xác định hiệu quả một số loại dung dịch dinh dưỡng cho cà chua tại bắc từ liêm, hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

ĐỖ THỊ THU HƯƠNG

XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ MỘT SỐ LOẠI DUNG DỊCH
DINH DƯỠNG CHO CÀ CHUA TẠI BẮC TỪ LIÊM, HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

ĐỖ THỊ THU HƯƠNG

XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ MỘT SỐ LOẠI DUNG DỊCH
DINH DƯỠNG CHO CÀ CHUA TẠI BẮC TỪ LIÊM, HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
MÃ SỐ: 60. 62. 01. 10

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS. TS. PHẠM TIẾN DŨNG

HÀ NỘI, NĂM 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu và kết
quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để
bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ
rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn

Đỗ Thị Thu Hương

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page i


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp tôi đã nhận được sự quan tâm,
giúp đỡ của nhiều cá nhân, cơ quan, tổ chức trong và ngoài trường.
Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS.
Phạm Tiến Dũng - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, cùng các anh chị ở Viện bảo
vệ thực vật là những người đã tận tình giúp đỡ tôi thực hiện và hoàn thành khóa

luận tốt nghiệp này.
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến các Thầy Cô giáo trong Bộ môn
Phương pháp thí nghiệm và Học viện nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện
thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp.
Cuối cùng tôi xin gửi lời biết ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những
người đã động viên và giúp đỡ tôi trong kỳ thực tập vừa qua.
Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên báo cáo của tôi còn nhiều
thiếu sót, tôi kính mong được sự góp ý của thầy cô và bạn bè để báo cáo được
hoàn chỉnh hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 1 tháng 10 năm 2015
Tác giả luận văn

Đỗ Thị Thu Hương

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page ii


MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan........................................................................................................i
Lời cảm ơn ......................................................................................................... ii
Mục lục ............................................................................................................. iii
Danh mục các từ thuật ngữ ................................................................................vii
Danh mục bảng ............................................................................................... viii
Danh mục hình .................................................................................................... x
MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................... 1

2. Mục đích, yêu cầu của đề tài ............................................................................ 2
2.1. Mục đích................................................................................................. 2
2.2. Yêu cầu................................................................................................... 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .......................................................... 3
3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................... 3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................... 3
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................... 4
1.1. Giới thiệu chung về cây cà chua ................................................................... 4
1.1.1. Đặc điểm thực vật học cơ bản của cây cà chua ..................................... 4
1.1.2. Yêu cầu của cây cà chua đối với điều kiện ngoại cảnh ......................... 4
1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua .......................................................... 6
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới .............................. 6
1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua ở Việt Nam .............................. 8
1.3. Giới thiệu khái quát về kỹ thuật thủy canh .................................................. 11
1.3.1. Khái niệm về thủy canh ..................................................................... 11
1.3.2. Cơ sở khoa học của kỹ thuật thuỷ canh .............................................. 11
1.3.3. Lịch sử phát triển của kỹ thuật thủy canh ........................................... 12
1.4. Vai trò của độ pH trong thủy canh .............................................................. 13
1.5. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật thủy canh ................................ 14
1.5.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật thủy canh trên thế giới ... 14
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page iii


1.5.2. Tình hình nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thủy canh ở Việt Nam......... 18
1.6. Cơ sở khoa học của việc sử dụng phân bón lá ............................................. 22
1.7. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật dung dịch dinh dưỡng (phân
bón) phun qua lá ....................................................................................... 23
1.7.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật dung dịch dinh dưỡng

(phân bón) phun qua lá trên thế giới .................................................. 23
1.7.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật dung dịch dinh dưỡng
(phân bón) phun qua lá ở Việt Nam .................................................. 24
Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 26
2.1. Đối tượng, vật liệu nghiên cứu .................................................................... 26
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................ 26
2.2.2. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................ 26
2.2. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 26
2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ............................................................... 26
2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 26
2.4.1. Thành phần các dung dịch dinh dưỡng và cách pha chế ..................... 26
2.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................................... 27
2.5. Các chỉ tiêu theo dõi ................................................................................... 30
2.5.1. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch dinh
dưỡng đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cà chua trồng
thủy canh .......................................................................................... 30
2.5.2. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của các dung dịch dinh
dưỡng phun qua lá đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cà
chua trồng trên đồng ruộng ............................................................... 32
2.6. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................... 32
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 33
3.1. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến khả năng sinh trưởng và
năng suất của cà chua trồng thủy canh....................................................... 33
3.1.1. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến sự tăng
trưởng chiều cao của cây cà chua trồng thủy canh ............................. 33
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page iv

3.1.2. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái
ra lá của cây cà chua trồng thủy canh ................................................ 35
3.1.3. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái
ra nhánh của cây cà chua trồng thủy canh ......................................... 37
3.1.4. Ảnh hưởng của các công thức dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến
một số đặc điểm hình thái của giống cà chua trồng thủy canh ........... 39
3.1.5. Sự biến động của pH dung dịch trong suốt quá trình sinh trưởng
pháp triển của cây cà chua bằng phương pháp thủy canh .................. 40
3.1.6. Ảnh hưởng của các công thức dinh dưỡng đến khối lượng chất khô
của cây cà chua trồng thủy canh ........................................................ 42
3.1.7. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến một số yếu tố cấu
thành năng suất của cây cà chua trồng thủy canh .............................. 43
3.1.8. Ảnh hưởng của các công thức dung dịch dinh dưỡng đến năng suất
quả của cây cà chua trồng thủy canh ................................................. 45
3.1.9. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng tới chất lượng quả cà
chua trồng thủy canh ......................................................................... 47
3.1.10. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến mức độ nhiễm sâu
bệnh hại của cây cà chua trồng trồng thủy canh ................................ 48
3.1.11. Hiệu quả kinh tế của cây cà chua trồng thủy canh trong các dung
dịch dinh dưỡng khác nhau ............................................................... 49
3.2. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến khả năng sinh
trưởng và năng suất của cà chua trồng trên đồng ruộng ............................. 50
3.2.1. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá
đến sự tăng trưởng chiều cao của cà chua trồng trên đồng ruộng ....... 51
3.2.2. Ảnh hưởng các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến
động thái ra lá của cây cà chua trồng trên đồng ruộng ....................... 52
3.2.3. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá
đến một số đặc điểm hình thái của cà chua trồng trên đồng ruộng ..... 54
3.2.4. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá
đến động thái ra nhánh của cà chua trồng trên đồng ruộng ................ 56

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page v


3.2.5. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến khối
lượng chất khô của cây cà chua trồng trên đồng ruộng ...................... 57
3.2.6. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến các yếu
tố cấu thành năng suất của cà chua trồng trên đồng ruộng ................. 58
3.2.7. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến năng
suất quả cà chua trồng trên đồng ruộng ............................................. 60
3.2.8. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá tới chất
lượng quả cà chua trồng trên đồng ruộng .......................................... 62
3.2.9. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến mức độ
nhiễm sâu bệnh hại của cà chua trồng đồng ruộng ............................. 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 67
1. Kết luận ......................................................................................................... 67
2. Kiến nghị ....................................................................................................... 67
MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI................ 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 70
PHỤ LỤC.......................................................................................................... 74

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vi


DANH MỤC CÁC TỪ THUẬT NGỮ
AVRDC

: Viện nghiên cứu và phát triển rau châu Á

Đ/C

: Đối chứng

FAO

: Tổ chức lương thực và nông nghiệp liên hợp quốc

LSD0,05

: Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 0,05

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page vii


DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Chất lượng quả của một số giống cà chua .............................................. 10
Bảng 2.1. Nội dung và cách pha chế các dung dịch dinh dưỡng từ dung dịch
dinh dưỡng gốc ............................................................................................ 28
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái
tăng trưởng chiều cao của cây cà chua trồng thủy canh ................................ 33
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái
ra lá của cây cà chua trồng thủy canh ........................................................... 36
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng tới động thái ra nhánh
của cây cà chua trồng trồng thủy canh .......................................................... 38

Bảng 3.4. Ảnh hưởng của các công thức dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến
một số chỉ tiêu hình thái của cây cà chua trồng thủy canh............................. 39
Bảng 3.5. Sự biến động của pH dung dịch trong suốt quá trình sinh trưởng
pháp triển của cây cà chua trồng thủy canh .................................................. 41
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến khối lượng chất khô
của cây cà chua trồng thủy canh ................................................................... 42
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng tới tỷ lệ đậu quả của cây
cà chua trồng thủy canh ................................................................................ 43
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến năng suất quả của
cây cà chua trồng thủy canh ......................................................................... 45
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng tới chất lượng quả cà
chua trồng thủy canh .................................................................................... 47
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến mức độ nhiễm sâu
bệnh của giống cà chua trồng thủy canh ....................................................... 48
Bảng 3.11. Hiệu quả kinh tế của cây cà chua trồng thủy canh trong các dung
dịch dinh dưỡng khác nhau (1 m2) ................................................................ 49
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá
đến sự tăng trưởng chiều cao của cà chua trồng trên đồng ruộng .................. 51
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page viii


Bảng 3.13. Ảnh hưởng các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá đến
động thái ra lá của cây cà chua trồng trên đồng ruộng .................................. 53
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá
đến một số đặc điểm hình thái của cà chua trồng trên đồng ruộng ................ 54
Bảng 3.15. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá
đến động thái ra nhánh của cà chua trồng trên đồng ruộng ........................... 56
Bảng 3.16. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến khối

lượng chất khô của cây cà chua trồng trên đồng ruộng ................................. 57
Bảng 3.17. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến các
yếu tố cấu thành năng suất của cà chua trồng trên đồng ruộng ...................... 58
Bảng 3.18. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến năng
suất quả cà chua trồng trên đồng ruộng ........................................................ 60
Bảng 3.19. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá tới chất
lượng quả cà chua trồng trên đồng ruộng...................................................... 62
Bảng 3.20. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến mức
độ nhiễm sâu bệnh hại của cà chua trồng trên đồng ruộng ............................ 63
Bảng 3.21. Hiệu quả kinh tế của các công thức dung dịch dinh dưỡng khác
nhau đến cây cà chua trồng trên đồng ruộng bằng phương pháp phun
qua lá ........................................................................................................... 65

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page ix


DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Sản lượng cà chua của thế giới trong năm 2011 ....................................... 8
Hình 1.2. Tình hình xuất nhập khẩu cà chua tươi, cà chua chế biến và sốt cà
chua trên thế giới năm 2014 ........................................................................... 8
Hình 3.1. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái
tăng trưởng chiều cao của cây cà chua trồng thủy canh ................................ 34
Hình 3.2. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến động thái
ra lá của cây cà chua trồng thủy canh ............................................................ 36
Hình 3.3. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng đến năng suất quả của cà
chua trồng thủy canh .................................................................................... 46
Hình 3.4. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá

đến sự tăng trưởng chiều cao của cà chua trồng trên đồng ruộng .................. 52
Hình 3.5. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau phun qua lá
đến động thái ra lá của cây cà chua trồng trên đồng ruộng ............................ 54
Hình 3.6. Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng phun qua lá đến năng
suất quả cà chua trồng trên đồng ruộng ........................................................ 61

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page x


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Rau xanh là một loại thực phẩm đã được con người sử dụng rất lâu đời, hiện
nay trong bữa ăn hàng ngày rau xanh không thể thiếu được. Khi cuộc sống được
nâng cao thì nhu cầu về rau càng tăng cao và khắt khe hơn.
Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc họ Cà (Solanaceae) là một
trong những loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, đứng đầu về giá trị dinh
dưỡng cũng như giá trị sử dụng. Trong quả cà chua chín có đường, các loại vitamin
C, B, K, β-caroten… acid hữu cơ và các chất khoáng quan trọng cho sức khỏe con
người như Mg, Ca, Fe… Về mặt y học, cà chua có tính mát, vị ngọt giúp tạo năng
lượng, tăng sức sống, cân bằng tế bào, giải nhiệt, điều hòa bài tiết, tăng khả năng
tiêu hóa.
Cà chua ngày càng có ý nghĩa to lớn trong nông nghiệp cũng như trong
nghiên cứu do vậy cà chua đã được rất nhiều quốc gia trên thế giới nghiên cứu và
phát triển, hiện nay năng suất, chất lượng cà chua trên thế giới không ngừng nâng
cao. Theo FAO năng suất cà chua trên toàn thế giới năm 2010 diện tích trồng cà
chua toàn thế giới đạt 43,4 triệu ha trong khi đó diện tích trồng cà chua của Châu Á
24,34 triệu ha chiếm 56,13% diện tích cà chua toàn thế giới, năng suất của Châu Á
đạt 33,57 tấn/ha.

Ở Việt Nam, cà chua được trồng từ rất lâu đời, cho đến nay cà chua vẫn là
loại rau ăn quả chủ lực được nhà nước ưu tiên phát triển. Năm 2010 diện tích cà
chua khoảng 17,6 nghìn ha, năng suất đạt 11,6 tấn/ha. Phần lớn diện tích trồng cà
chua tập trung tại đồng bằng Sông Hồng như Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dương, Thái
Bình, Hưng Yên, Bắc Giang,… và một số tỉnh miền Trung, Tây Nguyên, Nam Bộ.
Tuy nhiên, sản xuất rau ăn quả ở nước ta hiện nay đang phải đối mặt với
nhiều nguy cơ như giảm dần diện tích đất canh tác do quá trình đô thị hóa và công
nghiệp hóa đi kèm với sự gia tăng dân số, dẫn đến nguy cơ gây mất an toàn vệ sinh
thực phẩm do ô nhiễm môi trường ngày càng tăng, quá lạm dụng phân hóa học, thuốc
hóa học bảo vệ thực vật… Để giải quyết những hạn chế và đáp ứng nhu cầu của người

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 1


dân, trong những năm qua, ngành rau quả Việt Nam đã và đang nỗ lực cải tiến công
nghệ nhằm mở rộng thời vụ, không ngừng nâng cao năng suất và chất lượng.
Để đảm bảo đủ lượng cà chua cho cư dân thành phố, nhiều gia đình lựa chọn
một số loại dung dịch dinh dưỡng phù hợp cho cà chua để trồng quanh năm, kiểm
soát an toàn thực phẩm, nó được coi là một trong những hướng phát triển của nông
nghiệp hiện đại. Tuy nhiên, hiện nay dung dịch trồng cây chủ yếu phải nhập ngoài
nên giá thành sản phẩm khá cao, sản xuất bị phụ thuộc và dung dịch dinh dưỡng đa
phần là dung dịch dinh dưỡng hóa học cho sản phẩm kém chất lượng. Do vậy, việc
nghiên cứu ứng dụng bằng dung dịch dinh dưỡng tự chế trồng ở cà chua là rất cần
thiết để giảm chi phí, điều chỉnh dung dịch dinh dưỡng dễ dàng hơn tạo năng suất
cao và chất lượng sản phẩm tốt.
Với những lợi ích đó, chúng tôi đã tiến hành đề tài nghiên cứu: “Xác định hiệu
quả một số loại dung dịch dinh dưỡng cho cà chua tại Bắc Từ Liêm, Hà Nội”.
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài

2.1. Mục đích
Xác định được hiệu quả một số loại dung dịch dinh dưỡng cho trồng thủy
canh và phun qua lá phù hợp cho cây cà chua áp dụng trong thực tế nhằm nâng cao
năng suất, chất lượng sản phẩm.
2.2. Yêu cầu
- Đánh giá được một số loại dung dịch dinh dưỡng thích hợp cho sinh
trưởng, phát triển của cây cà chua trồng theo phương pháp thủy canh và phun qua lá
trồng trên đồng ruộng.
- Đánh giá ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng đến các yếu tố cấu thành
năng suất, chất lượng cà chua trồng theo phương pháp thủy canh và phương pháp
phun qua lá trồng trên đồng ruộng.
- Đánh giá được các hiệu quả kinh tế của việc áp dụng dung dịch dinh dưỡng
qua 2 phương pháp trồng.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 2


3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Hiện nay, cùng với sự phát triển của quá trình đô thị hóa, diện tích đất
nông nghiệp ngày càng thu hẹp và khó kiểm soát được các nhân tố gây ô nhiễm.
Sản xuất nông nghiệp cần chú trọng quản lý chặt chẽ đầu vào để có được sản
phẩm an toàn và chất lượng đồng đều, đảm bảo an ninh lương thực và thực
phẩm. Biện pháp thủy canh là hệ thống được áp dụng nhiều trên thế giới, cho sản
phẩm tốt và năng suất cao, có khả năng cho sản phẩm trong điều kiện trái vụ…
Nghiên cứu phương pháp trồng cà chua trong điều kiện thủy canh sẽ cung cấp
các dẫn liệu khoa học về khả năng sử dụng biện pháp này trong trồng trọt, cung
cấp các dẫn liệu khoa học cho giảng dậy và cho các nghiên cứu sâu hơn về ứng

dụng biện pháp thủy canh đối với cây rau. Ngoài ra, nghiên cứu này còn đề cập
đến thử nghiệm tự tạo dung dịch dinh dưỡng.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Thủy canh hiện đã được áp dụng ở một mức độ hạn chế trong nước, việc mở
rộng còn gặp nhiều khó khăn do nhiều lý do trong đó có việc phụ thuộc nguồn dung
dịch dinh dưỡng nhập ngoại, khiến cho giá thành sản phẩm cao, người tiêu dùng
khó chấp nhận. Ngoài ra, thủy canh cần đầu tư lớn, người sản xuất nhỏ và các hộ
gia đình không áp dụng được. Nghiên cứu đã thử nghiệm việc tự ngâm ủ dung dịch
dinh dưỡng phục vụ thủy canh, cung cấp hướng áp dụng phổ biến của mô hình này
trong tình hình sản xuất nhỏ lẻ của nước ta hiện nay.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 3


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về cây cà chua
1.1.1. Đặc điểm thực vật học cơ bản của cây cà chua
Rễ cà chua thuộc hệ rễ chùm, trong điều kiện đồng ruộng, rễ cà chua có thể
phát triển rộng tới 1,3 m và sâu tới 1m. Với khối lượng rễ lớn như vậy, cà chua
được xếp vào nhóm cây chịu hạn.
Lá cà chua đa số thuộc dạng lá kép, các lá chét có răng cưa, có nhiều dạng
khác nhau: dạng chân chim, dạng lá khoai tây, dạng lá ớt…Tùy thuộc vào giống mà
lá cà chua có màu sắc và kích thước khác nhau.
Hoa cà chua được mọc thành chùm. Có ba dạng chùm hoa: dạng đơn giản,
dạng trung gian và dạng phức tạp. Số lượng hoa/chùm, số chùm hoa/cây rất khác
nhau ở các giống. Số chùm hoa/cây dao động từ 4-20 chùm hoa, số hoa/chùm dao
động từ 2-26 hoa. Hoa đính dưới bầu, đài hoa màu vàng, số đài và số cánh hoa tương

ứng nhau từ 5-9. Hoa lưỡng tính, nhị đực liên kết với nhau thành bao hình nón, bao
quanh nhụy cái.
Quả thuộc dạng quả mọng, có 2, 3 hay nhiều ngăn hạt. Hình dạng và màu sắc
quả phụ thuộc vào từng giống. Ngoài ra màu sắc quả chín còn phụ thuộc vào nhiệt
độ, phụ thuộc vào hàm lượng caroten và lycopen. Ở nhiệt độ 30oC trở lên, sự tổng
hợp lycopen bị ức chế, trong khi đó sự tổng hợp β caroten không mẫn cảm với tác
động của nhiệt độ, vì thế ở mùa nóng cà chua có quả chín vàng hoặc đỏ vàng. Trọng
lượng quả cà chua dao động rất lớn từ 3- 200g phụ thuộc vào giống (thậm chí có
quả đạt tới 500g) (Mai Thị Phương Anh, 1996).
1.1.2. Yêu cầu của cây cà chua đối với điều kiện ngoại cảnh
1.1.2.1. Yêu cầu với nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng suốt quá trình sinh trưởng phát triển của cà chua: nảy
mầm, tăng trưởng cây, ra hoa, đậu quả, hình thành hạt, năng suất thương phẩm,
mẫu mã quả, chất lượng quả...

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 4


Cà chua sinh trưởng và phát triển thuận lợi ở nhiệt độ 20 – 27oC. Nhiệt độ
trên 30oC kéo dài kết hợp với hạn hán sẽ dẫn đến rối loạn quá trình đồng hoá,
giảm hàm lượng chất khô trong quả, giảm năng suất. Nhiệt độ trên 35oC và dưới
10oC cà chua ngừng sinh trưởng. Hạt cà chua bắt đầu nảy mầm ở nhiệt độ 15 –
18oC nhưng nảy mầm nhanh ở nhiệt độ 25 – 30oC. Nhiệt độ thích hợp cho sự ra
hoa là 20 – 25oC. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình đậu quả ban đêm dao động
trong khoảng 15 – 20oC và ban ngày ở 25oC; nhiệt độ trên 30oC hoặc dưới 10oC
cà chua khó đậu quả. Trong thời kỳ quả chín, nhiệt độ và ánh sáng có ảnh hưởng
rất lớn đến sự hình thành các sắc tố quả, chủ yếu là lycopen và caroten (Tạ Thu
Cúc, 2000).

1.1.2.2. Yêu cầu với độ ẩm
Geisenberg and Stewart (1986) cho biết cây cà chua cần nước ở mức 20002600m3/ha ở điều kiện nhiệt độ không khí bình thường. Đất quá khô sẽ làm giảm số
lượng hoa, khi độ ẩm đất bị thiếu hụt quá 25% mức yêu cầu, tỷ lệ hoa bị rụng sẽ
tăng cao. Khi đất quá khô hay quá ẩm đều ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển và
năng suất của cà chua. Biểu hiện của thiếu hay thừa nước đều làm cho cây bị héo.
Khi ruộng bị ngập nước, trong đất thiếu oxy, thừa khí cacbonic làm cho rễ cà chua
bị độc dẫn đến cây héo. Khi thiếu nước quả cà chua chậm lớn thường xảy ra hiện
tượng khô đáy quả.
Độ ẩm không khí quá cao (> 90%) dễ làm cho hạt phấn bị trương nứt, hoa cà
chua không thụ phấn được sẽ rụng (Tạ Thu Cúc, 1985). Tuy nhiên, trong điều kiện
gió khô cũng thường làm tăng tỷ lệ rụng hoa.
1.1.2.3. Yêu cầu đối với ánh sáng
Cà chua thuộc cây ưa ánh sáng, cây con trong vườn ươm nếu đủ ánh sáng
(≥5000 lux) sẽ cho chất lượng tốt, cứng cây, bộ lá to, khỏe, sớm được trồng. Ngoài
ra, ánh sáng tốt, cường độ quang hợp tăng cây ra hoa đậu quả sớm hơn, chất lượng
sản phẩm cao hơn (Trần Khắc Thi, 1999). Binchy và Morgan (1970) cho rằng cà
chua là cây trồng cần nhiều ánh sáng chỉ sau cây dưa hấu, cường độ ánh sáng ảnh
hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát triển của cây với điểm bão hoa ánh sáng của
cà chua là 70.000 lux. Cường độ ánh sáng yếu làm chậm quá trình sinh trưởng và
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 5


cản trở quá trình ra hoa. Cường độ ánh sáng yếu làm vươn dài vòi nhụy và tạo nên
những hạt phấn không có sức sống, thụ phấn kém (Wien, 1997).
1.1.2.4. Yêu cầu đối với dinh dưỡng
Cũng như các cây trồng khác cà chua cần ít nhất 20 nguyên tố dinh dưỡng
cho quá trình sinh trưởng phát triển bình thường của nó (Jones, 2007).
Đạm: có ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh trưởng sinh dưỡng và năng suất

quả hơn tất cả các yếu tố dinh dưỡng khác. Đạm có tác dụng thúc đẩy sự sinh
trưởng, nở hoa, đậu quả của cà chua nhưng lại kéo dài thời gian chín và làm giảm
kích thước quả. Khi thiếu đạm cùng với điều kiện nhiệt độ cao sẽ làm cho tỷ lệ rụng
hoa tăng. Khi lượng đạm quá dư thừa làm giảm kích thước, lượng đường và màu
sắc quả, kéo dài thời gian chín, giảm khả năng chống chịu của cà chua với rất nhiều
loại bệnh và tăng tỷ lệ quả thối. Do vậy, việc bón đạm thích hợp sẽ làm tăng năng
suất và chất lượng sản phẩm (màu sắc, khẩu vị và hàm lượng axit trong quả).
Adams (1977) cho biết bón đạm đủ sẽ làm cây sinh trưởng khỏe mạnh, ảnh
hưởng tốt đến năng suất và chất lượng quả, tuy nhiên, nếu bón quá nhiều đạm sẽ
quả chín không đồng đều, khó khăn cho thu hoạch (Jones, 2007)
Lân: có tác dụng giúp cho bộ rễ phát triển mạnh, làm tăng khả năng hút nước
và dinh dưỡng của rễ, ngoài ra lân còn ảnh hưởng đến sự phát triển của hoa, chất
lượng quả và đẩy nhanh quá trình chín.
Kali: là yếu tố quan trọng đối với sự phát triển của hoa và quả cà chua. Kali
ảnh hưởng tới kích thước và chất lượng quả, làm giảm tỷ lệ quả dị dạng. Ngoài ra
nó còn đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành màu sắc và hương vị của cà
chua. Thiếu kali làm giảm độ chắc quả và hàm lượng các chất dinh dưỡng.
Bên cạnh đạm, lân, kali, các nguyên tố vi lượng như Mg, Ca, Bo, Mn, Zn, S,
Cu và Mo có vai trò hết sức quan trọng đối với quá trình sinh trưởng phát triển của
cây cà chua.
1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua trên thế giới
Ngày nay, cà chua được trồng phổ biến ở khắp nơi trên thế giới. Diện tích
trồng cà chua trên thế giới tính đến năm 1997 là 2,7 triệu ha với 80-85% quả dùng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 6


để ăn tươi và cà chua dùng để chế biến là 65 triệu tấn/năm (Phạm Hồng Cúc, 1999).

Phần lớn sản lượng cà chua trên thế giới tập trung ở các nước ôn đới và nhiệt đới. Ở
nước nhiệt đới, năng suất cà chua thấp (2-10 tấn/ha) trong khi đó ở Mỹ 40 tấn/ha,
Nhật 50 tấn/ha. Châu Á đứng đầu về diện tích trồng cà chua, sau đó là Châu Âu,
Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ và cuối cùng là Châu Phi.
Cà chua ngoài ăn tươi còn chế biết thành nhiều loại như: nước sốt cà chua,
tương cà chua, nước quả ép, … Ngành chế biến ở các nước tiên tiến rất phát triển,
đặc biệt là Mỹ đứng đầu Châu Mỹ và Italy là nước cung cấp sản phẩm cà chua chế
biến lớn nhất Châu Âu. Năm 1999, Italy đã bán ra thị trường Châu Âu 5,01 triệu tấn
cà chua chế biến. Những nước tiêu thụ cà chua bình quân người cao: Hylap
170,9kg, Bungari 102,4kg, Thổ Nhĩ Kì 84kg, Tây Ban Nha 55,3kg (Tạp chí rau quả,
số 1-1995)
Theo FAO, 2012 tổng lượng cà chua trên toàn thế giới trong năm 2011 là
khoảng 150,5 triệu tấn với diện tích trồng lên tới 4,6 tỷ ha. Về sản lượng, Trung
Quốc chiếm 28%, tiếp theo là Ấn Độ chiếm 11%, Mỹ chiếm 9%, Thổ Nhĩ Kỳ chiếm
7%, Hy Lạp 6%, các nước khác là 39%.
Về xuất khẩu, từ năm 2003 đến năm 2007 khối lượng xuất khẩu cà chua
trên toàn thế giới tăng 30%. Mexico là nước đứng đầu trong xuất khẩu cà chua,
chiếm một nửa sản lượng xuất khẩu của thế giới, năm 2003 khối lượng xuất khẩu
của Mexico đạt 903.384 tấn chiếm 50% khối lượng xuất khẩu trên toàn thế giới,
năm 2007 khối lượng đạt 1,1 triệu tấn.
Về nhập khẩu, trong giai đoạn 2003-2007, sản lượng nhập khẩu cà chua của
thế giới tăng 40%. Mỹ là nước nhập khẩu cà chua nhiều nhất thế giới. Năm 2003
khối lượng nhập khẩu cà chua của Mỹ là 939.457 tấn chiếm 53% khối lượng nhập
khẩu cà chua của toàn thế giới, năm 2007 khối lượng nhập khẩu cà chua của Mỹ là
1,07 triệu tấn. Pháp là nước có khối lượng nhập khẩu cà chua tăng gấp đôi trong
vòng 5 năm gần đây.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 7

Hình 1.1. Sản lượng cà chua của thế giới trong năm 2011
Đến năm 2014, Mỹ vươn lên là nước nhập khẩu cà chua đứng đầu thế giới và
là nhà sản xuất cà chua đứng vị trí thứ 3. Nước Mỹ xuất khẩu chủ yếu là cà chua đã
qua chế biến, trong khi nhập khẩu chủ yếu cà chua tươi (FAOSTAT, 2014).

Hình 1.2. Tình hình xuất nhập khẩu cà chua tươi, cà chua chế biến và sốt cà
chua trên thế giới năm 2014
1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua ở Việt Nam
Khoảng thế kỉ 17, cây cà chua được dựa vào các nước Châu Á và Trung
Quốc qua con đường nhập nội. Nhưng đến tận cuối thế kỉ 19, đầu thế kỉ 20, cây
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 8


cà chua mới du nhập vào Việt Nam và từ đó phát triển mạnh mẽ, trở thành cây
thực phẩm trong các bữa ăn. Diện tích trồng cà chua năm 1995 khoảng 12.000 –
13.000ha tập trung chủ yếu ở vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ với năng suất
16 tấn/ha, sản lượng 190 – 210 nghìn tấn, bình quân 2,5 – 2,7 kg/ người/ năm.
Phần lớn sản lượng cà chua được tập trung sản xuất vào vụ đông xuân (từ tháng
12 năm trước đến tháng 3 năm sau) nên sản phẩn có lúc dư thừa phải bán rẻ
trong khi đó phải đầu tư cao ngành chế biến phát triển chậm đại đa số người dân
chưa có thói quen với sản phẩm chế biến (tương cà chua, nước ép hoa quả,...),
sản phẩm dành cho thị trường xuất khẩu còn hạn chế nên chưa kích thích được
sản xuất. Bên cạnh đó, sâu bệnh hại chưa kiểm soát được nên năng suất còn thấp,
chưa ổn định.
Ngoài một số giống cà chua hiện tại đang được trồng ở Việt Nam như: giống
cà chua múi Hà Nội có thời gian sinh trưởng 100 – 120 ngày với năng suất 15 – 20

tấn/ha, giống MV1 có thời gian sinh trưởng 100 – 120 ngày với năng suất 20 – 25
tấn/ha, giống HP5 năng suất 20 – 30 tấn/ha, còn có một số giống được nghiên cứu
để phục vụ cho chế biến nông nghiệp, ăn tươi, chịu nhiệt độ cao, trồng trái vụ. Với
mục đích chọn giống cà chua quả nhỏ, trồng trái vụ từ các mẫu giống cà chua quả
nhỏ được thu thập các năm 1990 – 1994 có nguồn gốc từ Thái Lan, Nhật Bản, Đài
Loan, từ các khảo nghiệm tiếp đó, qua 4 vụ chọn phả hệ đã nhận được dòng ổn định
về hình thái, giữ nguyên các đặc trưng năng suất và chịu nhiệt nên được đặt tên
giống là VR2.
Theo Vũ Thị Tình (1999) thì VR2 có tỉ lệ đậu quả cao trong vụ xuân hè (trái
vụ). Nếu trồng vào tháng 3, tỉ lệ đậu quả đạt 48%, nếu gieo trồng vào tháng 6 thì tỉ
lệ đậu quả đạt tới 30% cao hơn các giống khác cùng trồng trong vụ xuân hè. Năm
sản xuất cao nhất đạt qua các vụ đông là 30 tấn/ha, vụ xuân hè đạt 18 – 23 tấn/ha.
VR2 là giống cà chua trái vụ, cho quả vào lúc thị trường đang khan hiếm nên đã
mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất. Đặc biệt giống VR2 có chất
lượng quả cao:

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 9


Bảng 1.1. Chất lượng quả của một số giống cà chua
Brix

Chất khô

Đường tổng số

Vitamin C

(%)

(%)

(%)

(mg/100g quả tươi)

VR2

6,06

6,80

4,55

30,49

Hồng Lan

4,60

5,70

2,90

15,30

CS1

4,50

5,10

2,80

26,38

Theo số liệu thống kê năm 2013, diện tích trồng cà chua cả nước năm 2012
là 23.917,8 ha tăng 11,3% so với năm 2010 (21.178,2ha). Với năng suất trung bình
252,6-257,9tạ/ha, sản lượng đạt 616.890,6 tấn cũng chỉ đảm bảo cho bình quân đầu
người 5,5 kg quả/năm, bằng 35% so với mức trung bình toàn thế giới. Năng suất cà
chua nước ta rất thấp, mới chỉ bằng 62% so với năng suất chung toàn thế giới.
Những tỉnh có diện tích trồng cà chua lớn (trên 500 ha) đều là những nơi có năng
suất cà chua khá cao (trên 200 tạ/ha) và chủ yếu tập trung ở các tỉnh đồng bằng
Sông Hồng. Đặc biệt như Hải Phòng với năng suất bình quân đạt 319,4 tạ/ha, Bắc
Ninh 243,8 tạ/ha, Hải Dương 227,8 tạ/ha. Đây là những địa phương có năng suất cà
chua cao nhất cả nước. Các địa phương có diện tích trồng cà chua lớn nhất cả nước
bao gồm: Nam Định (1959ha), Bắc Giang (1300ha), Hải Dương (1180ha).
Tuy nhiên so với các nước trong khu vực, sản xuất cà chua ở Việt Nam có lợi
thế rõ rệt do khí hậu thời tiết, đất đai của nước ta, đặc biệt là các tỉnh phía Bắc phù
hợp cho sinh trưởng phát triển của cây cà chua nếu được đầu tư tốt năng suất cà
chua sẽ rất cao. Diện tích cho phát triển cà chua còn rất lớn vì trồng trong vụ đông,
không ảnh hưởng đến 2 vụ lúa nhưng sản phẩm lại là trái vụ so với Trung Quốc,
nước có khối lượng cà chua lớn nhất thế giới (20 triệu tấn/năm). Các vùng trồng cà
chua đều có nguồn lao động lớn, nông dân có kinh nghiệm canh tác nên nếu có thị
trường sẽ thu hút được nhiều lao động do giá nhân công rẻ nên giá thành có khả
năng cạnh tranh cao. Chính vì vậy có thể nói triển vọng phát triển cà chua ở nước ta
là rất lớn.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 10


1.3. Giới thiệu khái quát về kỹ thuật thủy canh
1.3.1. Khái niệm về thủy canh
Thủy canh (Hydroponics) là hình thức canh tác trồng cây trong dung dịch, là
biện pháp kỹ thuật trồng cây không dùng đất. Cây trồng được trồng trên hoặc trong
dung dịch dinh dưỡng, sử dụng dinh dưỡng hòa tan trong nước dưới dạng dung dịch
và tùy theo từng kỹ thuật mà toàn bộ hoặc một phần bộ rễ cây được ngâm trong
dung dịch dinh dưỡng. Trồng cây trong dung dịch đã được đề xuất từ lâu đời bởi các nhà
khoa học như Knop, Kimusa… (Hoàng Minh Tấn và cs, 2006).
1.3.2. Cơ sở khoa học của kỹ thuật thuỷ canh
Nước có vai trò vô cùng quan trọng đối với đời sống sinh vật nói chung và
thực vật nói riêng. Nước là một trong những thành phần cấu tạo nên keo nguyên
sinh, thành phần của vật chất tươi trong cây bao gồm 80-95% nước mọi quá trình
trao đổi chất trong cơ thể đều cần có nước tham gia. Nước là môi trường vận
chuyển các chất và tham gia vào các phản ứng hoá sinh để tạo chất khử mang năng
lượng lớn dùng để khử CO2 trong cơ thể thực vật. Bên cạnh đó nước còn ảnh hưởng
gián tiếp đến quang hợp như làm giảm nhiệt độ mặt lá, đóng mở khí khổng… tuy
nhiên nhu cầu nước của cây nhiều hay ít còn phụ thuộc vào từng giao đoạn phát
triển của cây.
Cùng với nước thì các chất khoáng cũng có vai trò quan trọng đối với 14
hoạt động sống của cây. Khi nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng của cây từ năm 1849
đến 1856 Salm-Horstmar đã chứng minh được rằng cây lúa mạch muốn sinh trưởng
và phát triển bình thường phải cần đến những nguyên tố như N, P, S, K, Ca, Mg, Si,
Fe, Mn. Đến năm 1938 hai nhà sinh lý học thực vật người Đức là Sachs và Knop đã
phát hiện rằng để cây trồng sinh trưởng và phát triển bình thường phải cần đến 16
nguyên tố cơ bản là: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Bo, Cl. Từ

đó các ông đề xuất phương pháp trồng cây trong dung dịch (Phạm Ngọc Sơn, 2006).
Yêu cầu về dinh dưỡng khoáng đối với thực vật nói chung và cây trồng nói
riêng là rất lớn. Tuy nhiên cây hút dinh dưỡng nhiều hay ít còn phụ thuộc và loại
cây, độ tuổi của cây, tốc độ sinh trưởng, độ dài ngày, cường độ ánh sáng, nhiệt độ,
độ ẩm đất, nồng độ khoáng …
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 11


Như vậy, cơ sở khoa học kỹ thuật thuỷ canh là dựa vào một số yếu tố như
nước, muối khoáng, ánh sáng, sự lưu thông không khí… mà không cần dùng đất,
chỉ cần đáp ứng đủ các yêu cầu trên.
1.3.3. Lịch sử phát triển của kỹ thuật thủy canh
Người đầu tiên nghiên cứu về thủy canh là Boyle (1666), ông đã thử trồng
cây trong lọ chỉ chứa nước, cây vẫn sống tốt (dẫn theo Willumsen, 1996). Năm
1804, Desaussure đã đề xuất rằng: cây hấp thụ các nguyên tố hóa học từ nước, đất
và không khí. Nhận định này bị thay đổi bởi Bowsingaul (1802 – 1998) trong các
thí nghiệm của mình với cây trồng trong cát và các giá thể trơ khác được tưới dung
dịch hỗn hợp hóa học đã biết, ông rút ra kết luận rằng nước là yếu tố cần thiết cho
chất sinh trưởng và cung cấp Hydrogen, vật chất khô trong cây gồm Hydrogen, các
hợp chất Cacbon và Oxygen lấy từ không khí. Sau một thời gian dài nghiên cứu, thế
kỷ 19 Sachs (1860) và Knop (1861) đã đề xuất phương pháp trồng cây trong dung
dịch nước (tức là phương pháp nuôi cây trong nước) có chứa các chất khoáng mà
cây cần. Từ dung dịch đầu tiên dùng trồng cây do Knop sản xuất trải qua gần 70
năm nghiên cứu và cải tiến đến đầu những năm 1930.
Gericke ở trường Đại học California (Mỹ) đã tiến hành các thí nghiệm trồng
cây trong dung dịch dinh dưỡng có chứa thành phần các nguyên tố theo tỷ lệ nhất
định mà cây cần. Thuật ngữ “Hydroponics” ra đời từ đây và Hydroponics có thể
định nghĩa là khoa học không dùng đất, hướng sử dụng giá thể trơ như: cát, sỏi, than

bùn, bột đá, mùn cưa… được tưới dung dịch chứa tất cả các nguyên tố thiết yếu mà
cây trồng cần cho sự sinh trưởng, phát triển. Phải đến năm 1943 trước khi chiến
tranh thế giới thứ II kết thúc, rau mới được chính thức đưa vào sản xuất hàng loạt
trong dung dịch. Khi đó quân đội Mỹ ở Nhật Bản thiếu rau xanh đã sử dụng phương
pháp trồng hàng loạt rau trong dung dịch dinh dưỡng. Từ đó đến nay, người ta liên
tục nghiên cứu cải tiến các hệ thống trồng cây trong dung dịch từ hệ thống trong
dung dịch nước sâu của Gericke (1930) cho đến hệ thống trồng trong dung dịch
nước sâu tuần hoàn của Kyowa và Kubota (1977- 1983); sau đó là kỹ thuật màng
mỏng dinh dưỡng (NFT = Nutrient Film Technique) và từ dung dịch dinh dưỡng

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 12


đầu tiên của Knop cho đến nay đã có hàng loạt các dung dịch để trồng cây như dung
dịch FAO, dung dịch Imail…
1.4. Vai trò của độ pH trong thủy canh
Độ pH được hiểu theo nghĩa đơn giản là một số đo chỉ số axit hoặc bazơ
trong khoảng từ 1 - 14. Trong môi trường dinh dưỡng, độ pH rất quan trọng cho sự
sinh trưởng và phát triển của cây. Quá trình hấp thụ chất khoáng của cây chịu ảnh
hưởng rất lớn của pH môi trường. Cây trồng nói chung và cà chua nói riêng thích ứng
với pH từ 6 - 7.
Mỗi cây trồng có một giới hạn pH tối thích riêng, nếu rời pH tối thích sẽ gây
trở ngại cho quá trình hút khoáng của cây. pH quá thấp cũng không có lợi cho cây
trồng. Ngược lại, nếu pH trong dung dịch quá cao sẽ gây lắng đọng một số khoáng
chất như Fe, Mn, Cu, Zn và khi đó làm độc hại cho cây trồng.
Cây thích dung dịch có tính axit nhưng chỉ trong khoảng 5,5 tới 6,5. Bởi
vậy duy trì dung dịch thủy canh ở mức pH=6 là tối ưu. Trong thủy canh, đa số các
cây trồng thích hợp với môi trường hơi axit đến gần trung tính, pH tối ưu từ 5,8

đến 6,5. Nếu pH trên 7 thì Fe, Mn, Cu, Zn, Bo trở nên kém hiệu quả đối với cây.
Do đó, có thể điều chỉnh bằng cách cho thêm axit nếu pH môi trường quá kiềm và
ngược lại cho thêm bazo khi môi trường quá axit. Thông thường người ta sử dụng
một số hóa chất có tính đệm nghĩa là có khả năng duy trì nồng độ ion H+ trong
một khoảng cho trước.
Trong môi trường dinh dưỡng, độ pH rất quan trọng cho sự sinh trưởng và
phát triển của cây. Việc xác định pH của môi trường dinh dưỡng có thể bằng giấy
đo pH hoặc pH kế. Độ pH được tính dựa trên mức hoạt động của các nguyên tố
khác nhau với cây trồng. pH < 5,5 thì khả năng hoạt động của P, K ,Ca, Mg và Mo
giảm đi rất nhanh. pH > 6,5 thì Fe và Mn trở nên bất hoạt.
Nhìn chung, pH của môi trường nên kiểm tra thường xuyên khi trồng thủy
canh có thể 2 – 3 lần/tuần, nên thực hiện các hình thức kiểm tra này vào thời điểm
nhiệt độ giống nhau bởi vì pH của môi trường có thể dao động theo ánh sáng và
nhiệt độ vào ban ngày là nguyên nhân làm pH tăng, và khi trời tối hoạt động hô hấp
của cây tăng là nguyên nhân làm pH hạ xuống.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 13