ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THỦY CANH ĐỂ PHÁT TRIỂN TƯỜNG CÂY XANH

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

NGUYỄN HOÀNG THANH NGUYÊN

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THỦY CANH ĐỂ PHÁT TRIỂN
TƯỜNG CÂY XANH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CẢNH QUAN & KỸ THUẬT HOA VIÊN

Thành Phố Hồ Chí Minh
Tháng 7/ 2011

i


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

NGUYỄN HOÀNG THANH NGUYÊN

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THỦY CANH ĐỂ PHÁT TRIỂN
TƯỜNG CÂY XANH

Ngành: Cảnh Quan & Kỹ Thuật Hoa Viên

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: ThS. Võ Văn Đông

Thành Phố Hồ Chí Minh
Tháng 7/ 2011

i


MINISTRY OF EDUCATION TRAINING
NONG LAM UNIVERSITY – HO CHI MINH CITY
****************

NGUYEN HOANG THANH NGUYEN

APPLYING THE HYDROPONIC MODEL
TO DEVELOPE GREENWALL

Department Of Landscaping And Enviromental Horticulture

GRADUATED THESIS
Supervisor: VO VAN DONG MSc.

Ho Chi Minh City
July 20

ii


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quãng thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Nông

Lâm, tôi đã luôn nhận được sự giúp đỡ, ủng hộ và hướng dẫn tận tình từ các thầy,
các cô, cũng như bạn bè, nhân dịp này tôi xin gởi lời cám ơn chân thành đến:
Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Các quý thầy cô trong bộ môn Cảnh Quan và Kỹ Thuật Hoa Viên.
Các thầy cô đã giảng dạy tôi trong 4 năm học vừa qua.
Đặc biệt xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Võ Văn Đông, người thầy
đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận
văn tốt nghiệp.
Xin gởi lời cảm ơn đến các bạn bè thân thiết, những người đã hết lòng giúp
đỡ và ủng hộ để tôi có thể hoàn thành luận văn một cách tốt nhất.
Và cuối cùng tôi không quên cảm ơn gia đình, luôn tạo điều kiện tốt nhất cho
tôi khi học tập ở trường và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn!
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 07 năm 2011
Nguyễn Hoàng Thanh Nguyên

iii


TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THỦY CANH ĐỂ PHÁT
TRIỂN TƯỜNG CÂY XANH” được tiến hành tại Tp Hồ Chí Minh, thời gian từ
11/02/ 2011 đến 11/ 07/2011.
Mục tiêu đề tài:
Xây dựng kỹ thuật tạo lập tường cây xanh theo chiều đứng.
Phương pháp thực hiện:
-

Thiết kế các bản vẽ mô hình khung bằng các phần mềm hỗ trợ: autocad,
photoshop.

-

Đưa ra phương án thực nghiệm mô hình khung với 2 chất liệu vải khác nhau.

-

Thi công mô hình tường cây theo phương án đề ra.

Kết quả thu được:
-

Xây dựng được kỹ thuật tạo lập tường cây xanh bằng mô hình thủy canh hồi
lưu theo chiều đứng.

-

Đưa ra các bản vẽ: mặt đứng, mặt cắt...của mô hình khung và mô hình thực
nghiệm.

-

Xây dựng được mô hình tường cây xanh thực nghiệm tại vườn ươm bộ môn.

-

Đếm số lượng chồi và đưa ra nhận xét về mức độ thích nghi của cây với 2
loại vải. Từ đó đưa ra nhận xét về 2 loại vải.

iv

SUMMARY
The thesis: “APPLYING THE HYDROPONIC MODEL TO
DEVELOPE GREENWALL”, was conducted from 3/2011 to 7/2011.
Purpose:
-

Building technique to create a greenwall with a vertical recovery hydroponic
model.
The method:

-

Designing technique drawings by some of softwares: autocad, photoshop.

-

Propose the project to create a experimental model with two variety in
material.

-

Executing the experimental model follow the project.
Some results follow:

-

Building successfully technique to create a greenwall with a vertical
recovery hydroponic model.

-

Provide some technique drawing of greenwall model with two variety in
material.

-

Built the experimental greenwall model at arboretum.

-

Counted the number of buds and compare the level of adaptation of plant
with two materials. And made remark about two materials.

v


MỤC LỤC
TRANG TỰA............................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ iii
TÓM TẮT .................................................................................................................. iv
SUMARY .................................................................................................................... v
MỤC LỤC .................................................................................................................. vi
DANH SÁCH CÁC HÌNH ........................................................................................ ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG ........................................................................................ x
Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ ..........................................................................................1
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................................3
2.1 Đôi nét về thủy canh và lịch sử phát triển phát triển ............................................3
2.1.1. Định nghĩa .........................................................................................................3

2.1.2 Lịch sử phát triển ...............................................................................................3
2.1.2.1 Trên thế giới ....................................................................................................3
2.1.2.2 Tình hình trong nước.......................................................................................5
2.1.3 Lợi ích của thủy canh .........................................................................................5
2.1.4 Sự khác nhau giữa thủy canh so với các phương pháp trồng đất.......................6
2.1.5 Các loại hình thủy canh chính ............................................................................6
2.1.5.1. Hệ thống dạng bấc (wick system) ..................................................................7
2.1.5.2. Hệ thống trồng ngập trong nước (Water Culture) ..........................................7
2.1.5.3 Hệ thống ngập & rút định kỳ (ebb và flow system) ........................................8
2.1.5.4. Hệ thống nhỏ giọt (Drip systems – recovery / non-recovery) .......................9
2.1.5.5. Kỹ thuật màng dinh dưỡng N.F.T (Nutrient Film Technique) ....................10
2.1.5.6. Khí canh (Aeroponic) ...................................................................................11
2.2 Mô hình khung của Patrick Blanc .......................................................................12
2.3 Ưu điểm của mô hình tường cây xanh ................................................................15
2.4 Một số chất liệu giá thể và đặc điểm ...................................................................15

vi


2.5 Một vài phương pháp chống thấm ......................................................................19
Chương 3 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....22
3.1 Mục tiêu ..............................................................................................................22
3.2 Nội dung ..............................................................................................................22
3.2.1 Thiết kế mô hình ứng dụng thủy canh hồi lưu theo chiều đứng ......................22
3.2.1.1 Mô hình khung ..............................................................................................22
3.2.1.2 Cây trồng .......................................................................................................22
3.2.2 Thi công mô hình thủy canh hồi lưu theo chiều đứng .....................................22
3.2.2.1 Mô hình khung ..............................................................................................22
3.2.2.2 Cây trồng .......................................................................................................23
3.2.2.3 Dung dịch dinh dưỡng...................................................................................23

3.3 Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................24
3.3.1 Đề ra phương án thi công mô hình với 2 loại vải khác nhau ...........................24
3.3.2 Phương pháp thiết kế........................................................................................24
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..............................................................25
4.1 Thành phần thực vật thực nghiệm .......................................................................25
4.2 Bản vẽ chung mô hình thủy canh tường cây xanh ............................................................ 25
4.3: Bản vẽ mô hình thực nghiệm .............................................................................27
4.4 Thi công mô hình thực nghiệm ..........................................................................29
4.4.1 Lắp đặt mô hình khung ....................................................................................29
4.4.2 Sắp đặt cây trên mô hình ..................................................................................31
4.4.2.1 Chuẩn bị cây ..................................................................................................31
4.4.2.2 Lắp mô hình cây ............................................................................................32
4.5 Mô tả hoạt động của mô hình..............................................................................34
4.6 So sánh sự thẩm thấu và giữ nước giữa 2 giá thể................................................36
4.7 Kết quả mô hình thực nghiệm .............................................................................37

vii


4.7.1 Biểu hiện bên ngoài của cây sau tuần đầu tiên ................................................37
4.7.2 Số chồi mới tuần thứ 3 sau khi trồng ...............................................................38
4.7.3 Số chồi mới sau 2 tháng trồng..........................................................................40
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................43
5.1 Kết luận ...............................................................................................................43
5.2 Kiến nghị .............................................................................................................44
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................45
PHỤ LỤC

viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1: Hệ thống dạng bấc.......................................................................................7
Hình 2.2: Hệ thống trồng ngập trong nước .................................................................8
Hình 2.3: Hệ thống ngập và rút định kỳ ......................................................................9
Hình 2.4: Hệ thống nhỏ giọt ......................................................................................10
Hình 2.5: Kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng(NFT) ...................................................11
Hình 2.6: Hệ thống khí canh .....................................................................................12
Hình 2.7:Trên chiếc cầu lớn Aix-en-Provence, Pháp ...............................................13
Hình 2.8:Bảo tàng Musée du Quai Branly, Pháp ......................................................13
Hình 2.9: Viện bảo tàng nghệ thuật, Pháp ................................................................14
Hình 2.10: Một khách sạn ở Hauts-de-Seine, Pháp ..................................................14
Hình 2.11: Vải nỉ các màu.........................................................................................16
Hình 2.12: Vải lưới ...................................................................................................17
Hình 2.13: Thảm sơ dừa ............................................................................................18
Hình 2.14: Vải mút ....................................................................................................18
Hình 2.15: Mút xốp thường.......................................................................................19
Hình 2.16:Tấm xốp Foam PVC ................................................................................20
Hình 2.17: Bảng nhựa PVC ......................................................................................20
Hình 2.18: Tấm ván gỗ..............................................................................................21
Hình 4.1: Mặt đứng điển hình ...................................................................................26
Hình 4.2: Mặt cắt dọc điển hình ................................................................................26
Hình 4.3: Chi tiết hệ thống tưới ................................................................................27
Hình 4.4: Mặt đứng mô hình thực nghiệm ................................................................27
Hình 4.5: Mặt cắt dọc ................................................................................................28
Hình 4.6: Cách đặt hệ thống tưới ..............................................................................29
Hình 4.7: Mặt đứng bố trí cây ...................................................................................29
Hình 4.8: Mô hình khung hoàn chỉnh với vải nỉ và vải lưới .....................................30
Hình 4.9: Toàn cảnh mô hình....................................................................................30
Hình 4.10: Pha dung dịch vào thùng chứa ................................................................31

Hình 4.11: Cây sau khi được rửa sạch rễ ..................................................................32
Hình 4.12: Đường rạch trên vải ................................................................................32
Hình 4.13: Trồng cây vào trong đường rạch .............................................................33
Hình 4.14: Trồng cây thủy sinh.................................................................................33
Hình 4.15: Mô hình hoàn chỉnh sau khi ghép cây ....................................................34
Hình 4.16: Mặt cắt mô tả hoạt động..........................................................................35
Hình 4.17: Mô hình sau 2 phút tiếp nhận lượng nước ..............................................36
Hình 4.18: Lệ nhi sau 1 tuần trên vải nỉ (bên trái) và trên vải lưới (bên phải) .........38
Hình 4.19: Lẻ bạn sau 3 tuần ....................................................................................40
Hình 4.20: Mô hình tường cây sau 2 tháng ...............................................................41
Hình 4.21: Môn đốm trắng trên vải nỉ( bên trái)và lược vàng trên vải lưới(bên phải)
...................................................................................................................................42
Hình 4.22: Lệ nhi nở hoa(bên trái) và Sunset phát triển rất tốt(bên phải) ................42

ix


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 3.1: Thành phần các nguyên tố hóa học trong môi trường thủy canh MS ......23
Bảng 4.1: Bảng thống kê thành phần thực vật thực nghiệm .....................................25
Bảng 4.2: Lịch trình tưới...........................................................................................35
Bảng 4.3: Bảng mô tả biểu hiện của cây sau tuần đầu tiên .......................................37
Bảng 4.4: Số chồi mới trên cây sau 3 tuần (chồi/cây) ..............................................38
Bảng 4.5: Số nhánh cây thủy sinh bị chết (nhánh)....................................................39
Bảng 4.6: Số chồi mới sau 2 tháng (chồi/cây) ..........................................................40

x


Chương 1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay nền nông nghiệp với những bước tiến vượt bậc đã áp ụng những
phương pháp mới hiện đại hơn để hỗ trợ cho việc trồng trọt. Trong đó phải kể đến
phương pháp thủy canh cây trồng, một trong những phương pháp mang lại nhiều lợi
ích cho người làm vườn nói riêng và ngành làm vườn nói chung. Phương pháp thủy
canh có những ưu điểm như không sử dụng đất vì trong đất thường mang khá nhiều
mầm bệnh xấu ảnh hưởng đến cây trồng, tránh được cỏ dại, không phải cuốc đất
bón phân, môi trường dinh dưỡng được chọn lọc kỹ để cung cấp những chất thích
hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây giúp cây luôn khỏe mạnh và đề kháng
tốt với những mầm bệnh mang tính lây nhiễm cao.
Việc ứng dụng phương pháp thủy canh vào nông nghiệp ngày càng được mở
rộng trên quy mô toàn thế giới, thủy canh như mang một hơi thở mới hiện đại vào
nền nông nghiệp, không chỉ dừng ở việc nghiên cứu thực nghiệm mà còn áp dụng
đại trà vào sản xuất mang lại nhiều hiệu quả vế kinh tế.
Mô hình thủy canh nêu trên rất thích hợp với những cư dân thành thị những
người thường khá bận rộn với công việc và không có thời gian chăm sóc cây cảnh
khiến cây nhanh chết. Mô hình thủy canh tuy có tiết kiệm được diện tích trồng trọt
nhưng vẫn đòi hỏi không gian cho cây trồng phát triển, với điều kiện ‘tấc đất tấc
vàng’ như thành phố hiện nay, đất đều được đầu tư để xây dựng nhà cửa,không gian
dành cho trồng trọt hầu như không có. Người dân có xu hướng trồng theo không
gian đứng như chậu treo hay giàn leo…để tiết kiệm diện tích nhưng vẫn chưa mang
lại nhiều hiệu quả cao.
Chính vì thế nhằm giải quyết được cả hai vấn đề khó khăn trên, tôi chọn đề
tài ”ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THỦY CANH ĐỂ PHÁT TRIỂN TƯỜNG CÂY

1


XANH” Một mô hình dựa trên kỹ thuật tiên tiến kết hợp với việc tiết kiệm diện
tích và không gian.

2


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Đôi nét về thủy canh và lịch sử phát triển phát triển
2.1.1. Định nghĩa
Thủy canh là kỹ thuật trồng cây không cần đất, mà trồng trực tiếp vào dung
dịch dinh dưỡng và các giá thể khác không phải là đất . Các giá thể này có thể là
cát, trấu hun, vỏ xơ dừa, bột dừa, than bùn, dớn,sỏi nhẹ...
Kỷ thuật thủy canh là một trong những kỹ thuật tiến bộ của nghề làm vườn
hiện đại. Chọn lựa môi trường tự nhiên thích hợp 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..
2.1.2 Lịch sử phát triển
2.1.2.1 Trên thế giới
Kỹ thuật thủy canh đã được thực hiện từ nhiều thế kỷ trước ở vùng Amazon,
Babylon, Ai Cập, Trung Quốc và Ấn Độ. Người xưa đã sử dụng phân bón hòa tan
để trồng dưa chuột, dưa hấu và nhiều loại rau củ khác trên cát ở các lòng sông. Sau
đó, các nhà sinh lý thực vật bắt đầu trồng các loại cây trên những môi trường dinh
dưỡng đặc biệt vì mục đích thí nghiệm, họ gọi đó là nuôi cấy dinh dưỡng
(nutriculture).
Thuật ngữ thủy canh (hydroponics) lần đầu tiên được Gericke (1937) giới
thiệu để mô tả tất cả các phương pháp nuôi trồng thực vật trong môi trường lỏng
cho mục đích thương mại. Gericke cũng là người đầu tiên khảo sát, phát triển một
phương pháp nuôi trồng thực vật trong nước khả thi về mặt kinh tế cho mục đích
thương mại. Ngoài Gericke, nhiều nhà khoa học khác như Lauria (1931), Eaton
(1936), Withorow (1936), Mllard (1939) và Amon (1940) cũng đã đưa ra nhiều kỹ
thuật và phương pháp nuôi trồng thực vật không cần đất ở quy mô thương mại từ

thập niên 1930.

3


Trong và ngay sau thế chiến thứ II, kỹ thuật thủy canh được quân đội Hoa
Kỳ sử dụng khá rộng rãi để trồng rau quả ở một số nơi mà đất bị nhiễm chất độc do
chiến tranh.
Trong suốt hai thập niên 50 và 60, diện tích canh tác thủy canh trên toàn thế
giới vẫn chưa có ý nghĩa quan trọng và những nghiên cứu về chúng còn rất ít. Tuy
nhiên, một số tài liệu có liên quan đến thành phần dịch dinh dưỡng cho hệ thống
thủy canh đã được xuất bản từ giai đoạn này. Đến cuối thập niên 1960, sự ứng dụng
thủy canh ở quy mô thương mại tăng lên với diện tích trên toàn thế giới lúc bây giờ
là khoảng 10ha.
Những năm 60 của thế kỷ 19 Sachs &Knop (Đức) đã sản xuất ra các dung
dịch để nuôi cây.
Đến những năm 1970, kỹ thuật màng dinh dưỡng (NFT – nutrient film
technique) đã được phát triển và đây là kỹ thuật thủy canh đầu tiên được sử dụng
trên quy mô lớn và theo đó diện tích canh tác cũng tăng lên khoảng 300ha. Đến thập
niên 80 và 90 của thế kỷ qua, kỹ thuật thủy canh được áp dụng cho sản xuất thương
mại và đã phát triển một cách ồ ạt trên phạm vi toàn thế giới, đặc biệt là khu vực
Châu Âu
Trong số đó trang trại lớn nhất thì trồng cho mục đích kinh doanh như hoa
Cẩm Chướng, Layon, Cúc…Ngoài ra còn có các cơ sở trồng thủy canh hoa ở Ý,
Đức, Thụy Điển…
Người ta còn đi xa hơn bằng cách hoàn toàn không dùng một chút giá thể
nào mà chỉ cung cấp cho cây dung dịch nước pha các khoáng tố theo nhu cầu của
cây mà thôi. Thành đạt này có được bởi hai khoa học gia người Đức, Sachs (1860)
và Knop (1861). Đây là khởi thủy của phương pháp trồng cây bằng dung dịch dinh
dưỡng, tiền thân của phương pháp thủy canh ngày nay.

Nhật Bản đẩy nhanh kỹ thuật thủy canh để sản xuất rau sạch, an toàn thực
phẩm là một trong những vấn đề mà người nhật quan tâm, họ luôn lo ngại thuốc trừ
sâu, các chất phụ gia nông nghiệp . Hơn nữa vì diện tích canh tác hẹp nên kiểu trồng
thủy canh này lại đáp ứng nhanh nhu cầu cho tinh thần và đời sống người Nhật Bản.

4


2.1.2.2 Tình hình trong nước
Việc nuôi trồng thủy canh được biết đến khá lâu, nhưng chưa được nghiên
cứu có hệ thống và được ứng dụng để trồng các loại cây cảnh nhiều hơn.
Từ 1993 GS.Lê Đình Lương thuộc khoa sinh học ĐH quốc gia Hà Nội phối
hợp với tổng nghiên cứu và triển khai Hồng Kông đã tiến hành nghiên cứu toàn
diện các khía cạnh khoa học xã hội cho việc chuyển giao công nghệ và phát triển
thủy canh ở Việt Nam
Đến tháng 10/1995 mạng lưới nghiên cứu và triển khai được phát triển ở Hà
Nội, Tp.Hcm , Côn Đảo, sở khoa học công nghệ ở một số tỉnh thành . Công ty Gold
Garden& Gino, nhóm sinh viên Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Tp. Hcm với phương
pháp thủy canh vài loại rau xanh 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 trồng thủy canh.
- Nghiên cứu trồng các loại cây khác nhau , cấy truyền từ nuôi cấy mô vào hệ
thống thủy canh trước khi đưa vào đất một số cây ăn quả khó trồng trực tiếp vào
đất.
- Triển khai thủy canh ở quy mô gia đình, thành thị và nông thôn.
- Kết hợp thủy canh với dự án rau sạch ở thành phố.
2.1.3 Lợi ích của thủy canh
Có khả năng thích nghi dễ dàng với các điều kiện trồng khác nhau. Do đặc
tính không cần đất, chỉ cần không gian để đặt hệ thống trồng.Do đó ta có thể tiến

hành trồng ở nhiều vị trí, địa hình khác nhau.
Không sử dụng đất nên có thể tránh được các mầm bệnh, nấm…có sẵn trong
đất.
Không cần phải làm cỏ và sử dụng các hóa chất diệt cỏ độc hại gây ảnh
hưởng đến sức khỏe con người, đồng thời cũng góp phần đáng kể vào việc tiết kiệm
sức lao động.
Giảm thời gian cũng như sức lao động cho việc cày xới, bón phân…cho đất.

5


Đối với nông nghiệp, thủy canh giúp tăng đáng kể sản lượng cũng như có thể
rút ngắn được chu kỳ trồng trọt. Đối với cây cảnh, thủy canh giúp tăng chất lượng
của cây, giúp cây phát triển tốt hơn.
2.1.4 Sự khác nhau giữa thủy canh so với các phương pháp trồng đất
Với thủy canh cây được trồng trên một chất trồng trung gian thường là xơ
dừa,sỏi, rockwool… và với một sự cân bằng hoàn hảo, dung dịch dinh dưỡng được
vận chuyển đến rễ cây dưới dạng những chất có tính hòa tan cao. Điều này cho phép
cây hấp thu chất dinh dưỡng cây cần chỉ với một ít sức lực không cần phải ganh đua
như trong đất, nơi mà rễ cây phải tự tìm chất dinh dưỡng và chuyển hóa chúng.
Điều này vẫn đúng ngay cả bạn có dùng đất giàu dinh dưỡng hay canh tác hữu cơ
(organic) và với những chất dinh dưỡng tốt nhất. Năng lượng dùng bởi rễ trong quá
trình này tốn nhiều hơn quá trình sinh trưởng, ra hoa và kết trái.
Phương pháp thủy canh chính là cung cấp cho cây chính xác những gì chúng
cần, đúng thời điểm, đúng lượng, cây sẽ khỏe và phát triển tới hết mức có thể theo
di truyền. Với phương pháp thủy canh đây thật sự là một nhiệm vụ đơn giản, còn
với đất lại là một việc hết sức khó khăn.
Nếu bạn thử trồng hai cây giống nhau về di truyền, một cây trồng bằng đất
và thủy canh cho cây kia, bạn hầu như ngay lập tức sẽ nhận thấy sự khác biệt giữa
hai kiểu trồng này. Lớn nhanh hơn, mạnh hơn và sản lượng tuyệt hơn chính là một

trong nhiều lý do giúp thủy canh đang trở nên thích nghi trên toàn thế giới từ sản
phẩm thương mại cũng như trồng tại nhà, các nhà làm vườn theo sở thích.
2.1.5 Các loại hình thủy canh chính
Có 6 hệ thống thủy canh cơ bản, bao gồm hệ thống dạng bấc (Wick), Trồng
trong nước (Water Culture), Ngập & Rút định kỳ (Ebb and Flow), Nhỏ giọt (Drip)
có hồi lưu và không hồi lưu, kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng (N.F.T. - Nutrient
Film Technique) và Khí canh (Aeroponic). Từ 6 hệ thống cơ bản này, có hàng trăm
kiểu khác nhau nhưng nhìn chung, tất cả các hệ thống thủy canh đều là biến thể
(hay kết hợp) của 6 loại này.

6


Theo Keith Roberto(2003) một hệ thống thủy canh cần phải đáp ứng được 3
điều kiện sau:
- Cung cấp cho rễ đủ lượng nước sạch, đáp ứng được sự cân bằng và dinh dưỡng.
- Duy trì được sự trao đổi khí giữa dung dịch dinh dưỡng và rễ cây
- Bảo vệ rễ cây khỏi sự mất nước và ngay lập tức sửa chữa hư hỏng trong trường
hợp máy bơm bị hư và mất điện đột ngột.
2.1.5.1. Hệ thống dạng bấc (wick system)
Hệ thống dạng bấc cho đến nay là dạng hệ thống thủy canh đơn giản nhất.
Tuy nhiên đây là hệ thống bị động. Dung dịch dinh dưỡng được hút vào môi trường
trồng thông qua cái bấc hút và dẫn nước.
Hệ thống này có thể sử dụng với nhiều loại giá thể trồng khác nhau. Trong
đó, Perlite, Vermiculite, Pro-Mix và sợi xơ dừa là những loại phổ biến nhất.
Vấn đề lớn nhất của hệ thống này là các cây lớn thường sử dụng lượng lớn
nước và có thể sẽ sử dụng hết dung dịch dinh dưỡng nhanh hơn những bấc cung cấp
nước cho chúng.

Hình 2.1: Hệ thống dạng bấc

2.1.5.2. Hệ thống trồng ngập trong nước (Water Culture)
Là hệ thống đơn giản nhất trong các hệ thống hiện tại mà nhiều người vẫn
hay gọi hệ thống này là thủy canh đơn giản. Phần bệ giữ các cây thường làm bằng

7


Styrofoam hay mút xốp… và đặt nổi ngay trên dung dịch dinh dưỡng. Có 1 máy
bơm cung cấp khí vào khối sủi bọt trong dung dịch dinh dưỡng và cung cấp oxy cho
rễ cây.
Hệ thống thủy canh dạng này thường dùng phổ biến trong dạy học. Vì hệ
thống ít tốn kém, có thể tận dụng bể chứa nước hay những bình chứa không rỉ khác.
Vấn đề lớn nhất của hệ thống này là nó không hoạt động tốt đối với những cây lớn
hay cây có đời sống dài.

Hình 2.2: Hệ thống trồng ngập trong nước
2.1.5.3 Hệ thống ngập & rút định kỳ (ebb và flow system)
Hệ thống ngập và rút định kỳ hoạt động bằng cách làm khay trồng ngập tạm
thời trong dung dịch dinh dưỡng sau đó rút ngược trở lại dung dịch này vào bồn
chứa. Hoạt động này được thực hiện với 1 cái bơm chìm trong bể có nối với bộ hẹn
giờ.
Khi bộ hẹn giờ bật bơm chạy, dung dịch dinh dưỡng được bơm vào khay
trồng,khi tắt dung dịch dinh dưỡng rút ngược lại vào bồn chứa. Bô hẹn giờ được lập
chu kỳ vài lần / ngày, tùy theo kích cỡ và loại cây trồng, nhiệt độ và độ ẩm cũng
như loại chất trồng được sử dụng.

8


Là một hệ thống linh hoạt có thể sử dụng với nhiều loại chất trồng khác

nhau. Toàn bộ khay trồng có thể dùng Grow Rocks, sỏi hay Rockwool. Nhiều người
thích sử dụng các chậu riêng rẽ có chứa chất trồng, giúp dễ dàng di chuyển cây
trồng xung quanh, trong hay thậm chí ngoài hệ thống. Bất lợi lớn của hệ thống này
là với một số loại chất trồng (sỏi, Growrocks, Perlite), có khả năng dễ hư khi ngừng
điện cũng như hư bơm và bộ hẹn giờ. Rễ có thể khô nhanh khi chu kỳ nước bị
ngưng. Vấn đề này có thể giảm bớt phần nào khi sử dụng chất trồng giữ nhiều nước
hơn (Rockwool, Vermiculite, xơ dừa hay hỗn hợp không phải đất tốt như Pro-mix).

Hình 2.3: Hệ thống ngập và rút định kỳ(bơm tắt)
2.1.5.4. Hệ thống nhỏ giọt (Drip systems – recovery / non-recovery)
Hệ thống nhỏ giọt có thể là loại hệ thống thủy canh được sử dụng rộng rãi
nhất trên thế giới. Thực hiện đơn giản, bộ hẹn giờ điều khiển bơm ngập chìm. Bô
hẹn giờ bật máy bơm lên và dung dịch dinh dưỡng được nhỏ trực tiếp lên gốc của
mỗi cây bởi những đường ống nhỏ giọt nhỏ. Trong hệ thống nhỏ giọt hồi lưu, dung
dịch dinh dưỡng dư chảy xuống sẽ được thu hồi trong bể tái sử dụng. Hệ thống
không hồi lưu không thu lại những nước dư chảy xuống.
Hệ thống hồi lưu sử dụng dung dịch dinh dưỡng khá hiệu quả, nước dư ra
được tái sử dụng, cho phép sử dụng bô hẹn giờ ít tốn kém hơn do hệ thống hồi lưu
không yêu cầu việc kiểm soát chính xác chu kỳ nước. Hệ thống không hồi lưu cần

9


bộ hẹn giờ chính xác hơn sao cho chu kỳ nước có thể điều chỉnh nhằm đảm bảo cây
có đủ chất dinh dưỡng và nước dư xuống ở mức thấp nhất.
Hệ thống không hồi lưu yêu cầu ít sự bảo dưỡng do dung dịch dinh dưỡng
dùng dư không tái sử dụng vào bồn chứa, do đó nồng độ dinh dưỡng và pH của bồn
dung dịch dinh dưỡng không thay đổi. Điều này có nghĩa rằng bạn có thể đổ đầy
bồn bằng dung dịch dinh dưỡng đã chỉnh pH và quên nó đi cho đến khi cần thêm.
Hệ thống hồi lưu có thể có những thay đổi lớn về pH và nồng độ dinh dưỡng đòi hỏi

phải kiểm tra và điều chỉnh định kỳ.

Hình 2.4: Hệ thống nhỏ giọt
2.1.5.5. Kỹ thuật màng dinh dưỡng N.F.T (Nutrient Film Technique)
Các hệ thống N.F.T có một dòng chảy liên tục dung dịch dinh dưỡng vì vậy
không cần timer cho máy bơm ngập chìm. Dung dịch dinh dưỡng được bơm vào
khay trồng (thường dạng ống) và chảy qua rễ của cây, sau đó chúng chảy về bồn
chứa.
Thường thì không cần chất trồng nào ngoài không khí, giúp tiết kiệm chi phí thay
chất trồng . Cây được đặt trong các chậu rổ nhỏ bằng nhựa với rễ phơi trong dung
dịch dinh dưỡng.

10


Hệ thống N.F.T rất dễ bị ảnh hưởng khi mất điện hay bơm hư. Rễ sẽ khô rất
nhanh chóng khi dòng chảy chất dinh dưỡng bị ngưng.

Hình 2.5: Kỹ thuật màng mỏng dinh dưỡng(NFT)
2.1.5.6. Khí canh (Aeroponic)
Khí canh có thể coi là hệ thống thủy canh với công nghệ cao nhất. Giống như
hệ thống N.F.T, chất trồng chủ yếu là không khí. Rễ phơi trong không khí và được
phun sương bằng dung dịch dinh dưỡng. Việc phun sương thường được thực hiện
mỗi vài phút. Do rễ phơi ra không khí giống như hệ thống N.F.T, nên rễ sẽ khô
nhanh chóng nếu chu kỳ phun sương bị gián đoạn.
Bộ hẹn giờ điều khiển bơm dinh dưỡng cũng giống như những loại bơm của
hệ thống khác, ngoại trừ việc khí canh cần một bộ hẹn giờ chu kỳ ngắn giúp chạy
máy bơm vài giây trong mỗi chu kỳ vài phút.

11

Hình 2.6: Hệ thống khí canh
2.2 Mô hình khung của Patrick Blanc
Theo nhà thực vật học Patrick Blanc cấu tạo mô hình khung của một vườn
đứng điển hình được ông mô tả như sau:
Trên bức tường hoặc cấu trúc công trình được đặt một khung bằng kim loại để làm
giá đỡ tấm bảng PVC dày khoảng 10mm, trên tấm bảng này 2 lớp vải polyamide
dày 3mm sẽ được dán dính vào khung. Tất cả những lớp này được mô phỏng theo
cách phát triển trên những vách đá của những đám rêu và chúng có thể đỡ được hệ
rễ của rất nhiều cây. Một mạng lưới ống được điều khiển bởi các van cung cấp dung
dịch dinh dưỡng chứa trong các hợp chất vô cơ hòa tan cần cho đời sống của cây.
Lớp vải sẽ được làm ướt bằng cách hút dung dịch dinh dưỡng chảy dọc bức tường
nhờ trọng lực. Hệ rễ của cây sẽ tự lấy được chất dinh dưỡng mà chúng cần, và
lượng nước thừa sẽ được thu lại ở phía dưới bức tường
bằng một máng hứng nước trước khi được bơm ngược trở lại mạng lưới ống nước
lần nữa: hệ thống hoạt động như vòng tròn khép kín. Cây trồng cần được chọn lựa
tùy vào khả năng của chúng có thể phát trên loại môi trường này và tùy thuộc vào
nguồn ánh sáng có sẵn.

12


Một số công trình điển hình của Patrick Blanc:

Hình 2.7:Trên chiếc cầu lớn Aix-en-Provence, Pháp
(Nguồn:)

Hình 2.8:Bảo tàng Musée du Quai Branly, Pháp
(Nguồn : )

13


Hình 2.9: Viện bảo tàng nghệ thuật, Pháp
(Nguồn: )

Hình 2.10: Một khách sạn ở Hauts-de-Seine, Pháp
(Nguồn : )

14