: Pha chế dung dịch dinh dưỡng[2], [6], [7], [8] ................. 59
5.2. Thực nghiệm 2: Trồng rau sạch tại hộ gia đình theo phương pháp thủy
canh tĩnh ...................................................................................................... 64
5.3 Thực nghiệm 3: Quay video hướng dẫn trồng rau bằng kỹ thuật thủy
canh tĩnh[11] ................................................................................................. 70
5.4 Thực nghiệm 4: Đo đạc các chỉ tiêu hóa, sinh về vệ sinh an toàn thực
phẩm một số loại rau thu hoạch.................................................................. 71

Chương 6. Kết quả và thảo luận .................................................. 72
6.1. Kết quả ................................................................................................. 72
6.2. Thảo luận ............................................................................................. 80

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT........................................................... 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................ 83
PHỤ LỤC ....................................................................................... 84


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đất nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ kéo theo đó là tốc độ đô thị hóa
ngày càng cao làm cho quĩ đất nông nghiệp trồng trọt giảm dần. Bên cạnh đó, hiện
trạng sử dụng các loại thuốc kích thích cũng như thuốc trừ sâu trong nông nghiệp
đang rất phổ biến. Khi chúng ta phát triển chúng ta cần thích ứng với những điền
kiện hiện tại. Một trong những giải pháp để giải quyết hiện trạng mất dần đất canh
tác nông nghiệp và bảo vệ sức khỏe của chúng ta đó là đi tìm một kỹ thuật trồng rau
sạch mới – kỹ thuật thủy canh. Một loại hình trồng trọt đã phát triển khá lâu trên thế
giới và còn khá mới mẻ với Việt Nam. Thủy canh giải quyết tốt nhu cầu trồng rau
sạch tại nhà ở thành thị vì vậy đang được mọi người chú ý đến nhiều hơn. Thủy
canh còn mang lại cho chúng ta nhiều lợi ích khác là tăng năng suất cây trồng, giảm
thời gian canh tác, cây ít bị sâu bệnh...

Thủy canh là kỹ thuật trồng cây không dùng đất mà trồng trực tiếp vào môi
trường dinh dưỡng cùng các giá thể mà không phải là đất. Vì vậy cái cốt lõi quyết
định sự thành công của kỹ thuật thủy canh là dung dịch dinh dưỡng. Là người học
hóa học em phần nào biết được cây cần gì cho sự sinh trưởng và phát triển, em
muốn áp dụng những kiến thức mình đã học, bên cạnh việc ứng dụng những kết quả
đạt được từ quá trình nghiên cứu về dung dịch thủy canh của các nhà khoa học
trong và ngoài nước pha chế ra các loại dung dịch dinh dưỡng áp dụng cho kỹ thuật
thủy canh đó là lí do em chọn đề tài: “Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng
rau sạch bằng phương pháp thủy canh tĩnh’’. Với mong muốn áp dụng những
kiến thức hóa học mà mình học được vào thực tế cuộc sống, em hi vọng rằng đề tài
này sẽ góp phần mang đến cho mọi người một cái nhìn mới về sự phát triển của
ngành nông nghiệp Việt Nam nói chung và kỹ thuật thủy canh trong nước nói riêng.
Quan trọng hơn hết là có thể hướng dẫn mọi người pha chế dung dịch dinh dưỡng
để trồng rau sạch bằng kỹ thuật thủy canh tĩnh một cách dễ dàng và hiệu quả.


2. Tình hình nghiên cứu trong nước[3]
Việc nuôi trồng thủy canh được biết khá lâu, nhưng chưa được nghiên cứu có
hệ thống và được sử dụng để trồng các loại cây cảnh nhiều hơn.
Từ năm 1993, GS. Lê Đình Lương – khoa sinh học ĐHQG Hà Nội phối hợp
với tổ chức nghiên cứu và triển khai Hồng Kông (R&D HongKong) đã tiến hành
nghiên cứu toàn diện các khía cạnh khoa học kỹ thuật và kinh tế xã hội cho việc
chuyển giao công nghệ và phát triển thủy canh tại Việt Nam.
Đến tháng 10 năm 1995 mạng lưới nghiên cứu và triển khai được phát triển ở
Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh, Côn Đảo, Sở khoa học công nghệ và môi trường ở một số
tỉnh thành. Công ty Golden Garden & Gino, nhóm sinh viên Đại học Khoa học Tự
Nhiên Thành phố Hồ Chí Minh đã sử dụng phương pháp thủy canh để trồng vài loại
rau thông dụng, cải xanh, cải ngọt, xà lách...Phân viện công nghệ sau thu hoạch,
Viện Sinh học nhiệt đới cũng nghiên cứu và sản xuất. Nội dung chủ yếu là:
- Thiết kế và phối hợp sản xuất thử các vật liệu dùng cho thủy canh.

- Nghiên cứu trồng các loại cây khác nhau, cấy truyền từ nuôi cấy mô vào hệ
thủy canh trước khi đưa vào đất một số cây ăn quả khó trồng trực tiếp vào đất.
- Triển khai thủy canh ở qui mô gia đình, thành thị và nông thôn.
- Kết hợp thủy canh với dự án rau sạch của thành phố.
Hiện nay, nước ta đang dần dần ứng dụng những thành tựu của kỹ thuật thủy
canh thế giới vào ngành nông nghiệp. Tại các hôi chợ công nghệ ở Tp.HCM, Hải
Phòng những thành công bước đầu của cây cà chua, xà lách, dưa leo...trồng theo kĩ
thuật thủy canh đã được giới thiệu. Dưa chuột trồng theo cách truyền thống được 2
vụ/năm, trồng theo kĩ thuật thủy canh được 4 vụ/năm. Xà lách thủy canh có thể
trồng quanh năm còn với đất chỉ 2 vụ/năm. Thành tựu này đã được Bộ Khoa học và
Công nghệ tạo điều kiện thuận lợi để chuyển giao cho các cơ sở trồng rau sạch. Ở
khu vực phía Nam Tp.HCM đi tiên phong trong ứng dụng kỹ thuật thủy canh vào
nông nghiệp đô thị. Dự án khu nông nghiệp công nghệ cao do Tổng Công ty Nông
Nghiệp Sài Gòn xây dựng xong tại huyện Củ Chi. Công nghệ thủy canh là 1 trong 5
loại hình công nghệ được áp dụng tại khu nông nghiệp công nghệ cao này.


Pha chế dung dịch dinh dưỡng vừa đảm bảo đủ chất dinh dưỡng vừa tạo điều
kiện cho sự phát triển tốt nhất của cây không phải là một việc dễ dàng. Dung dịch
dinh dưỡng sử dụng trong kỹ thuật thủy canh hiện nay do một số công ty sản xuất
các sản phẩm nông nghiệp cung cấp trên thị trường sau một quá trình nghiên cứu và
thử nghiệm thành công. Vì vậy pha chế dung dịch dinh dưỡng trồng cây thủy canh
đang và luôn là một vấn đề mới được mọi người quan tâm rất nhiều.
Một số công trình nghiên cứu tìm ra công thức dinh dưỡng trong kỹ thuật
thủy canh của các trường đại học như Đại Học Nông Lâm TPHCM, Đại Học Khoa
Học Tự Nhiên TPHCM, Đại Học Nông Lâm Huế.. đang dần được họ ứng dụng và
đưa sản phẩm pha chế vào thị trường trong nước. Việc ứng dụng phần mềm pha chế
dung dịch dinh dưỡng trên các trang web cũng đang được một số bạn trẻ ham học
hỏi và muốn tìm hiểu sâu về thủy canh quan tâm rất nhiều.

3. Tình hình nghiên cứu ngoài nước[3], [6], [10]
Kỹ thuật thủy canh đã có từ lâu.
- Theo những tài liệu ghi chép bằng chữ tượng hình của người Ai Cập trong
vài trăm năm trước Công nguyên, đã mô tả lại sự trồng cây trong nước.
- Sự nghiên cứu trong những niên đại gần đây nhất cho thấy vườn treo
Babilon và vườn nổi Kashmir và tại Aztec Indians của Mexico cũng còn những nơi
trồng cây trên bè trong những hồ cạn. Hiện tại vẫn còn nhiều bè trồng cây được tìm
thấy ở gần thành phố Mexico.
- 1699 John Woodward (người Anh) đã thí nghiệm trồng cây trong nước có
chứa các loại đất khác nhau.
- Những năm 60 của thế kỷ 19 Sachs và Knop (Đức) đã sản xuất ra các dung
dịch để nuôi cây.
- Trong những năm 30 của thế kỷ 20 TS.W.F.Gericke (California) đã phổ
biến rộng rãi thủy canh ở nước Mỹ. Những nông trại thủy canh di động đã cung cấp
thực phẩm rau tươi cho lính Mỹ trong suốt thời gian chiến tranh quân sự tại Nam
Thái Bình Dương.


Trong số đó trang trại lớn nhất rộng 22 hecta ở Chofu Nhật Bản. Ngay tại
Mỹ, thủy canh được dùng rộng rãi cho mục đích sản xuất kinh doanh như: Cẩm
chướng, Layơn, Cúc..
Các cơ sở lớn trồng hoa bằng thủy canh còn có ở Ý, Tây Ban Nha, Pháp,
Anh, Đức và Thụy Điển...
Trong khi đó các vùng khô cằn như Vịnh Ả Rập, Israel thủy canh được sử
dụng rất phổ biến để trồng rau.
Ở các nước Châu Mỹ La tinh rau sạch cũng là sản phẩm chính của thủy canh.
Hà Lan có hơn 3600 ha cây trồng không cần đất, Nam Phi có khoảng 400 ha.
Ở Singapore Liên doanh Aero green Technology là công ty đầu tiên ở Châu
Á áp dụng kỹ thủy canh trồng rau trong dung dịch dinh dưỡng, không cần đất và
không phải dùng phân bón hóa học có hại để sản xuất rau với qui mô lớn. Hàng

năm Singapore tiêu thụ lượng rau trị giá 260 triệu USD. Vì đất có hạn nên 90% rau
xanh được nhập khẩu, hiện tại nông trại Aero Green ở Lim Chu Kang trị giá 5 triệu
USD đang thu hoạch khoảng 900 kg rau mỗi ngày.
Nhật Bản đẩy mạnh kỹ thuật thủy canh để sản xuất rau sạch. An toàn thực
phẩm là một trong những vấn đề mà người Nhật rất quan tâm, họ luôn lo ngại và
thận trọng với những phụ gia thực phẩm hay thuốc trừ sâu nông nghiệp. Hơn nữa vì
diện tích đất canh tác quá hạn hẹp nên chính phủ Nhật rất khuyến khích và trợ giúp
kiểu trồng này, rau sạch sản xuất bằng phương pháp này giá đắt hơn 30% so với
rau trồng ở môi trường bên ngoài nhưng người tiêu dùng vẫn chấp nhận.
Tại triễn lãm quốc tế tổ chức ở Tsukuba, Nhật Bản vào năm 1985, cây cà
chua khổng lồ trồng theo kĩ thuật thủy canh của GS. KeiMori (Đại học Tổng hợp
Kelo, Tokyo) đã được giới thiệu. Sau 6 tháng trồng trong môi trường dinh dưỡng và
chiếu sáng nhân tạo,đường kính tán cây cà chua này đã lên đến 10m và cho đến
10.000 quả cà chua. Ngoài ra, Giáo sư KeiMori cũng ứng dụng kỹ thuật thủy canh
trồng nhiều loại cây khác nhau, thu hoạch được 3.300 quả trên một gốc dưa chuột
và 90 quả trên một gốc dưa hấu.
Ở qui mô rộng hơn, Thụy Sĩ đã thu hoạch được khoảng 720 - 840 củ cải
đường trên 1m2 thuỷ canh. Ở Nga ứng dụng trồng cỏ theo kỹ thuật thủy canh trên


14,4 m2 đã thu hoạch cỏ tương đương với 3 - 3,5 ha đồng cỏ tự nhiên (khoảng 100 120 tấn cỏ tươi), và năng suất cà chua có thể đạt đến 250 tấn quả/ha. Nhà kính trồng
rau áp dụng kỹ thuật thủy canh của tập đoàn Eurofresh ở bang Arirona được xem là
có qui mô lớn nhất nước Mỹ. Mỗi năm trang trại rộng 110 ha ở đây sản xuất hơn
90.000 tấn cà chua.
Một số công thức pha chế dung dịch dinh dưỡng sử dụng thành công trong
kỹ thuật thủy canh của các nhà khoa học nổi tiếng như: Dennis R.Hoagland,
Douglas Peckenpaugh, Howard Resh ... đang được quan tâm ứng dụng rất nhiều.

4. Mục tiêu nghiên cứu
Mang đến cho mọi người cái nhìn mới cụ thể hơn về kỹ thuật thủy canh.

Pha chế các loại dung dịch dinh dưỡng giúp cây trồng đặc biệt là các loại rau
có thể phát triển tốt và cho năng suất cao.
Ứng dụng kiến thức hóa học vào thực tế cuộc sống một cách thiết thực và
hiệu quả nhất.
Đưa ra một hướng phát triển mới về kỹ thuật thủy canh có thể áp dụng tại
Việt Nam.
Trồng rau sạch sử dụng cho gia đình và hướng dẫn mọi người xung quanh
hiểu biết cơ bản về kỹ thuật thủy canh.

5. Đối tượng nghiên cứu
Phân tích hàm lượng các nguyên tố trong dung dịch dinh dưỡng.
Công thức dinh dưỡng có được từ phần mềm HydroBuddy và trang web
nonghoc.com.

6. Phạm vi nghiên cứu
Pha chế dung dịch dinh dưỡng tại nhà.
Trồng rau sạch theo phương pháp thủy canh tĩnh sử dụng cho hộ gia đình.

7. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu dinh dưỡng cây trồng.


Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc pha chế dung dịch dinh dưỡng.
Nghiên cứu kỹ thuật thủy canh tĩnh.
Thực nghiệm pha chế dung dịch trồng rau theo kĩ thuật thủy canh tĩnh.
Thực nghiệm kiểm định các chỉ tiêu sinh, hóa về vệ sinh an toàn thực phẩm
các loại rau thu hoạch.

8. Phương pháp nghiên cứu
Thu thập và nghiên cứu tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau liên quan đến nội

dung của đề tài.
Pha chế dung dịch theo các công thức dinh dưỡng khác nhau và trồng thử
nghiệm một số loại rau ăn lá theo kĩ thuật thủy canh tĩnh.
Tham khảo ý kiến của chuyên gia trong lĩnh vực nghiên cứu và các cơ sở
chuyển giao công nghệ thủy canh.

9. Kết quả nghiên cứu
Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng thành công các loại rau ăn lá bằng kỹ
thuật thủy canh tĩnh.
Hoàn thành video hướng dẫn pha chế dung dịch dinh dưỡng và hướng dẫn
trồng rau sạch bằng kỹ thuật thủy canh tĩnh theo qui mô hộ gia đình.
Kiểm định các các chỉ tiêu hóa, sinh các loại rau đã trồng được để chứng
minh rau trồng đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm.


Chương 1. Giới thiệu kỹ thuật thủy canh
1.1. Khái niệm về kỹ thuật thủy canh
Thủy canh (Hydroponics) là kỹ thuật trồng cây không dùng đất mà trồng trực
tiếp vào dung dịch dinh dưỡng cùng với các giá thể mà không phải là đất. Các giá
thể đó có thể là cát, trấu, vỏ xơ dừa, than bùn...
Kỹ thuật thủy canh là một trong những kỹ thuật tiến bộ của nghề làm vườn
hiện đại. Chọn lựa môi trường dinh dưỡng cần thiết cho cây phát triển là sự sử dụng
những chất thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây tránh được sự phát
triển của cỏ dại, côn trùng và bệnh tật lây nhiễm từ đất.

1.2. Lợi ích của việc trồng cây thủy canh[3], [10]
Ngày nay thủy canh có một vai trò ngày càng cao trong sự phát triển của
ngành nông nghiệp thế giới. Sức ép của dân số, sự thay đổi khí hậu, sự xói mòn đất,
sự phân phối nước không đồng đều và sự ô nhiễm nguồn nước, đó là tất cả những
yếu tố ảnh hưởng đến cách thức canh tác khác nhau.

Thủy canh đã đáp ứng được nhiều đòi hỏi từ việc canh tác ngoài trời đến việc
trồng trong nhà kính, đến việc sử dụng nguồn sáng trong việc sử dụng năng lượng
nguyên tử ngầm ở đại dương đã cung cấp rau sạch cho phi hành đoàn. Đây là một
ngành khoa học cao được sử dụng tại những nước đang phát triển của thế giới thứ
ba để cung cấp thức ăn cho những vùng khắc nghiệt, nguồn nước sạch không có.
Tại Châu Úc điều kiện khí hậu khắc nghiệt và không thể tiên đoán được, đất
trồng trọt ít nên thủy canh được sử dụng để cung cấp những sản phẩm và hoa tươi
cho thị trường và xuất khẩu, cung cấp thức ăn cho vật nuôi trồng trong suốt mùa
đông và những vùng bị hạn hán tác động .
Trong tương lai thủy canh được thuyết phục nhiều hơn với sự khám phá vũ
trụ. Theo nghiên cứu của cơ quan Nasa đã thiết lập những cơ sở nuôi trồng dự kiến
sẽ đưa lên mặt trăng.


Ngày nay người tiêu dùng đã trở nên tin tưởng hơn với những rau cải trồng
với phương pháp thủy canh bởi vì sự phân hóa đất, nạn phá rừng, sự sử dụng thuốc
trừ sâu...
Tóm lại những ưu điểm của kỹ thuật thủy canh:
+ Không cần đất, chỉ cần không gian để đặt hộp dụng cụ trồng, do vậy có thể
triển khai ở những vùng đất cằn cỗi như hải đảo, vùng núi xa xôi, cũng như tại gia
đình trên sân thượng, ban công.
+ Không phải làm đất, không có cỏ dại, không cần tưới.
+ Trồng được nhiều vụ, có thể trồng trái vụ.
+ Không phải sử dụng thuốc trừ sâu bệnh và các hóa chất độc hại khác.
+ Năng suất cao vì có thể trồng liên tục.
+ Sản phẩm hoàn toàn sạch, đồng nhất, giàu dinh dưỡng và tươi ngon.
+ Không tích lũy chất độc, không gây ô nhiễm môi trường.
+ Không đòi hỏi lao động nặng nhọc, người già, trẻ em đều có thể tham gia
hiệu quả.
Tuy nhiên kỹ thuật thủy canh cũng có những yếu điểm:

+ Chỉ trồng các loại cây rau quả, hoa ngắn ngày.
+ Giá thành sản xuất còn cao.
+ Vốn đầu tư ban đầu cao do chi phí về trang thiết bị. Tuy nhiên, chi phí này
không cao so với những chi phí về thuốc trừ sâu bệnh và côn trùng, thuê công nhân.
Hơn nữa các máy móc được tái sử dụng nhiều lần nên chỉ tốn chi phí đầu tư ban
đầu.
+ Đòi hỏi trình độ chuyên môn kỹ thuật cao để sản xuất có hiệu quả. Điều
này gây cản trở cho việc mở rộng phương pháp thủy canh đại trà.
+ Trong quá trình hấp thu chất dinh dưỡng thực vật làm thay đổi pH trong
dịch thủy canh. Do đó cần phải điều chỉnh pH 2 - 3 lần/ tuần. Giá trị pH thích hợp
5,8 - 6,5. Giá trị pH lệch khỏi khoảng này thì mức độ ảnh hưởng lớn đến sự hấp thu
chất dinh dưỡng.
+ Khi cây hấp thu chất dinh dưỡng và nước từ dung dịch, độ dẫn điện (EC)
thay đổi. Độ dẫn điện thể hiện độ đậm đặc của dung dịch dinh dưỡng. Gía trị EC tốt
nhất khoảng 1,5 - 2,5 mS/cm. Giá trị EC cao sẽ ngăn cản sự hấp thu dung dịch dinh


dưỡng do áp suất thẩm thấu thấp. Giá trị EC thấp sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe và sản
lượng của cây.
+ Ngoài ra, những thay đổi đột ngột các yếu tố môi trường cũng như việc
cung cấp dinh dưỡng và tưới nước không đúng có thể gây ra những rối loạn sinh lý
ở cây.

1.3. Thủy canh với việc trồng rau sạch[3], [9]
Việc ngộ độc thực phẩm do thuốc trừ sâu hay hóa chất bảo vệ thực vật chiếm
tỉ lệ cao. Tuy ngộ độc không gây nguy hiểm tức thời nhưng gây ảnh hưởng lâu dài
có thể gây ung thư.
Ở các vùng sản xuất rau việc sử dụng thuốc trừ sâu rất phổ biến, kể cả các
loại thuốc có nguồn gốc bị cấm như: lân, clo, cacbonat. Các loại thuốc trừ sâu độc
hại thường phun lên rau với nồng độ gấp 10 - 20 lần, có khi 50 lần, thậm chí có nơi

trước khi thu hoạch 1 - 3 ngày vẫn phun thuốc, nhiều người lái buôn nhúng rau, đậu
vào dung dịch Azodrin để rau giữ được độ tươi ngon.
Chúng ta đi đến tiêu chuẩn của một loại rau sạch như sau:
Theo viện nghiên cứu rau quả thì tiêu chuẩn dư lượng các kim loại nặng như:
Cadimi, Thủy ngân, Crôm... còn rất nhiều sự chênh lệch ở các dự án rau sạch ở mỗi
địa phương.
Hiện nay, Việt Nam chưa có một qui định chung về rau sạch, mà tạm thời sử
dụng tiêu chuẩn về lượng dư tối đa thuốc trừ sâu trên rau quả của tổ chức y tế thế
giới WHO: “ Rau an toàn là loại rau có lượng dư thuốc bảo vệ thực vật không vượt
mức cho phép dự lượng các độc tố và vi sinh vật có hại tới sức khỏe con người ở
mức tối thiểu cho phép”.
Dư lượng nitrat, kim loại nặng, nông dược và mức độ nhiễm vi khuẩn, ký
sinh trùng có hại có lẽ là những yếu tố quan trọng nhất xác định mức độ “sạch” cho
mặt hàng “rau sạch”.
Hiện nay việc sản xuất rau sạch được tiến hành theo các mô hình công nghệ
khác nhau như: thủy canh cách ly, nhà lưới cách ly, canh tác hữu cơ... và sản xuất
trên đồng ruộng.


Tuy nhiên với mọi mô hình, các vấn đề then chốt vẫn là chế độ phân bón,
nước tưới, qui trình sử dụng nông dược và các biện pháp nông học khác nhau để
bảo vệ thực vật.

1.4. So sánh giữa trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và trồng cây cần
đất[7]
Bảng 1.1. So sánh giữa trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và trồng cây cần đất
Trồng cây cần đất
Trong đất trồng, các vi khuẩn

Trồng cây thủy canh

Thức ăn cho cây được cân bằng

phải phân cắt chất hữu cơ phức tạp

(dung dịch dinh dưỡng) được hòa tan

thành các nguyên tố cơ bản như

thẳng vào nước nên thực vật có thể

nitơ, photpho, kali cũng như các

nhận chất dinh dưỡng hoàn hảo mọi

nguyên tố vi lượng để thực vật có

lúc.

thể hấp thu được.
Đất trồng không thể sản sinh

Thủy canh mang lượng thức ăn rễ

nhiều chất dinh dưỡng trên mỗi

cần thẳng tới rễ hơn là bắt rễ thực vật

diện tích đủ cho hệ rễ có thể hấp

tìm kiếm nó.

thu.
Đất trồng sau một thời gian

Giá trị pH và hàm lượng dinh dưỡng

giảm sút giá trị dinh dưỡng của nó

của dung dịch được đo và duy trì dễ

và khó đo các giá trị pH và hàm

dàng, vì vậy các thực vật luôn có đủ

lượng chất dinh dượng.

thức ăn.

Chỉ khi các cây trồng trên đất

Trong một hệ thống thủy canh, độ

được tưới, các nguyên tố cơ bản

ẩm hiện diện trong các khoảng thời

mới có thể hòa tan vào nước.

gian được kéo dài hay trong mọi lúc.

Đất trồng đóng vai trò vật chủ

Các môi trường trồng thủy canh là

đối với nhiều vi sinh vật do đó dễ

trơ, vô trùng, một môi trường rất vệ

gây một số mầm bệnh hại cho cây

sinh cho thực vật và người trồng.

trồng.


Đất trồng cần tưới nước nhiều,

Thủy canh làm tăng sự tăng trưởng

có sự hiện diện các vi sinh vật gây

và sản lượng trên mỗi diện tích của

hại, thực vật lớn chậm, cần nhiều

thực vật, giảm các vi sinh vật gây hại,

không gian và chăm sóc.

bệnh tật và nhu cầu tưới nước thực vật.

1.5. Một số loại rau ăn lá thường được trồng theo kỹ thuật thủy canh[12]
1.5.1. Xà lách
- Tên khoa học là: Lactuca sativa L.Var.Capitta L – tên tiếng Anh: Lettuce.
- Thuộc họ cúc: Asteraceae
- Cây thảo hằng năm có rễ trụ và có xơ. Thân hình trụ và thẳng, cao tới 60
cm, phân nhánh ở phần trên. Lá ở gốc xếp hình hoa thị, tạo thành búp dày đặc hình
cầu, các lá ở thân mọc so le, lá có màu lục sáng, gần tròn hay thuôn, hình xoan
ngược, lượn sóng, dài 6 – 20 cm, rộng 3 - 7 cm, mép có răng không đều. Cụm hoa
chùy dạng ngù ở ngọn gồm nhiều đầu hoa, mỗi đầu có 20 hoa, hình môi màu vàng.
Quả bế nhỏ, dẹp, có khía màu xám với mào lông trắng.
- Xà lách có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới, được trồng ở tất cả các vườn rau
trên toàn thế giới và nay trở thành cây toàn thế giới. Có đến 100 thứ Xà lách. Ở
nước ta, có trồng thứ xà lách có lá xếp vào nhau thành một đầu tròn tựa như cải bắp
thu nhỏ, gọi là xà lách quăn hay xà lách Ðà Lạt. Xà lách được trồng từ vùng đồng
bằng tới vùng núi, từ Bắc chí Nam, nó thích ứng với khí hậu mát.

1.5.2. Cải xanh
- Tên khoa học: Brassica juncea.
- Thuộc họ cải: Brassicaceae.
- Cây thảo hàng năm, cao 40 – 60 cm hay hơn, rễ trụ ít phân nhánh. Lá mọc
từ gốc hình trái xoan, tù, có cuống, lá có cánh với 2 - 3 cặp tại lá, lá có hơi cay, có
răng cưa không đều, lá ở thân tiêu giảm hơn, hoa vàng nhạt, xếp thành chùm dạng
ngù, hạt hình cầu, màu đen.


- Cải xanh có nguồn gốc từ miền nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á, có nhiều
ở vùng Trung Á, ở nước ta cây được trồng khắp cả nước, có thể trồng quanh năm
trừ những tháng nóng và mưa nhiều.

1.5.3. Rau muống
- Tên khoa học: Ipomoea aquatica.
- Thuộc họ khoai lang: Convolvulaceae.
- Cây mọc bò, ở mặt nước hoặc trên cạn. Thân rỗng, dày, có rễ mắt, không
lông. Lá hình ba cạnh, đầu nhọn, đôi khi hẹp và dài. Hoa to, 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.
- Rau muống có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới và được trồng khắp nơi. Rau
muống có nhiều ở các nước nhiệt đới châu Á, châu Phi và châu Đại dương. Đặc biệt
đây là món ăn rất phổ biến và quen thuộc của người dân nước ta

1.5.4. Rau diếp cá
- Cây diếp cá còn có tên là cây giấp cá, dấp cá.
- Tên khoa học là Houttuynia cordata.
- Thuộc họ lá giấp Saururaceae.
- Rễ nhỏ mọc ở các đốt, thân mọc đứng cao 40 cm, có lông hoặc ít lông. Lá
mọc cách, hình tim, đầu lá hơi nhọn hay nhọn hẳn. Hoa nhỏ, không có bao hoa, mọc
thành bông, có 4 lá bắc màu trắng, trông toàn bộ bề ngoài của cụm hoa và lá bắc
giống như một cây hoa đơn độc. Toàn cây vò có mùi tanh như mùi cá.
- Giấp cá có nguồn gốc ở Nhật Bản, miền nam Trung Quốc và Đông Nam Á,
là một loại cỏ nhỏ, mọc lâu năm, ưa chỗ ẩm ướt, có thân rễ mọc ngầm dưới đất.

1.5.5. Rau dền
- Rau dền là tên gọi chung để chỉ các loài trong Chi Dền.
- Tên khoa học: Amaranthus.
- Chi Dền gồm những loài đều có hoa không tàn, một số mọc hoang dại nhưng
nhiều loài được sử dụng làm lương thực, rau, cây cảnh ở các vùng khác nhau trên
thế giới.

- Chi Dền được cho là có nguồn gốc ở Trung Mỹ và Nam Mỹ nhưng khoảng 60
loài với khoảng 400 giống của nó hiện diện khắp thế giới, cả vùng có khí hậu ôn
đới lẫn nhiệt đới. Ở Việt Nam, rau dền thường thấy là dền đỏ, dền gai, dền cơm.

1.5.6. Cải ngọt
- Tên khoa học: Brassica integrifolia.
- Thuộc họ cúc: Brassicaceae.
- Cây thảo, cao tới 50 – 100 cm, thân tròn, không lông, lá có phiến xoan
ngược tròn dài, đầu tròn hay tù, gốc từ từ hẹp, mép nguyên không nhăn, mập, trắng
trắng, gân bên 5 - 6 đôi, cuống dài, tròn.
- Cải ngọt có nguồn gốc ở Ấn Độ, Trung Quốc, ở Việt Nam cải ngọt được
trồng khắp nơi dùng làm rau ăn.


Chương 2. Cơ sở lí luận của dinh dưỡng thủy canh
2.1. Chất dinh dưỡng trong dung dịch thủy canh[3], [5]
2.1.1. Nhu cầu - nhiệm vụ của một số chất và khoáng chất quan trọng
Những nguyên tố cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển thích hợp là O
(oxi), H (hyđro), N (nitơ), C (cacbon), P (photpho), S (lưu huỳnh), Cl (clo), K
(kali), Mg (magiê), Ca (canxi), Mn (mangan), Fe (sắt), Cu (đồng), Zn (kẽm), B (bo),
Mo (molybden). Sự thiếu hụt bất kì một nguyên tố nào đều thể hiện ra với những
triệu chứng và đặc thù riêng, có thể cho ta biết là cây đang thiếu loại nguyên tố nào.
Cacbon và Oxy được cung cấp bởi không khí dưới dạng CO 2 . Mặc dù, tỷ lệ
khí CO 2 trong khí quyển thấp (0.03%) nhưng lượng n ày trong khí quyển cũng đã là
rất lớn. Ngay cả khi thực vật đã tiêu thụ một lượng lớn, nhưng lượng này vẫn luôn
được giữ không đổi. Khí CO 2 được xâm nhập vào cơ thể thực vật qua quang hợp
hay hòa tan trong nước.
2.1.1.1. Các nguyên tố thiết yếu
a. Oxi
Oxi đóng một vai trò quan trọng đối với sinh trưởng và phát triển của cây, do

chức năng tham gia vào quá trình hô hấp.
Chức năng sống có thể bị ngừng lại nếu như không có quá trình hô hấp. Cây
hấp thụ oxi từ khí quyển, qua lá, và từ nước thông qua rễ. Thông thường thì không
có vấn đề gì xảy ra khi hấp thụ oxi từ lá nhưng khi hấp thụ qua rễ có thể giảm sút
nếu như rễ mọc trong nước không được thoáng khí, hoặc ở giữa các lớp mà không
khí không thể vào được.
b. Hiđro
Cây hấp thụ hiđro hầu hết là từ nước, thông qua quá trình thẩm thấu ở rễ. Nó
rất quan trọng vì chất béo và cacbohyđrat đều có thành phần chính là H, cùng với O
và C. Những nhà thủy canh học sẽ nhanh chóng nhận thấy tầm quan trọng của
hiđro, khi đo độ pH của dung dịch dinh dưỡng. Nó phải ở trong phạm vi cho phép,
những giá trị này được xác định tùy theo nhu cầu của từng loại cây trồng. Tính axit


của môi trường tùy thuộc vào nồng độ ion H+, còn tính kiềm tùy thuộc vào nồng độ
ion OH- .
2.1.1.2. Nguyên tố đa lượng
Hiện diện vài phần nghìn đến vài phần trăm ( 10-3 – 10-2 g/ gr trọng lượng
khô).
Bao gồm: N: 1-3%; K: 2-4%; Ca: 1-2%; Mg: 0,1-0,7%; S: 0,1-0,6%; P: 0,10,5%.
Có thể xếp Cl, Na, Si vào nhóm nguyên tố đa lượng vì chúng có hàm lượng rất
thay đổi tùy thuộc vào loài thực vật.
a. Nitơ
Nitơ là thành phần bắt buộc của protit chất đặc trưng cho sự sống. Nó có
trong thành phần men, trong màng tế bào, trong diệp lục tố mang chức năng cấu
trúc.
Các hợp chất nitơ còn cung cấp năng lượng cho cơ thể, tham gia cấu tạo
ADP và ATP. Nitơ có ý nghĩa quan trọng nhất đối với đời sống thực vật. Nitơ tồn
tại dưới hai dạng: dạng khí nitơ tự do trong khí quyển N 2 và dạng các hợp chất nitơ
hữu cơ, vô cơ khác nhau. Nitơ là yếu tố dinh dưỡng đóng góp rất quan trọng trong

việc điều tiết quá trình sinh lý, trao đổi chất của cây.
Nitơ còn là thành phần của nhiều vitamin B 1 , B 2, B 6, PP...đóng vai trò là
nhóm hoạt động của nhiều hệ enzim oxi hóa khử. Nitơ còn có tác động nhiều mặt
đến sự đồng hóa CO 2 , khi thiếu nitơ cường độ đồng hóa CO 2 giảm làm giảm cường
độ quang hợp. Khi cung cấp đầy đủ nitơ cho cây làm tổng hợp auxin tăng lên (
Phạm Đình Thái, 1980). Nitơ còn ảnh hưởng đến các chỉ tiêu hóa keo của chất sống
như độ ưa nước, độ nhớt... từ đó ảnh hưởng đến cường độ quang hợp, hô hấp và các
quá trình sinh lý trap đổi chất.
Dạng sử dụng là urê, (NH 4 ) 2 SO 4 , NH 4 NO 3 ...
Nếu cây trồng hấp thụ nitơ vượt quá nhu cầu thì thân cây sẽ mềm mỏng và
khó hình thành hoa. Tuy nhiên, nếu không cung cấp đủ lượng cần thiết, cây sẽ bị
cứng do thừa xenlulô và lignin ở thành tế bào.


Cây trồng hấp thụ nitơ từ khí quyển và từ môi trường dinh dưỡng. Ở cây cà
chua trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng cần một lượng nitơ vừa đủ (giai đoạn
đầu tiên từ 2 - 3 tháng sau khi trồng), thân cây sẽ phát triển cứng cáp. Khi cây đã
phát triển cành để đậu quả và khi trái chín thì nhu cầu nitơ sẽ cao.
Nitơ là nguyên tố đa lượng duy nhất, mà cây trồng có thể hấp thụ ở cả dạng
anion và cation. Một vài hỗn hợp dinh dưỡng trộn lẫn một lượng lớn NO 3 - và một
lượng nhỏ NH 4 +. Với NH 4 +, ion H+ được giải phóng ra từ rễ và làm tăng tính axit
của môi trường. Đối với nitơ cung cấp từ NO 3 -, môi trường dinh dưỡng có tính
kiềm, vì ion OH- giải phóng ra từ rễ sẽ làm cho môi trường dinh dưỡng cân bằng
tĩnh điện.
Ở môi trường trồng cà chua khi bị giảm pH thì nguồn NH 4 + được sử dụng,
còn pH tăng khi tất cả các nguồn NO 3 - được sử dụng, độ pH sẽ được giữ không đổi
khi người trồng điều chỉnh nguồn nitơ thích hợp. Tuy nhiên cũng cần phải tiến hành
chăm sóc để chắc chắn cân bằng giữa NO 3 - và NH 4 + không đổi. Tỷ lệ 50/50 gây
ngộ độc NH 4 +, tỷ lệ 75% NO 3 - và 25% NH 4 + thì được một số người trồng cây chấp
nhận hơn, trong khi một số khác lại thích tỉ lệ 90% - 10% hơn.

Khi thiếu nitơ thì thân lá, bộ rễ kém phát triển, lá có màu xanh nhợt, phiến là
mỏng, ảnh hưởng đến quang hợp nên năng suất giảm rõ rệt.
b. Photpho (P)
Photpho là thành phần quan trọng trong sự sinh trưởng, photpho cần thiết
cho sự phân chia tế bào, sự tạo hoa và trái, sự phát triển của rễ. Photpho có liên
quan lớn đến sự tổng hợp đường, tinh bột vì photpho là thành phần của các hợp chất
cao năng tham gia vào các quá trình phân giải hay tổng hợp các chất hữu cơ trong tế
bào.
Sau khi photpho xâm nhập vào thực vật dưới dạng các hợp chất vô cơ (P 2 O 5 ,
KH 2 PO 4 …) theo con đường đồng hóa sơ cấp photpho bởi hệ rễ đã tham gia vào hầu
hết các quá trình trao đổi chất của cây. Photpho đóng vai trò quyết định sự biến đổi
vật chất và năng lượng mà mối liên quan tương hỗ của các biến đổi có qui định
chiều hướng, cường độ các quá trình sinh trưởng, phát triển của cơ thể thực vật và
cuối cùng năng suất của chúng.


Khi thiếu photpho cây có biểu hiện rõ rệt về hình thái bên ngoài, là năng suất
giảm. Đối với những cây họ hòa thảo thiếu photpho là mềm yếu, sự sinh trưởng của
rễ, sự đẻ nhánh, phân cành kém. Lá cây có màu xanh đậm do sự thay đổi tỉ lệ diệp
lục tố a và diệp lục tố b. Ở những lá già thì đầu mút của lá và thân có màu đỏ, hàm
lượng protein trong cây giảm, hàm lượng nitơ hòa tan tăng.
Ở môi trường có pH thấp (axit) nhiều Fe thì dễ bị thiếu photpho vì làm
photpho ít linh động.
Sự thiếu P thường đi đôi với sự thiếu nitơ và còn triệu chứng gần tương tự
nhau vì P liên hệ đến sự biến dưỡng nitơ.
c. Kali (K)
Kali làm gia tăng quá trình quang hợp và thúc đẩy sự vận chuyển gluxit từ
phiến lá vào các cơ quan. Kali còn tác động rõ rệt đến trao đổi protit, lipit, đến quá
trình hình thành các vitamin.
Kali rất dễ xâm nhập vào tế bào, làm tăng tính thấm của thành tế bào đối với

các chất khác, tăng quá trình thủy hóa, giảm độ nhớt, tăng hàm lượng nước liên kết.
Kali ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp các sắc tố trong lá, ảnh hưởng tích cực
quá trình đẻ nhánh, hình thành bông và chất lượng hạt của các cây ngũ cốc.
Kali rất cần thiết cho sự sinh trưởng và nó đóng vai trò quan trọng trong việc
duy trì chất lượng quả. Ở cây cà chua có hàm lượng kali cao sẽ làm cho quả rắn
chắc, phần thịt quả sẽ được giữ cứng trong một thời gian dài, ngay cả khi hái quả
vào giai đoạn chín. Với lượng kali khoảng 300 ppm, thì quả bảo quản được 25
ngày, nếu lượng kali khoảng 200 ppm thì chỉ bảo quản được 20 ngày.
Tuy nhiên, vấn đề là khi tăng hàm lượng kali thì lại gây ảnh hưởng bất lợi
cho việc hấp thụ magiê. Nếu kali quá cao, thì cần phải sử dụng phương pháp phun
MgSO 4 trên lá. Nguồn kali được sử dụng nhiều là hợp chất KNO 3 , mặc dù K 2 SO 4
đôi khi vẫn được sử dụng nhưng chỉ với mục đích là làm giảm nồng độ của nitơ.
Trong nhiều nghiên cứu của các nước có khí hậu bốn mùa rõ rệt thì trong
suốt mùa đông, khi mà cả thời gian dài chỉ có mây, kali có thể được sử dụng với
nồng độ cao hơn mùa hè. Tuy nhiên, khi sử dụng KNO 3 , lượng nitơ dư thừa cần


phải được tính toán. Nếu quá nhiều nitơ hơn mức cho phép, nồng độ đường sẽ giảm
và quả sẽ có vị nhạt.
Kali giúp cho việc tăng tính chống chịu của cây với nhiệt độ thấp, khô hạn và
bệnh.
Khi thiếu kali thì sự tích tụ amoniac cao gây độc hại cho cây, là biểu hiện ở
lá có màu xanh dương sẫm, đọt bị cháy hay có những đốm màu nâu, có khi là cuốn
lại, thường xuất hiện ở lá già trước. Các triệu chứng khác nhau như chồi cằn cỗi,
cây chết, không trổ hoa, rễ kém phát triển, lóng ngắn.
Cây sử dụng kali dưới dạng KCl, KHCO 3 , K 2 HPO 4 , KNO 3 , K 2 SO 4 …
d. Canxi (Ca)
Canxi là thành phần muối pectat của tế bào có ảnh hưởng trên tính thấm của
màng. Trong tế bào canxi hiện diện ở không bào, mô già; ở lá già nhiều canxi hơn lá
non.

Canxi là ion kém linh động nên màng tế bào thực vật ngoại hấp dễ dàng. Khi
nồng độ canxi cao trong môi trường thì Fe bị kết tủa cho nên các chất này giảm
hoặc không di chuyển vào trong tế bào, kết quả là lá bị vàng (vì Fe là thành phần
cấu tạo của diệp lục tố). Canxi có là chất hoạt hóa của vài enzim nhất là ATPase. Ca
cần với một khối lượng lớn cho thân và rễ. Canxi cũng cần cho sự hút nitơ. Canxi
không được hấp thụ như những nguyên tố khác nên bất kì sự thiếu hụt nào cũng
biểu hiện rất nhanh ở những lá non.
Lượng thấp canxi cũng ảnh hưởng đến kích thước của trái. Sản lượng thu
hoạch sẽ bị giảm rất đáng kể nếu như canxi xuống rất thấp dưới 100 ppm. Nồng độ
trên 100 ppm sản lượng cũng không thấy tăng lên.
Khi thiếu canxi đặc biệt trong môi trường thủy canh thì rễ sẽ bị nhầy nhụa
đưa đến sự hấp thu chất dinh dưỡng sẽ bị trở ngại, cây ngừng sinh trưởng phát triển
và chết. Biểu hiện thiếu canxi ở chồi lá non thường bị xoắn, lá bị tua cháy bìa lá,
thân cuốn hay gãy, sinh trưởng bị chết.
Ca2+ còn là chất đối kháng của K+.
Sử dụng Ca2+ dưới dạng Ca(NO 3 ) 2 , CaCl 2 , CaSO 4 …
e) Magiê (Mg)