KHẢO sát HIỆU QUẢ LOẠI và LƯỢNG MAGNESIUM TRÊN sự SINH TRƯỞNG và PHẨM CHẤT của cà CHUA THỦY CANH TRANG TRÍ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
-oOo-

LÊ HOÀNG TUẤN

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ LOẠI VÀ LƯỢNG
MAGNESIUM TRÊN SỰ SINH TRƯỞNG
VÀ PHẨM CHẤT CỦA CÀ CHUA
THỦY CANH TRANG TRÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TRỒNG TRỌT

Cần Thơ – 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
-oOo-

LÊ HOÀNG TUẤN

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ LOẠI VÀ LƯỢNG
MAGNESIUM TRÊN SỰ SINH TRƯỞNG
VÀ PHẨM CHẤT CỦA CÀ CHUA
THỦY CANH TRANG TRÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TRỒNG TRỌT
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGs. Ts. NGUYỄN BẢO TOÀN

Cần Thơ – 2011


LỜI CẢM TẠ
Kính dâng!
Cha, mẹ đã hết lòng dạy dỗ và nuôi con khôn lớn nên người.
Các anh, chị và các bạn đã luôn động viên tôi cố gắng học hành.
Tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến!
Thầy Nguyễn Bảo Toàn, người luôn theo dõi, hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ và
động viên con trong suốt thời gian nghiên cứu và ho àn thành luận văn này.
Thầy cố vấn học tập Nguyễn Thành Hối, người đã quan tâm, dìu dắt, động viên
và giúp đỡ con trong suốt thời gian học tại trường.
Chân thành biết ơn!
Quý thầy cô ở Bộ môn Khoa học Cây trồng - Khoa Nông nghiệp và Sinh học
Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ đã truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm bổ ích
cho chúng em.
Chân thành cảm ơn!
Chị Trân, Thư, Ái, Lan, các anh Duy, Phúc đã trao đổi và giúp đỡ em trong thời
gian làm đề tài.
Các bạn Khoa, Phượng, Hoa, Ngọc, Tuyết, Tâm, Tuyền đã luôn giúp đỡ và
động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn.

LÊ HOÀNG TUẤN

ii


TIỂU SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên:

Lê Hoàng Tuấn

Ngày, tháng, năm sinh:

10/11/1989

Họ và tên cha:

Lê Văn Cảnh

Họ và tên mẹ:

Trương Ngọc Thu

Chỗ ở hoặc địa chỉ li ên lạc: Ấp Hồi Trinh, Xã Xuân Hiệp, Huyện Trà Ôn, Tỉnh Vĩnh
Long
Quá trình học tập:
1995-1999 Trường Tiểu Học Tường Nhơn B
1999-2000: Trường Tiểu Học Lưu Văn Liệt
2000-2004: Trường Trung Học Cơ Sở Tam Bình
2004-2007: Trường Phổ Thông Trung Học Tam Bìn h
2007-2011: Trường Đại học Cần Thơ, ngành Trồng Trọt, khóa 33, Khoa
Nông nghiệp và Sinh học Ứng Dụng.

iii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, các số liệu, kết quả
trình bày trong luận văn này là trung thự c và chưa từng được ai công bố trong bất kì

công trình luận văn nào trước đây.

Tác giả luận văn

Lê Hoàng Tuấn


Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Trồng Trọt với đề tài:

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ LOẠI VÀ LƯỢNG
MAGNESIUM TRÊN SỰ SINH TRƯỞNG
VÀ PHẨM CHẤT CỦA CÀ CHUA
THỦY CANH TRANG TRÍ

Do sinh viên Lê Hoàng Tuấn thực hiện

Kính trình hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày... tháng... năm 2011
Cán bộ hướng dẫn

PGs. Ts. Nguyễn Bảo Toàn


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành
Trồng Trọt với đề tài:

KHẢO SÁT HIỆU QUẢ LOẠI VÀ LƯỢNG
MAGNESIUM TRÊN SỰ SINH TRƯỞNG
VÀ PHẨM CHẤT CỦA CÀ CHUA
THỦY CANH TRANG TRÍ

Do sinh viên Lê Hoàng Tuấn thực hiện và bảo vệ trước Hội đồng
Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
Luận văn tốt nghiệp được đánh giá mức:
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................

DUYỆT KHOA
Trưởng Khoa Nông nghiệp & SHƯD

Cần Thơ, ngày... tháng... năm 2011
Chủ tịch Hội đồng


MỤC LỤC
Nội dung

Chương

Trang

Cảm tạ

ii

Tiểu sử cá nhân

iii

Danh sách hình

iv

Danh sách bảng

v

Tóm lược

vi

MỞ ĐẦU

1

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2

1.1Nguồn gốc, giá trị dinh dưỡng và đặc tính thực vật của
cây cà chua

2

1.1.1 Nguồn gốc và giá trị dinh dưỡng cà chua

2

1.1.2 Phân loại giống cà chua

2

1.1.3 Đặc tính thực vật của cây cà chua

3

1.2 Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh của cà chua

5

1.2.1 Ánh sáng

5

1.2.2 Nhiệt độ

5

1.2.3 Ẩm độ

6

1.2.4 Nước

6

1.2.5 Chất dinh dưỡng

7

1.3 Thủy canh

10

1.3.1 Lịch sử phát triển

10

1.3.2 Thuận lợi và bất lợi

12

1.3.3 Dung dịch dinh dưỡng

13

1.3.4 Kỹ thuật thủy canh ngâm rễ không bơm oxy

14

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 PHƯƠNG TIỆN
2.1.1 Thời gian và địa điểm

16
16
16


2.1.2 Vật liệu

2.2 PHƯƠNG PHÁP

16

18

2.2.1 Bố trí thí nghiệm

18

2.2.2 Kỹ thuật canh tác

18

2.2.3 Các chỉ tiêu theo dõi

19

2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu

20

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ THẢO LUẬN

3.1 SINH TRƯỞNG

21
21

3.1.1 Chiều cao cây

21

3.1.2 Số lá trên thân chính

22

3.1.3 Màu sắc lá (spad)

22

3.1.4 Đường kính gốc thân

23

3.1.5 Ngày trổ hoa, thu hoạch và thời gian kéo dài thu hoạch

24

3.4.6 Kích thước trái

24

3.2 THÀNH PHẦN NĂNG SUẤT

25

3.2.1 Tổng số trái trên cây

25

3.2.2 Trọng lượng trái

26

3.2.3 Trọng lượng trái trên cây

26

3.3 NĂNG SUẤT

27

3.3 PHẨM CHẤT TRÁI

28

3.4.1 Độ c ứng trái

28

3.4.2 Độ Brix thịt trái

28

3.4.3 Độ chua (pH trái) và độ dày thịt trái

29

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

30

TÀI LIỆU THAM KHẢO

31

PHỤ CHƯƠNG

35


DANH SÁCH HÌNH

Hình

Tựa hình

Trang

2.1

Cà chua được trồng thủy canh trong thùng xốp

16

2.2

Các phương tiện dung trong thí nghiệm, a) máy đo ánh sáng, b)
máy đo diệp lục (màu)..

17

3.1

Kích thước trái cà chua ở ba nghiệm thức a) nghiệm thức A, b)

25

nghiệm thức B, c) nghiệm thức C.
3.2

Năng suất trái cà chua ở ba nghiệm thức trồng trong nhà lưới

iv

27


DANH SÁCH BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

1.1

Tỉ lệ dinh dưỡng khoáng đa lượng trong cây cà chua (% trọng

7

lượng khô)
1.2

Thành phần dung dịch dinh dưỡng cho cây cà chua (pha loãng

13

1/100) (Trung tâm Quốc gia Nghiên cứu Cây trồng Nhà kính
Gosford, Sydney, 2004).
1.3

Thành phần dung dịch dinh dưỡng theo FAO

14

2.1

Tỉ lệ hóa chất trong dung dịch dinh dưỡng theo Marr (1994)

17

3.1

Chiều cao thân chính (cm) qua các ngày sau khi trồng

21

3.2

Số lá thân chính cây cà chua qua các giai đoạn khảo sát

22

3.3

Màu sắc lá (spad) ở ba mức Mg khác nhau

23

3.4

Đường kính gốc thân cây cà chua qua các giai đoạn khảo sát

23

3.5

Kích thước trái và tỷ lệ chiều cao/đường kính cà chua trồng ở
3 mức Mg

24

3.6

Thành phần năng suất của cà chua trồng ở 3 mức Mg

26

3.7

Môt số chỉ tiêu phầm chất trái cà chua tại trồng thủy canh.

28

v


LÊ HOÀNG TUẤN, 2011 “ Khảo sát hiệu quả loại và lượng magnesium trên sự
sinh trưởng và phẩm chất cà chua thủy canh trang trí ”. Luận văn tốt nghiệp kỹ
sư Trồ ng Trọt, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần
Thơ. Cán bộ hướng dẫn: PGs.Ts. Nguyễn Bảo Toàn.
TÓM LƯỢC
Dinh dưỡng là yếu tố quan trọng trong sản xuất cà chua thủy canh, trong đó
Mg là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng lớn đến năng suất, phẩm chất
trái cà chua, góp phần làm cây có khuynh hướng sinh trưởng tốt, trái sai. Đề tài :
“Khảo sát ảnh hưởng loại và lượng Magnesium lên sự sinh trưởng và phẩm chất của
cà chua thuỷ canh trang trí” được thực hiện nhằm tìm ra loại Mg nào giúp cây hấp
thu hiệu quả hơn và lượng Mg thích hợp nhất cho sự sinh trưởng mạnh, năng suất và
phẩm chất tốt phù hợp với các yêu cầu thẩm mỹ và sữ dụng của con người.
Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 6 lần lặp lại và 3
nghiệm thức: A/ Nghiệm thức Đối chứng (MgSO4 nồng độ 500 ppm), B/ MgCl 2
nồng độ 500 ppm, C/ MgCl 2 nồng độ 1000 ppm. Kết quả thí nghiệm cho thấy việc

bổ sung dạng Mg từ MgCl 2 đều không có tác dụng rõ rệt trên sự sinh trưởng của cà
chua (chiều cao, số lá, đường kính thân) nhưng có ảnh hưởng đến năng suất trái
trên/cây và cả phẩm chất trái (độ Brix, độ cứng, trọng lượng trái). Bổ sung MgCl 2
có khuynh hướng làm giảm năng suất nhưng tăng phẩm chất trái (độ Brix).
Từ khóa : Cà chua, Thủy canh, Magnesium Chloride

vi


MỞ ĐẦU
Trong các loại rau màu cà chua là loại cây trồng có giá trị kinh tế cao, là mặt
hàng xuất khẩu quan trong của nhiều quốc gia. Nó thường có mặt trong các bữa ăn
của mỗi người bởi vì cà chua vừa ngon vừa giàu vitamin và khoáng chất. Ngoài việc
sữ dụng làm thực ph ẩm cà chua còn có thể sữ dụng như là một cây cảnh đẹp, c húng
đem đến sự tự nhiên cho không gian nhà ở, văn phòng, tạo cảm giác tươi mới, thanh
bình và thư giản sau một ngày lao động.
Dưới áp lực của quá trình đô thị hóa, diện tích đất canh tác nông nghiệp ngày
càng thu hẹp, đồng thời nhu cầu về sữ dung sản phẩm sạch ngày càng tăng nên
phương pháp thủy canh đã và đang được nhân rộng và thay thế cách canh tác trên
đất truyền thống. Hiện nay cà chua cũng đã và đang được sản xuất theo hướng đi
này nhưng chủ yếu là bán thủy canh trên giá thể. Thủy canh bằng dung dịch dinh
dưỡng hoàn toàn thì ít được thực hiện. Cà chua thủy canh bằng dung dịch dinh
dưỡng hoàn toàn chủ yếu chỉ dùng để trang trí hay làm vườn rau gia đình quy mô
nhỏ tại các khu chung cư và nhà cao tầng nhằm tạo một khoảng không gian xanh
hay được xem như một thú tiêu khiển có hiệu quả thẩm mỹ.
Trong thủy canh dung dịch dinh dưỡng là yếu tố quyết định hàng đầu. Hiện
nay có nhiều công thức dinh dưỡng được sữ dụng để thủy canh cà chua. Trong
thành phần hóa chất sử dụng, khoáng magnesium thường được sử dụng dưới dạng
magnesium sulfat (MgSO4). Tuy nhiên MgSO4 khi pha thành dung dịch dinh dưỡng
thường tạo kết tủa với calcium nitrate nên hiệu quả của dung dịch dinh dưỡng không

cao. Vì vậy một số công thức d inh dưỡng người ta thay thế MgSO4 bằng MgCl 2 để
khắc phục tình trạng đó. Magnesium trong MgCl2

có 25,3% trong khi đó

magnesium trong hợp chất MgSO4 chỉ có 20%. Việc sử dụng MgCl2 thay thế
MgSO4 sẽ giảm sự kết tủa do phản ứng với calcium. Tuy nhiên việc sử dụng MgCl2
chưa được nghiên cứu nhiều. Chính vì vậy đề tài“Khảo sát hiệu quả của lọai và
lượng magnesium lên sự sinh trưởng và phẩm chất của cà chua thuỷ canh
trang trí” được thực hiện nhằm mục tiêu xác định hiệu quả của loại và lượng
magnesium trên sự p hát triển, năng suất và phẩm chất của cà chua thủy canh trang
trí.

1


CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 NGUỒN GỐC, GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG VÀ ĐẶC TÍNH
THỰC VẬT CỦA CÂY CÀ CHUA
1.1.1 Nguồn gốc và giá trị dinh dưỡng cà chua
Cà chua có tên khoa học là Lycopersicon éculentum Miler, tên tiếng anh là
Tomato, thuộc họ Cà (Solanaceae). Cà chua có nguồn gốc từ Trung và Nam châu
Mỹ (Phạm Hồng Cúc, 2007). Theo Tạ Thu Cúc (2008), cà chua có nguồn gốc từ
Peru, Bolivia và Ecuador trước khi Cờ-rít-tốp Cô-lông tìm ra Châu Mỹ, thì cà chua
đã được trồng ở Peru và Mehico.
Thành phần cà chua ăn được trong 100 g như sau: nước 94 g, chất đạm 1,0 g,
chất béo 0,2 g, chất bột đường 3,6 g, Ca 10 mg, Fe 0,6 mg, Mg 10 mg, P 16 mg,
vitamin A 1.700 IU, vitamin B1 0,1 mg, vitamin C 21 mg, giá trị tươ ng đương 80
KJ/100g (Prosea, 1994).

1.1.2 Phân loại giống cà chua
Theo Tạ Thu Cúc (2005), dựa vào đặc điểm ra hoa có thể chia cà chua thành
3 loại: sinh trưởng vô hạn, hữu hạn và bán hữu hạn.
Nhưng hiện nay Phạm Hồng Cúc (2007) đã phân cà chua thành 4 dạn g hình
tùy vào khả năng tăng trưởng và phân nhánh của cây
- Dạng vô hạn: Thân cao trên 2 m, bò trên mặt đất nếu không có giàn chống
đỡ, có chùm hoa đầu tiên ở lá thứ 9 -11, sự tăng trưởng và ra hoa của cây nối tiếp
không ngừng cho đến khi hoa tàn. Trong trồng trọt cần làm giàn, tỉa nhánh, tạo hình,
có tiềm năng thu năng suất cao nhờ thu hoạch dài ngày.
- Dạng hữu hạn: Thân cứng, mọc đứng, có chùm hoa đầu tiên ở lá thứ 7 -9,
khi cây được 4 -6 chùm thì xuất hiện chùm hoa ngọn, cây ngừng tăng trưởng về
chiều cao. Dạng cà chua này cho trái sớm và tập trung.
- Dạng bán hữu hạn: Cũng giống dạng hữu hạn nhưng có chùm hoa trên cây
nhiều hơn (8-10 chùm hoa) trước khi cây có chùm hoa tận ngọn và ngừng tăng

2


trưởng chiều cao. Dạng này phù hợp cho nhiều mùa vụ và nhiều vùng sinh thái,
năng suất cao chất lượng tốt.
- Dạng bụi: Cà chua có lóng ngắn, đâm chồi mạnh, ít chùm hoa, cho trái tập
trung. Trong trồng trọt không cần làm giàn, tạo hình 3 -4 cành/cây, phục vụ cho việc
trồng dày và thu hoạch bằng cơ giới.
1.1.3 Đặc tính thực vật của cây cà chua
- Rễ: Cà chua có rễ chùm ăn sâu và phân nhánh mạnh, khả năng phát triển
của rễ phụ rất lớn (Trần Thị Ba và ctv., 1999). Khi gieo thẳng rễ cà chua có thể ăn
sâu tới 1,5m, nhưng độ sâu dưới 1m rễ ít, khả năng hút nước và chất dinh d ưỡng ở
tầng đất 0,5m yếu. Hệ rễ phân bố chủ yếu ở tầng đất 0 -30 cm. Khả năng tái sinh của
rễ cà chua mạnh, khi rễ bị đứt, rễ phụ phát triển mạnh (Tạ Thu Cúc, 2008). Bộ rễ ăn
sâu, cạn, mạnh hay yếu đều liên quan đến mức độ phân cành và phát triển của bộ

phận trên mặt đất, do đó khi trồng cà chua tỉa cành, bấm ngọn, bộ rễ thường ăn nông
và hẹp hơn so với điều kiện trồng tự nhiên (Trần Thị Ba và ctv., 1999).
- Thân: Thân tròn, mọng nước, phủ nhiều lông và thẳng đứng, trên thân có
sự hình thành các đốt, số đốt của thân cà chua vào cuối thời kì sinh trưởng đạt tới
vài chục đốt (Chu Thị Thơm và ctv., 2005). Chiều cao thân từ 0,3-2 m, số lượng
cành dao động từ 3-19 cành (Nguyễn Văn Viên và Đỗ Tấn Dũng, 2010).
Ngoài ra Tạ Thu Cúc (2004) còn cho rằng quá trình sinh trưởng của cà chua
thay đổi phụ thuộc vào giống, điều kiện ngoại cảnh (nhiệt độ), môi trường trồng trọt
và quá trình chăm sóc (dinh dưỡng, nước…).
- Lá: Lá thuộc lá kép lông chim, mỗi lá có 3 -4 đôi lá chét, ngọn lá có một lá
riêng gọi là lá đỉnh. Rìa lá c hét đều có răng cưa nông hay sâu tùy giống. Phiến lá
thường phủ lông tơ. Đặc tính lá của giống thường thể hiện đầy đủ sau khi cây có
chùm hoa đầu tiên (Trần Thị Ba và ctv., 1999). Theo Tạ Thu Cúc (2008), số lá là
đặc tính di truyền của giống, nhưng quá trì nh hình thành cũng chịu ảnh hưởng của
nhiệt độ. Để hình thành 10 lá đầu sau khi trồng cần nhiệt độ trung bình trên 13 0C,
khi hình thành 20 lá cần nhiệt độ trung bình ngày đêm là 24 0C, nếu nhiệt độ thấp
hơn 130C thời gian xuất hiện lá sẽ chậm lại.

3


-Hoa: Hoa cà chua gồm từ 5 -9 lá đài xanh, số cánh hoa tương ứng với số lá
đài, cánh hoa hợp thành tràng dính nhau ở đáy, hoa nở có màu vàng tươi. Nhị đực
gồm 8 tiểu nhị với cuốn ngắn hợp thành 2 -3 bó, nhụy cái với vòi nhụy mọc thấp hơn
chỉ tiểu nhị gây khó khăn cho sự thụ phấn (Trần Thị Ba và ctv., 1999).
Hoa mọc thành chùm trên thân (4-20 chùm), thông thường mỗi chùm có 6-12
hoa, đôi khi có 30-100 hoa. Chùm hoa có thể không phân, hai, hay nhiều nhánh tùy
giống và điều kiện trồng. Hoa lưỡng tính, tự thụ phấn là chín h. Sự thụ phấn chéo
khó xãy ra vì cà chua tiết ra nhiều tiết tố độc nên không hấp dẫn côn trùng (do có
alkaloid) và hạt phấn nặng không bay xa được (Phạm Hồng Cúc, 2007).

Quá trình phân hóa mầm hoa chịu ảnh hưởng của yếu tố môi trường như
nhiệt độ ánh sáng, ẩm độ, chất dinh dưỡng và kỹ thuật chăm sóc. Điều kiện cần thiết
cho quá trình phân hóa mần hoa là nhiệt độ ban ngày từ 20 -250C, nhiệt độ ban đêm
150C, ẩm độ không khí là 55 -65%, cường độ ánh sáng tối thiểu là 4000 lux. Khi
nhiệt độ 20 0C thì hoa to, tỉ lệ đậu cao (Tạ Thu Cúc, 2008).
Khi nhiệt độ thấp dưới 15 0C và trên 350C thì hạt phấn phát triển không bình
thường, gây hiện tượng thụ phấn không đầy đủ. Quả phát triển không bình thường
làm quả bị dị hình. Nhiệt độ thích hợp cho phấn hoa phát triển là 21 -240C (Tạ Thu
Cúc, 2008).
- Trái: Trái cà chua thuộc loại quả mọng bao gồm: vỏ, thịt quả, vách ngăn,
giá noãn.
Trái cà chua được cấu tạo từ 2 đến nhiều ngăn. Hầu hết các giống trồng trọt,
loại trái trung bình trở lên có trên 3 ngăn.
Số lượng trái trên cây là đặc tính di truyền của giống, nhưng cũng chịu ảnh
hưởng của điều kiện ngoại cảnh và kỹ thuật trồng trọt. Số lượng trái trên cây của
loài cà chua trồng trọt thay đổi rất lớn từ 4-5 trái đến vài chục quả, những giống có
tỉ lệ đậu trái cao có thể đạt tới hàn g trăm trái (Tạ Thu Cúc, 2008).
Theo Trần Thị Ba (2004), màu sắc của trái thay đổi tùy giống và điều kiện
thời tiết, màu sắc trái là do tỉ lệ hàm lượng sắc tố lycopen và carotenee trong trái.
Nếu tỉ lệ lycopene/carotene cao, trái có màu đỏ thẩm, nếu hàm lương carotene gia

4


tăng hơn, trái có màu cam. Trọng lượng trái thay đổi từ 20g ở cà chua cherry dến
300g ở cà chua trái lớn (Phạm Hồng Cúc, 2007).
Căn cứ vào khối lượng trái có thể phân loại thành 3 cấp: trái nhỏ có khối
lượng dưới 50g, trái trung bình có khối lương trên 50-100g, trái to có khối lương
trên 100g (Tạ Thu Cúc, 2008).
- Hạt: Hạt nhỏ, dẹp, nhiều lông, màu vàng sáng hoặc hơi tối, một trái chứa

từ 50-350 hạt, hạt vẫn có thể nảy mầm sau 3-4 năm tồn trữ. Hạt chín sớm hơn thịt
quả, khi trái chưa chín hoàn toàn thì hạt đã có thể nảy mầm (Chu Thị Thơm và ctv.,
2005). Sức nảy mầm của hạt có thể giữ 4-5 năm (Chu Thị Thơm và ctv., 2005;
Nguyễn Văn Viên và Đỗ Tấn Dũng).
1.2 ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH
1.2.1 Ánh sáng
Cà chua là cây ưa sáng mạnh, cường độ ánh sáng thấp nhất cho cà chua sinh
trưởng và phát triển là 3.000 lux (Trần Thị Ba và ctv., 1999). Theo Samos (1971)
được trích bởi Trần Văn Sơn (2007) thì để cà chua sinh trưởng, ra hoa, kết trái bình
thường thì cần cường độ chiếu sáng không thấp hơn 10.000 lux. Theo T rần Khắc
Thi và Nguyễn Công Hoan (2005), cường độ ánh sáng tốt thì cường độ quang hợp
tăng, cây ra hoa đậu trái sớm hơn, tỷ lệ đậu trái và chất lượng sản phẩm cũng tốt
hơn.
Ánh sáng rất quan trọng giúp cây sinh trưởng tốt, trong điều kiện thiếu ánh
sáng làm cho cây yếu ớt, lá mỏng và vươn dài, cây bị vống, ra hoa, trái chậm, năng
suất và chất lượng trái giảm, hương vị kém. Cường độ ánh sáng yếu làm cho nhụy bị
co rút lại, phát triển không bình thường, giảm khả năng tiếp thu hạt phấn cua nướm
nhụy (Tạ Thu Cúc, 2004).
1.2.2 Nhiệt độ
Cà chua sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện khí hậu ấm và khô.
Nhiệt độ đóng vai trò quan trọng để cây có được sản lượng cao và chín sớm, nhiệt
độ tối hảo cho tăng trưởng và phát triển tốt là 21 -240C (Phạm Hồng Cúc, 2008).
Nhiệt độ lớn hơn 30 0C kéo dài, kết hợp với khô hạn đất, khô hạn không khí

5


sẽ dẫn đến rối loạn quá trình đồng hóa, làm giảm hàm lượng vật chất khô trong trái
và làm năng xuất giảm sút nghiêm trọng (Chu Thị Thơm và ctv., 2005).
Theo Trần Khắc Thi và Ngu yễn Công Hoan (2005), khi nhiệt độ ban ngày

trên 300C không những ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây mà còn tác động đến sức
sống của hạt phấn, làm rụng hoa, không đậu trái.
Nhiệt độ tốt nhất để cho trái chín là 22 0C, trên 250C trái chín có màu vàng
(Barry, 1997). Điều này cũng phù hợp với kết luận của Trần Thị Ba và ctv., (1999) ở
điều kiện nhiệt độ cao sự tổng hợp lycopene chậm, quả có màu vàng thay vì màu đỏ.
Nhiệt độ còn đóng vai trò quan trọng trong sự nảy mầm của hạt, nhiệt độ tốt nhất để
hạt nảy mầm t ừ 20-250C, nhiệt độ đất dưới 15 0C làm sự nảy mầm kém và không đều
(Barry, 1997).
1.2.3 Ẩm độ
Ẩm độ cao trên 70% thường được chuộng vì nó thúc đẩy cây tăng trưởng đầy
nhựa và mềm nhưng nó cũng tạo điều kiện lý để nhiều nấm bệnh phát triển (Barry,
1997). Do đó ẩm độ từ 45 -60% là thích hợp nhất (Phạm Hồng Cúc, 2008).
Ngoài ra, Phạm Hồng Cúc (2008), còn cho biết thêm trong điều kiện ẩm độ
cao của vùng nhiệt đới sẽ gây trở ngại cho việc thụ tinh, thụ phấn nên cà chua khó
đậu trái vì vòi nhụy có khuynh hướng mọc dài hơn chỉ tiểu nhị. Còn trong điều kiện
ấm và lạnh, hàm lượng vitamin trong trái tích lũy nhiều hơn trong điều kiện nóng
ẩm.
1.2.4 Nước
Theo Tạ Thu Cúc (2004), nước đóng vai trò quan trọng quyết định năng suất
(ảnh hưởng đến các cường độ các quá trình si nh lý cơ bản như quang hợp, hô hấp,
sinh trưởng và phát triển). Cây cần nhiều nước nhất là lúc cây ra hoa đậu trái, lúc
này thiếu nước thì hoa và trái non dể rụng, thừa nước thì rễ bị tổn hại và mẫn cảm
với sâu bệnh (Trần Thị Ba và ctv., 1999)
Theo Tạ Thu Cúc (2004), khi chuyển đột ngột từ chế độ ẩm thấp sang chế độ
ẩm cao sẽ gây hiện tượng nứt trái ở cà chua.
Cà chua có thể chịu được nước có độ mặn tương đối với tổng số lượng muối
hòa tan (TDS) đến 2gam/lít, cho sản lượng cao nhất nếu nước có phẩm chất tố t với

6

tổng số lượng muối hòa tan dưới 1gam/lít, độ mặn có ảnh hưởng đến kích thước trái
cà chua, độ mặn cao cho trái càng nhỏ. Sự tăng trưởng nhanh và sum xuê với đọt có
màu tái xanh cho biết cây đã nhận quá nhiều nước. Đọt có màu xanh đậm và tăng
trưởng chậm cho biết là cây đang cần nước (Barry, 1997).
1.2.5 Chất dinh dưỡng
Cà chua là cây có thời gian sinh trưởng dài, thân lá sinh trưởng mạnh, khả
năng ra hoa, đậu trái nhiều, tiềm năng cho năng suất rất lớn, vì vậy cần cung cấp đầy
đủ chất dinh dưỡng là yế u tố quyết định đến năng suất và chất lượng trái (Tạ Thu
Cúc, 2002). Nguyễn Văn Viên và Đỗ Tấn Dũng (2010) đã nhận thấy trong các
nguyên tố dinh dưỡng cà chua sử dụng nhiều nhất là kali và đạm sau đó là lân, canxi
và nguyên tố vi lượng (Bảng 1.1).
Theo Trần Thị Ba và ctv., 1999 thì lượng chất dinh dưỡng của cà chua lấy đi
thay đổi tùy theo năng suất, để có 50 tấn/ha sản phẩm cà cần lấy đi của đất 150Kg
N, 35Kg P2O5, 200kg K2O, 25Kg MgO và 30Kg S.
Bảng 1.1 Tỉ lệ dinh dưỡng khoáng đa lượng trong cây cà chua ( % trọng
lượng khô)
Thành phần

Giai đoạn tăng trưởng

Giai đoạn phát triển trái

N

3,5

2,5

P

0,5

0,4

K

3,5

4,2

Ca

2,6

0,2

Mg

0,8

0,2

Tổng cộng (%)

12

7

+Kali: kali được cây cà chua hấp thụ nhiều nhất và có ảnh hưởng rất lớn đến

chất lượng trái và sự cứng chắc cho cây. Một số triệu chứng thiếu kali như trái bị dị
dạng, chín rợp (Paradopoulos, 1991). Việc cung cấp đủ kali làm quả nhẵn, bóng thịt,
quả chắc, làm tăng khả năng bảo quản và vận chuyển. Kali còn ảnh hưởng tốt đến
chất lượng quả như làm tăng hàm l ượng đường. Ảnh hưởng của chất Kali trên năng

7


suất không rõ như chất đạm nhưng Kali giúp gia tăng kích thước trái, thúc đẩy sự
thành lập sắc tố trong trái chín, đặc biệt là sắc tố đỏ (lycopene) (Phạm Hồng Cúc,
2007).
+ Đạm: ảnh hưởng trên sự tăng trưởng v à năng suất của cà chua nhiều hơn
các chất khác. Đạm cao làm cho cây tăng trưởng mạnh và làm hạn chế sự sinh sản.
Thiếu đạm hoa rụng nhiều nhất là trong điều kiện nhiệt độ cao, thừa đạm thì bệnh
thối đít trái gia tăng nhất là đạm dang ammonia. Dạng phân ni trate thích hợp cho cà
hơn dạng phân ammonia vì nitrate cải thiện sự thiếu nước hữu dụng và giảm lượng
amino acid tự do trong cây (Trần Thị Ba và ctv., 1999).
+ Lân: mức độ lân hữu dụng cao trong vùng rễ rất cần thiết cho sự phát triển
của rễ và sự hấp thụ nước và chất dinh dưỡng. Trong điều kiện dư N và K lân giúp
tăng phẩm chất trái, trái cứng, nhiều vitamin C và có màu đẹp (Trần Thị Ba và ctv.,
1999) Cà chua mẫn cảm mạnh với nền phân bón có lân, lân làm tăng chất lượng quả
đặc biệt là đường sacaroza. Mộ t số nhà khoa học Mỹ và Bungari cho rằng năng suất
quả đạt cao nhất khi hàm lượng lân trong 1 kg đất khô là 40 -60 mg (Tạ Thu Cúc,
2004). Thiếu lân hệ thống rễ phát triển kém, cây sinh trưởng kém, lá nhỏ, hẹp, gân
mặt dưới lá có màu tím, trái chín chậm.
+ Canxi: ở cà chua thiếu Ca thường gây hiện tượng thối đít trái và gây chết
đỉnh sinh trưởng. Theo Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Huy Tài (2004), Canxi có vai trò
quan trọng trong việc hình thành tế bào, hình thành các mô cơ quan của cây. Chúng
có ý nghĩa quan trọng trong việc trung hòa độ chua của đất cũng như việc khử độc
do sự có mặt của các cation (Na+, Al3+…) trong nguyên sinh chất của tế bào. Trong

một số trường hợp sự thiếu Ca không phải do đất gây ra mà nguyên nhân của nó là
do hiện tượng stress nước (thiếu h oặc dư thừa nước thường xuyên) hoặc do nồng độ
muối trong dung dịch đất quá cao (Paradopoulos, 1991). Sự ngộ độc Ca thì lá có
màu vàng, quả nhỏ (Chu thị Thơm, và ctv., 2005).
+ Magnesium: Theo Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Huy Tài (2004), Mg là
nguyên tử trung tâm cùa phân tử diệp lục tố, do đó có vai trò quan trọng trong sự
tổng hợp diệp lục tố. Mg có nhiều nhất ở trong lá, kế đến là những cơ quan có chứa
diệp lục như trái, hạt.

8


Mg còn có vai trò quan trọng trong quá trình biến dưỡng lân trong cây. Ngoài
ra, ion Mg2+ là thành phần của một số enzyme như transphosphorylase,
dehydrogenase và carboxylase (Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004). Tốc độ
hấp thu của Mg có thể bị giảm mạnh bởi các cation khác như K +, NH4+, Ca2+ và
Mn2+, cũng như H+, nghĩa là làm cho pH th ấp. Thiếu Mg do sự cạnh tranh cation là
hiện tượng khá phổ biến, mặc dù hàm lượng Mg ở lá giảm (thí dụ do cung cấp nhiều
K) không nhất thiết làm giảm hàm lượng Mg ở trái hoặc củ dự trữ, mà thậm chí có
thể gia tăng (Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Huy Tài, 2004).
Ở cây sự thiếu Mg là cho tốc độ quang hợp bị giảm sút và có sự tích tụ
cacbonhydrate. Khi cây thiếu Mg thì sự vận chuyển cacbonhydrate từ vị trí nguồn
(source) đến nơi chứa (sink) bị tổn hại, ngay cả lượng tinh bột ở mô dự trữ của cây
có củ và trọng lượng hạt của các loại ngũ cốc cũng bị giảm sút. Mg hầu như không
bao giờ giới hạn sự sinh trưởng của cây trong trong đất. Ngoài sự hiện diên trong
chlorophyll, Mg là yếu tố cần thiết vì nó liên kết với ATP (do đó cho phép ATP có
chức năng trong nhiều phản ứng) và vì nó hoạt hóa nhiều enzyme cần thiết trong
quang tổng hợp, hô hấp, và sự tổng hợp của DNA và ARN (Lê Văn Hòa và Nguyễn
Bảo Toàn, 2004). Triệu chứng thiếu Mg thường biểu hiện trên lá già, dấu hiệu là
những lốm đốm màu vàng giữa những gân lá trong khi gâ n lá vẫn giữ được màu

xanh (Barry, 1997).
Theo Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn (2004), thì Mg tham gia vào sự phân
cắt của tế bào sự tổng hợp acid nucleotic, nucleoprotein. Cung cấp nhiều Mg cũng
gây độc cho cây.
Theo Phạm Hồng Cúc (2007), thiếu Mg thường xảy ra trên đất cát pha ít bón
phân hữu cơ. Thiếu Mg trong lúc trái phát triển làm trái chín chậm và có thể rụng.
Nhu cầu Mg cho sự sinh trưởng tối hảo của cây trung bình khoảng 0,5%
trọng lượng chất khô của các bộ phận sinh trưởng. Tuy nhiên, sự xuất hiện các triều
chứng thiếu Mg tạm thời và thiếu ít trong suốt giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng
không làm giảm năng suất sau cùng, mặc dù có những thay đổi không thể tránh
khỏi, như giảm số hạt/gié ở ngũ cốc (Forster, 1890).

9


+ Lưu huỳnh: được hấp thu từ đất ở dạ ng các ion sulfate (SO42-), là dưỡng
chất hiếm khi thiếu trên cây trồng vì nó hiện diện trong hầu hết các loại đất. Triệu
chứng thiếu bao gồm sự sự vàng úa tổng quát toàn lá, kể cả bó mạch, sự thiếu được
ghi nhận đầu tiên trên lá non (Lê Văn Hòa và ctv., 1999).
+ Clo: Theo Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn (2004), thì Clo được hấp thụ
dưới dạng ion Cl - , có tác dụng kích thích sự phân tách sự phân tách nước trong quá
trình quang tổng hợp, nó cũng là nguyên tố cần thiết cho rễ và sự phân chia tế bào
trong lá và chồi. Clo thì hiếm thấy thiếu trong tự nhiên do độ hòa tan và tính hữu
dụng cao của nó trong đất, và vì nó được vận chuyển trong bụi bay hay trong những
giọt hơi nước tí hon và mưa đến lá, nơi mà sự hấp thu xuất hiện.

+ Các nguyên tố vi lượng: Nguyên tố vi lượng có tác dụng quan trọng đối
với sự sinh trưởng và phát triển của cây, đặc biệt là góp phần cải tiến chất lượng
trái. Cà chua có phản ứng tốt đối với các nguyên tố vi lượng B, Mn, Zn, v.v…(Tạ
Thu Cúc, 2008)

1.3 THỦY CANH
1.3.1. Lịch sử phát triển
Thủy canh (hydroponic culture) hay canh tác không cần đất (soiless culture)
là kỹ thuật trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng được cung cấp đầy đủ những
nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng của cây ở mức tối hảo. Thủy
canh đầu tiên là cây được tr ồng trong dung dịch dinh dưỡng, nhưng sau này người ta
thấy rằng nên thêm các giá thể trơ như sỏi, than bùn, mạt cưa, chỉ xơ dừa…cũng cải
thiện cách trồng này rất nhiều. Các chất trơ này có tác dụng hỗ trợ về mặt cơ học
cho hệ thống rễ cây trồng (Nguyễn Bảo Toàn, 2009).
Vào thế kỷ XVII các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm trồng cây trong
nước. Jonh (1699) đã so sánh quá trình sinh trưởng của cây trồng trong nước tự
nhiên, nước cất và dung dịch đất. Ông nhận thấy rằng cây sinh trưởng tốt nhất trong
dung dịch nước có thêm đất rồi đến nước tự nhiên và cuối cùng là nước cất.

10


Năm 1860, Giáo sư (GS) Julius đã lập được công thức pha chế dinh dưỡng có
thể tan trong nước giúp cây hấp thụ dễ dàng để tăng trưởng. Đây được xem là nguồn
gốc của kỹ thuật trồng bằn g dung dịch dinh dưỡng. Cùng thời gian đó, hai nhà khoa
học người Đức là Sachs và Knop đã tiến hành các phương pháp trồng cây trong
dung dịch dinh dưỡng để tìm ra các nguyên tố mà cây cần (Nguyễn Minh Thế,
1999).
Vào những năm 30 của thế kỷ XX, Gericke trường đại học California (Mỹ)
đã tiến hành thí nghiệm trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng có chứa đủ thành
phần tỉ lệ các nguyên tố khoáng mà cây cần. Ông đã đặt tên cho kỹ thuật trồng cây
trong dung dịch dinh dưỡng là Hydroponic
Năm 1938 hai nhà dinh dưỡng cây trồng ở trường đại học California là Hoaglan
và Arnon đã viết bản tin nông nghiệp về phương pháp trồng thủy canh năm 1938.
Hoagland và Arnon nhận thấy năng suất của cây trồng thủy canh không tốt hơn

trồng trên đất có chất lượng tốt, năng suất cây bị giới hạn bởi dung dịch dinh dưỡng,
đặc biệt là ánh sáng và họ đã phát triển nhiều công thức cho dung dịch dinh dưỡng
khoáng.
Ở Việt Nam, từ năm 1993, Lê Đình Lương - khoa Sinh học Đại học Quốc gia
Hà Nội phối hợp với tổ chức Nghiên cứu và triển khai Hồng Kông đã tiến hành
nghiên cứu toàn diện cho việc chuyển giao công nghệ (Võ Thị Bạch Mai, 2003).
Đến năm 1999, hai tiến sĩ nghiên cứu I Mai và Midmore (Trung tâm Nghiên cứu và
Phát triển rau Châu Á) đã chuyển giao kỹ thuật trồng thủy canh cho nước ta (Lê
Đìn h Lương, 1996).
Cho đến nay, ở nhiều nơi trên thế giới nhiều hệ thống thủy canh đã được
nghiên cứu và áp dụng thành công:
+ Hệ thống trồng cây trong nước sâu.
+ Hệ thống thủy canh nổi.
+ Kỹ thuật thủy canh màng mỏng dinh dưỡng.

11


+ Kỹ thuật khí canh.
+ Hệ thống thủy canh không hoàn lư.
+ Hệ thống thủy canh hoàn lưu
1.3.2 Thuận lợi và bất lợi
* Thuận lợi
Theo Crearser (2006), Nguyễn Minh Thế (1999), Trần Thị Ba (2010) và Trần
Khắc Hiệp và ctv., (2008), Nguyễn Bảo Toàn (2009), thì kỹ thuật trồng cây thủy
canh có những thuận lợi:
- Cho năng suất tối đa do môi trường canh tác được cung cấp gần như tối hảo
so với yêu cầu của cây trồng.
- Chất lượng tốt, có hương vị đậm đà, giàu dinh dưỡng hơn trồng đất vì cây
không thiếu bất cứ dinh dưỡng nào.

- Cho thu hoạch sớm do loại trừ được yếu tố giới hạn của nước và dinh
dưỡng.
- Có thể sản xuất rau sạch ở những nơi thiếu đất hoặc đất nhiễm độc, nhiễm
mặn cũng như tại gia đình (trên sân thượng, ban công,...).
- Tăng mật độ vì khoảng cách trồng dầy hơn do bộ rễ không lan rộn gđể tìm
nước và dinh dưỡng.
- Hạn chế sâu bệnh hại do kiểm soát được môi trường không khí (trong nhà
lưới), môi trường đất (giá thể sạch) tránh được ô nhiễm từ đất, nước, nên ít sâu bệnh
hại dẫn đến ít sữ dụng thuốc bảo vệ thực vật, tiết kiệm nước và dinh dưỡng không bị
rửa trôi, phần dư thừa có thể tái sữ dụng.
- Tiết kiệm công lao động (làm đất, làm cỏ và tưới,…)
- Có thể trồng quanh năm do hạn chế được các yếu tố bất lợi của môi trường.
* Bất lợi
Tuy nhiên sản xuất rau thủy anh cũng có nhiều bất lợi nh ư: chi phí đầu tư
cao, cần có trình độ hiểu biết về khoáng chất và sự quản lý cho việc chuẩn bị dung
dịch dinh dưỡng, duy trì pH, EC cũng như cần có khả năng quản lý về dịch hại.

12


Chính vì thế phương pháp thủy canh chỉ áp dụng cho các loại cây có giá trị ki nh tế
cao hay trông để phục vụ nhu cầu trang trí, làm đẹp.
1.3.3 Dung dịch dinh dưỡng
* Pha chế
Dung dịch dinh dưỡng là tác nhân quan trọng bậc nhất quyết định sự thành
công hay thất bại của hệ thống thủy canh. Trong thủy canh các chất cần thiết cung
cấp cho cây đều sử dụng dưới dạng muối khoáng vô cơ được hòa tan trong môi
trường nước, các chất không tan trong nước thì không có tác dụng đối với cây. (Trần
Thị Ba và ctv., 2010). Theo Nguyễn Bảo Toàn (2009), thì trong pha chế các hóa
chất trong dung dịch thủy canh người ta thường sữ dụng ở hai dạng. Dạng thứ nhất

tinh khiết hoàn toàn thường được sữ dụng cho các thí nghiệm nhỏ. Dạng thương mại
hay công nghiệp thường có độ tinh khiết không cao. Dạng này thường được sữ dụng
cho thủy canh sản xuất để giảm giá thành.
* Một số công thức dinh dưỡng thủy canh:
Theo Nguyễn Minh Thế (1999) và Trần Thị Ba và ctv., (2008) một số công
thức dinh dưỡng đã được áp dụng trên cho rau ăn lá như:
Bảng 1.2 Thành phần dung dịch dinh dưỡng cho cây cà chua (pha loãng 1/100)
(Trung tâm Quốc gia Nghiên cứu Cây trồng Nhà kính Gosford, Sydney, 2004).
Trọng lượng (g/60 lít)

Dung dịch mẹ
Phần A
Ca(NO3)2.5H2O
Fe – EDTA
NH4NO3
Phần B
H3BO3
(NH4)2MoO4
KNO3
MgSO4
MPK
ZnNa – EDTA
MnNa – EDTA
CuNa – EDTA
Na2MoO4.2H2O

5.970
39
1.920
21

7,2
1.950
2.940
1.020
8,7
10,2
10,8

13