Luận văn nghiên cứu hoàn thiện quy trình kỹ thuật thuỷ canh NFT trong sản xuất rau xà lách an toàn trên địa bàn hà nội

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
1


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
------------------


TRẦN TUẤN LINH


NGIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH KỸ THUẬT THUỶ CANH
NFT TRONG SẢN XUẤT RAU XÀ LÁCH AN TOÀN
TRÊN ðỊA BÀN HÀ NỘI


LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP



Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số : 60.62.01
Người hướng dẫn khoa học: TS. Trần Thị Minh Hằng



HÀ NỘI - 2008
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
i

LỞI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam ñoan mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã
ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc.

Tác giả luận văn


Trần Tuấn Linh


ii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
Ts. Trần Thị Minh Hằng, người hướng dẫn khoa học ñã tận tình giúp
ñỡ với tinh thần trách nhiệm cao và ñóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi
hoàn thành luận án này.
Tập thể Thầy, Cô giáo khoa Nông Học, ñặc biệt các Thầy, Cô giáo
trong Bộ môn Rau – Hoa – Quả - trường ðại Học Nông nghiệp Hà Nội ñã
trực tiếp giảng dạy và ñóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận
văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các bạn bè, ñồng nghiệp, gia ñình và
người thân ñã nhiệt tình giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình tiến hành ñề tài.

Hà Nội, ngày tháng năm 2008

Tác giả luận văn


Trần Tuấn Linh






iii
MỤC LỤC

Lời cam ñoan i
Lời cảmơn ii
Mục lục iii
Danh mục chữ viết tắt vi
Danh mục bảng vii
Danh mục hình ix
1. MỞ ðẦU 1
1.1. ðặt vấn ñề 1
1.2. Mục ñích yêu cầu của ñề tài 3
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
2.1. Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây xà lách 5
2.2. Yêu cầu ñiều kiện ngoại cảnh của xà lách 6
2.3. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trồng rau không dùng
ñất ở trong và ngoài nước 8
3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28
3.1. Vật liệu nghiên cứu 28
3.2 ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 29

3.3. Nội dung nghiên cứu 29
3.4. Phương pháp nghiên cứu 29
3.5. Hạch toán kinh tế 31
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32
4.1. So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng
của một số giống xà lách nhập nội trồng bằng công nghệ NFT 32
4.1.1 Thời gian sinh trưởng của các giống xà lách trồng trong hệ thống
thuỷ canh tuần hoàn 32

iv

4.1.1. Tỷ lệ nảy mầm của các giống xà lách trồng trong hệ thống thuỷ
canh tuần hoàn 33
4.1.3. ðộng thái ra lá của các giống xà lách trồng trong hệ thống thuỷ
canh tuần hoàn 34
4.1.4. ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán cây của các giống xà lách
trong hệ thống thuỷ canh tuần hoàn 36
4.1.5. ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá của các giống xà lách trong hệ
thống thuỷ canh tuần hoàn 37
4.1.6. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống xà lách trong
hệ thống thuỷ canh tuần hoàn 39
4.1.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống xà
lácch trồng trên hệ thống NFT 40
4.1.8. ðặc ñiểm hình thái và chất lượng cảm quan của các giống xà lách 42
4.1.9. Tình hình sâu bệnh hại trên xà lách trồng trong hệ thống thuỷ canh
tuần hoàn 43
4.1.10. Kết quả phân tích chất lượng của các giống xà lách trồng trong
hệ thống thuỷ canh tuần hoàn 43
4.1.11. Kết quả phân tích dư lượng NO
3

-
của các giống xà lách trong hệ
thống thuỷ canh tuần hoàn 44
4.1.12. Kết quả phân tích dư lượng kim loại năng của các giống xà lách
trồng trong hệ thống thuỷ canh tuần hoàn 45
4.1.13. ðánh giá hiệu quả kinh tế của sản xuất xà lách trên hệ thống thuỷ
canh tuần hoàn với các giống khác nhau. 46
4.2. Ảnh hưởng của dạng ñường ống ñến sinh trưởng, phát triển, năng
suất và chất lượng xà lách trồng trong hệ thống thuỷ canh NFT 49
4.2.1. ðộng thái ra lá của các giống xà lách trồng trong hệ thống thủy
canh tuần hoàn 49

v

4.2.2. ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán của các giống xà lách trồng
trong hệ thống thủy canh tuần hoàn 50
4.2.3. ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá của các giống xà lách trong hệ
thống thủy canh hòa toàn 52
4.2.4. ðộng thái tăng trưởng chiều cao của các giống xà lách trồng trong
hệ thống thủy canh tuần hoàn 53
4.2.5. Tình hình sâu bệnh hại của các giống xà lách trồng bằng hệ thống
thủy canh tuần hoàn trong nhà lưới có mái che 55
4.2.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của hai giống xà lách
trồng trong hệ thống thủy canh tuần hoàn với các dạng ñường ống
khác nhau: 55
4.2.7. Chất lượng các giống xà lách trồng trong hệ thống thủy canh tuần
hoàn 57
4.2.8. ðánh giá các chỉ tiêu về ñộ an toàn xà lách trồng trong hệ thống
thủy canh tuần hoàn 58
4.2.9. Sơ bộ hạch toán kinh tế xà lách trồng trong hệ thống thủy canh

tuần hoàn 59
5. KẾT LUẬN 63
5.1. Kết luận 63
5.2. ðề nghị 64
Tài liệu tham khảo
Phụ lục


vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

AVRDC : Asian vegetable research and development center
(Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau châu á)
R&D : Research and development (Nghiên cứu và phát triển)
FAO : Food and agriculture organization of the united nations
(Tổ chức nông nghiệp va lương thực Liên hợp quốc)
WHO : World health organization (Tổ chức y tế thế giới)
CT : Công thức
STT : Số thứ tự
Cu : ðồng
Zn : Kẽm
Bo : Bo
Pb : Chì
Cd : Cadimi
NO
3
-
: Nitrat

vii

DANH MỤC BẢNG

STT Tên bảng Trang
4.1. Thời gian sinh trưởng của các giống xà lách trồng trong hệ thống
thuỷ canh tuần hoàn 32

4.2. Tỷ lệ nảy mầm của các giống xà lách trồng trong hệ thống thuỷ
canh tuần hoàn 34

4.3. ðộng thái tăng trưởng số lá của các giống xà lách 35

4.4. ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán của các giống xà lách 36

4.5. ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá của các giống xà lách 38

4.6. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống xà lách 39

4.7. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống xà lách
trồng trên hệ thống NFT 41

4.8. Một số chỉ tiêu chất lượng của các giống xà lách trồng trong hệ
thống thuỷ canh tuần hoàn 44

4.9. Dư lượng NO
3
-
của các giống xà lách trong hệ thống thuỷ canh
tuần hoàn 45

4.10. Dư lượng kim loại nặng của các giống xà lách trồng trong hệ
thống thuỷ canh tuần hoàn 46

4.11. Chi phí sản xuất nhóm giống xà lách ngắn ngày(gồm Muzai R
2,
Lubsson, Sweet GRM, Vulcania, Facestyle, Krintine Kz, HB)
trồng trên hệ thống NFT 47

4.12. Chi phí sản xuất giống xà lách dài ngày (Flardria R
2
) 47

trồng trên hệ thống NFT 47

4.13. So sánh hiệu quả kinh tế giữa các giống 48

4.14. ðộng thái tăng trưởng số lá 49

4.15. ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán 51


viii

4.16. ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá 52

4.17. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây 54

4.18. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của hai giống xà lách
trồng trong hệ thống thủy canh tuần hoàn với các dạng ñường ống

khác nhau 56

4.19. Một số chỉ tiêu phân tích chất lượng 57

4.20. Kết quả phân tích ñánh giá các kim loại nặng 58

4.21. Kết quả phân tích ñánh giá dư lượng Nitrat 59

4.22. Chi phí cho sản suất giống rau xà lách Sweet GRM trên hệ thống NFT 60

4.23. Chi phí cho sản suất giống rau xà lách Flardria R
2
trên hệ thống NFT 61

4.24. So sánh hiệu quả kinh tế của hai giống xà lách sản suất trên hệ
thống NFT với các dạng ñường ống khác nhau 61



ix

DANH MỤC HÌNH

STT Tên hình Trang
4.1. ðộng thái tăng trưởng số lá của các giống xà lách 35
4.2. ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán của các giống cây xà lách 37
4.3. ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá của các giống xà lách 38
4.4. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống xà lách 40
4.5. ðồ thị năng suất của các giống xà lách trong hệ thống thuỷ canh
tuần hoàn 41

4.6. ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán của các giống xà lách ứng
với các công thức thí nghiệm 50
4.7. ðộng thái tăng trưởng ñường kính tán của các giống xà lách ứng
với các công thức thí nghiệm 51
4.8. ðộng thái tăng trưởng chiều dài lá của các giống xà lách ứng với
các công thức thí nghiệm 53
4.9. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống xà lách ứng với
các công thức thí nghiệm 54
4.10. Biểu ñồ năng suất thương phẩm của các giống xà lách ứng với các
công thức thí nghiệm 56

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
1


1. MỞ ðẦU

1.1. ðặt vấn ñề
Rau xanh là loại thực phẩm cần thiết và không thể thiếu của mỗi con
người, nó chứa ñầy ñủ các chất dinh dưỡng, ñặc biệt là các loại vitamin, chất
khoáng và chất xơ giúp cân bằng dinh dưỡng cho cơ thể, hạn chế các bệnh về
tim mạch, bệnh bèo phì, tiểu ñường,… Một số loại rau ñược xem như loại
thực phẩm chức năng, ñược sử dụng như dược liệu quý giúp tăng cường sức
khoẻ và ngăn ngừa bệnh tật.
Nghề trồng rau nước ta có từ lâu ñời nông dân có kinh nghiệm và truyền
thống canh tác rau nhưng sản xuất rau ở miền Bắc nước ta vẫn mang tính mùa
vụ. Sản lượng rau tập trung ở vụ ñông xuân. Mùa hè chủ yếu trồng các loại rau
bản ñịa (rau muống, rau rền, rau ñay, mồng tơi, bầu, bí, mướp). Hiện nay, nhờ
ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất và chất lượng rau ngày càng ñược
nâng cao nhưng mức ñộ an toàn thực phẩm ngày càng trở nên trầm trọng.

Nguyên nhân là do ô nhiễm môi trường ngày càng tăng, nhiều loại hoá chất có
nguy cơ gây ngộ ñộc ñược sử dụng như phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc kích
thích sinh trưởng… Nhiều loại thuốc không rõ nguồn gốc vẫn ñược sử dụng
tràn lan trong sản xuất gây nguy hại nghiêm trọng ñến sức khoẻ của người tiêu
dùng, ñặc biệt là thị trường Hà Nội có nhu cầu rất lớn về số lượng và chất
lượng rau.
Trước tình hình trên, từ năm 2000 ñến nay, viện Nghiên cứu Rau quả
phối hợp với sở Nông nghiệp & PTNT Hà Nội ñã tiến hành triển khai ñề tài
“Nghiên cứu hoàn thiện quy trình kỹ thuật thuỷ canh NFT trong sản xuất
rau xà lách an toàn trên ñịa bàn Hà Nội”. Các giải pháp ñược nghiên cứu
ứng dụng ñó là:
- Sản xuất rau an toàn trái vụ trên ñất trong nhà lưới
- Sản xuất rau an toàn trái vụ ngoài ñồng bằng kỹ thuật vòm che
- Nghiên cứu xác ñịnh các giống chịu nhiệt trồng trái vụ

2
Các giải pháp kỹ thuật trên bước ñầu ñã cho kết quả tốt, cung cấp sản
phẩm rau an toàn cho thị trường Hà Nội, tăng thu nhập cho người trồng rau và
ñã hình thành tập quán sản xuất rau an toàn ở các huyện ngoại thành như
ðông Anh, Gia Lâm, Thanh Trì....
Theo quy hoạch tổng thể của Hà Nội ñến năm 2020, mỗi năm ước
chừng ngành nông nghiệp phải chuyển 1000 héc ta ñất canh tác cho ñô thị
hoá. Phần lớn ñất này là vùng rau và hoa chuyên canh lâu ñời của nông dân.
Việc giảm diện tích canh tác trong khi nhu cầu về rau xanh ngày càng tăng cả
về khối lượng, chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm là một áp lực của
ngành mà giải pháp ñầu tiên là phải áp dụng công nghệ tiên tiến ñể tăng hệ số
sử dụng ñất, tăng năng suất và chất lượng rau.
Các công nghệ trồng rau khác nhau cũng ñã ñược áp dụng, song còn rất hạn
chế, mới dừng lại ở mức khảo nghiệm trên quy mô nhỏ hoặc xây dựng mô hình
tại các cơ sở nghiên cứu. Phương pháp sản xuất thuỷ canh cũng ñã ñược áp dụng

nhưng phổ biến dưới dạng thuỷ canh tĩnh. Việc ứng dụng hệ thống thuỷ canh
tuần hoàn trong sản xuất rau còn rất mới mẻ ở nước ta. So với phương pháp thuỷ
canh tĩnh thì phương pháp thuỷ canh tuần hoàn có ưu ñiểm nổi bật hơn là bộ rễ
của cây luôn ñược trao ñổi và cải thiện ôxy, bộ rễ phát triển tốt hơn. Vì vậy cây
rau sinh trưởng tốt, ít bệnh hại, ñặc biệt những bệnh về rễ.
Trồng rau xà lách bằng kỹ thuật thủy canh tuần hoàn trong nhà lưới có
mái che ñảm bảo cho năng suất rau cao và sản phẩm sạch, an toàn vệ sinh
thực phẩm. Ứng dụng kỹ thuật thủy canh tuần hoàn là hết sức ña dạng, phong
phú. Những ñịa phương có ñiều kiện thích hợp hoàn toàn có thể sản xuất rau
bằng hệ thống thủy canh tuần hoàn trong nhà lưới hay ngoài trời. Tại các khu
ñô thị có thể xây dựng hệ thống thủy canh tuần hoàn tại các ban công, mái
nhà, sân vườn…
Phương thức sản xuất rau công nghệ cao này bước ñầu ñã ñược áp dụng
tại Công ty Giống cây trồng Hà Nội. Kết quả cho thấy sản xuất bằng công

3
nghệ này cho năng suất rau rất cao. Tuy nhiên vốn ñầu tư ban ñầu cao do
phải nhập khẩu toàn bộ hệ thống sản xuất của Israel nên khó chuyển giao cho
các vùng trồng rau. Việc nghiên cứu sử dụng các thiết bị và nguyên vật liệu
trong nước nhằm giảm bớt chi phí ñầu vào của công nghệ và hạ giá thành sản
phẩm, từ ñó nâng cao hiệu quả cho sản xuất rau ứng dụng công nghệ cao.
ðể hoàn thiện qui trình công nghệ NFT phục vụ sản xuất với chi phí
thấp, ñạt hiệu quả cao, ñáp ứng nhu cầu sản xuất rau an toàn quanh năm, ñồng
thời tăng hệ số sử dụng ñất, khắc phục tình trạng ñô thị hoá với tốc ñộ nhanh
trên ñịa bàn Hà Nội, ñề tài “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình kỹ thuật thuỷ
canh NFT trong sản xuất rau xà lách an toàn trên ñịa bàn Hà Nội” ñược
tiến hành nhằm ứng dụng một giải pháp sản xuất rau tiên tiến phù hợp với
trình ñộ sản xuất, năng lực ñầu tư của nông dân ngoại thành, góp phần tạo sự
chuyển biến trong nông nghiệp ven ñô. ðặc biệt, với phương pháp này có thể
sản xuất rau an toàn ngay trên vùng ñất ñã bị ô nhiễm.

1.2. Mục ñích yêu cầu của ñề tài
1.2.1. Mục ñích
Trên cơ sở theo dõi tình hình sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất
lượng của cây xà lách sản xuất trong hệ thống thuỷ canh NFT, chọn ra ñược
giống xà lách và dạng ống thích hợp nhất cho sản xuất bằng công nghệ cao
này. ðồng thời ñề tài ñưa ra các thông số kỹ thuật ñể hoàn thiện quy trình sản
xuất xà lách an toàn trong hệ thống thuỷ canh NFT và chuyển giao công nghệ
này cho các cơ sở sản xuất rau an toàn công nghệ cao của Hà Nội và phụ cận.
1.2.2. Yêu cầu
- ðánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng
của các giống xà lách trồng trên hệ thống thuỷ canh NFT.
- Xác ñịnh ñược giống xà lách phù hợp cho sản xuất trong hệ thống thuỷ
canh NFT với năng suất cao, chất lượng tốt.
- Xác ñịnh ñược dạng ống dẫn dung dịch phù hợp trong sản xuất xà lách

4
bằng công nghệ NFT
- ðánh giá hiệu quả kinh tế của phương pháp sản xuất xà lách NFT.
1.2.3. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của ñề tài cung cấp các thông số kỹ thuật về giống
và dạng ñường ống thích hợp trong sản xuất xà lách ứng dụng công nghệ
NFT, trên cơ sở ñó, góp phần hoàn thiện qui trình kỹ thuật NFT cho sản xuất
xà lách an toàn ở Hà Nội và vùng phụ cận, ñồng thời ứng dụng cho sản xuất
các loại rau ăn lá khác. Kết quả ñề tài sẽ làm tiền ñề cho việc nghiên cứu kỹ
thuật mới trong công nghệ trồng rau sạch trong nhà lưới, nhà kính ở nước ta.
1.2.4. Ý nghĩa thực tiễn
ðề tài là một giải pháp ñi tắt ñón ñầu trong việc nghiên cứu, ứng dụng
các tiến bộ khoa học kỹ thuật, công nghệ mới vào sản xuất nông nghiệp trong
giai ñoạn công nghiệp hoá, hiện ñại hoá nông nghiệp ñất nước hiện nay. Nhờ
ứng dụng công nghệ cao NFT trong sản xuất, năng suất và chất lượng rau xà

lách sẽ ñược nâng cao, ñảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, ñáp ứng với nhu
cầu tiêu dùng rau ngày càng cao của thị trường trong và ngoài nước, mang lại
hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất.

5
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây xà lách
Nhiều tài liệu cho rằng xà lách có nguồn gốc ở vùng bờ biển ðịa Trung
Hải. Sauer (1993) ñã cho rằng xà lách ñược chọn tạo từ dạng hoang dại là một
loại cỏ dại (Lactuca serriola) mọc ở vùng bờ biển ðịa Trung Hải và vùng Cận
ðông. Loài hoang dại của chi Lactuca không hình thành bắp rõ rệt mà cây
mọc ñứng, phân nhánh với lá có vị ñắng và có nhựa mủ. Các tranh vẽ giống
hình cây xà lách ñược tìm thấy trong các lăng mộ Ai Cập cổ ñại cách ñây hơn
4500 năm trước Công nguyên. Các bài viết minh chứng ñầu tiên về dạng xà
lách trồng trọt có trong các tài liệu lịch sử Hi Lạp từ năm 450 trước Công
nguyên. Trong thế kỷ ñầu tiên sau Công nguyên, những người La Mã ñã trồng
một số giống xà lách khác nhau. Ngày nay nhiều giống xà lách ñã ñược chọn
tạo và trồng phổ biến trên toàn Thế giới và ñược sử dụng chủ yếu làm salads
(Sauer, J.D. 1993).
Ở Việt Nam, xà lách ñược trồng từ rất lâu. Nhiều vùng trồng thường
xuyên như ðà Lạt với nhiều giống ñược nhập từ nước ngoài. Trước 1960, chủ
yếu các giống xà lách trồng có xuất xứ từ nước Pháp. Những giống xà lách
ñược sử dụng trong sản xuất từ năm 1990 phổ biến là Butter Lettuce CLS
808, Lettuce Mirrina, Lettuce Mini Star, Full Heart NR65... có nguồn gốc từ
Nhật và Mỹ. Từ 1998, có nhiều giống xà lách mới ñược nhập nội và ñược
gieo trồng theo phương thức sản xuất rau chất lượng cao với nhiều màu sắc
khác nhau như Lolbo Rossa, Romaine, Oakleaf Green... (Mỹ).
Một số giống ñược trồng ở một số vùng ở nước ta ñã trở thành các
giống ñịa phương như xà lách ñăm Hải Phòng, xà lách Bắc Ninh.

Xà lách thuộc Một trong những hệ thống phân loại thông dụng nhất
hiện nay là của Ferỏkovỏ

(1977) bao gồm các loài Châu Âu của chi Lactuca.

6
Ferỏkovỏ ñã chia chi này thành 4 phân chi là Lactuca, Mulgedium (Cass.)
C.B.

Clarke, Lactucopsis (Schultz-Bip. ex Vis. et Panc.) Rouy., và

Phaenixopus
(Cass.) Benth. Phân chi Lactuca ñược chia thành hai phân chi phụ là Lactuca
và Cyanicae DC. Phân chi phụ Lactuca bao gồm các loài L. sativa, L. serriola
L., L. altaica Fisch. et C.A.

Mey., L. saligna L., L. virosa L., và L. livida Boiss.
et Reut. Lactuca livida có quan hệ gần gũi với L. virosa.
2.2. Yêu cầu ñiều kiện ngoại cảnh của xà lách
2.2.1. Nhiệt ñộ
Cây xà lách có nguồn gốc ở vùng ôn ñới nên ưa khí hậu mát mẻ, có thể
chịu rét. Xà lách có thể sinh trưởng phát triển bình thường trong phạm vi
nhiệt ñộ từ 8-25
0
C. Sinh trưởng tốt nhất từ 10-16
0
C. Hạt có thể nảy mầm ở
0
0
C nhưng chậm, hạt nảy mầm tốt ở 10-15

0
C, thời kì cây con yêu cầu nhiệt ñộ
16-22
0
C. Nhiệt ñộ quá thấp hay quá cao ñều ảnh hưởng không tốt ñến xà lách.
2.1.2. Nước
Bộ rễ xà lách yếu, chủ yếu phân bố ở tầng ñất mặt nên khả năng chịu
hạn không cao do ñó cần thường xuyên giữ ẩm cho ñất (70-80%). (Tạ Thu
Cúc – giáo trình cây rau 2000).
2.2.3. Ánh sáng
Xà lách là cây ưa cường ñộ ánh sáng yếu tới trung bình, thông thường
yêu cầu từ 10-12 giờ là tốt nhất.
2.2.4. ðất và dinh dưỡng
Xà lách không kén ñất, có thể trồng trên nhiều vùng ñất khác nhau, tuy
nhiên ñất phải tơi xốp và thoát nước tốt và ñất có pH trung tính 5,8-6,6
Vai trò của nguyên tố ñạm: Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy ñạm
có ảnh hưởng tích cực ñến xà lách cuộn. Theo các tác giả này, liều lượng N
bón khuyến cáo tới 50 lb N/acre trong mùa lạnh. Khi bón thúc ñạm, cần bón
vào ñất ẩm trong mùa lạnh hoặc sau khi mưa. Không nên bón quá nhiều ñạm

7
cho xà lách. Nếu bón quá nhiều ñạm sẽ làm giảm chất lượng bắp do làm giảm
ñộ cứng chắc của lá hoặc gây ra nứt bắp. ðồng thời nếu gặp ñiều kiện nóng
ẩm sẽ tạo ñiều kiện cho bệnh thối bắp phát sinh phát triển và gây hại (George
Hochmuth và cs. 2003).
Vai trò của nguyên tố lân: George Hochmuth và cs. (2003) cho rằng
lân có ảnh hưởng rõ rệt ñến năng suất của xà lách. Kết quả nghiên cứu cho
thấy năng suất xà lách biến ñộng khi bón trong khoảng 300 - 400 lb P
2
O

5
/
acre. Liều lượng bón khuyến cáo cho cải bắp cuộn là không quá 200 lb P
2
O
5
/
acre. Theo George Hochmuth, nên bón lân rộng 3 inch theo hàng và sâu 2 – 3
inch dưới hàng.
Vai trò của nguyên tố kali: George Hochmuth và cs. (2003) ñã
khuyến cáo bón không quá 200 lb K
2
O/acre. Kali nên bón thúc và lót vào ñất
trước khi trồng. Nếu bón quá nhiều Kali vào ñất làm tăng lượng muối hoà tan
trong ñất gây hại cho cây xà lách.
Ca, Mg, và S: ðất hữu cơ thường cung cấp ñầy ñủ nhu cầu dinh dưỡng
trung lượng (Ca, Mg và S) cho xà lách. Triệu chứng thiếu Ca là ngọn bị táp.
Hiện tượng này thường không liên qua trực tiếp ñến ñất thiếu Ca mà do cây bị
ức chế tạm thời ñường vận chuyền Ca ñến lá non của xà lách (Guzman và
Sanchez, 1987). Rễ bị ñứt cũng dẫn ñến thiếu Ca do Ca thường ñược hút qua
các rễ non. Việc bón quá nhiều ñạm (làm cây sinh trưởng quá mức) hoặc
nhiều K (làm tăng lượng muối hoà tan) cũng dẫn ñến hiện tượng lá trong và lá
ngoài xà lách bị quăn và táp.
Vi lượng: Theo George Hochmuth và cs. (2003), vi lượng cần bón cho
xà lách như sau:
Manganese (Mn): nếu pH dưới 5,7 thì không cần bón. Nếu pH trên 5,7
nên bón 8lb Mn/acre.

8
Boron (B): nên bón 1.0 - 1.5 lb B/acre tuỳ thuộc vào giống và môi

trường ñất.
ðồng (Cu): ở ñất mới trồng thì không cần bón Cu. Tuỳ thuộc vào giống
mà có thể bón từ 4 – 12 lb B/acre.
Kẽm (Zn): lượng bón khuyến cáo cho cây biểu hiện triệu chứng thiếu
Zn là 8 lb B/acre.
Dinh dưỡng qua lá: theo Beverly và Guzman (1985), hiện tượng thiếu
vi lượng ở xà lách thường xảy ra trong ñiều kiện thời tiết lạnh hoặc ẩm ướt.
Tuy nhiên một cây trồng (ngay cả ở ruộng có ñộ pH kiềm) không phản ứng
với phân vi lượng bón vào ñất. Vì vậy phân vi lượng tốt nhất ñược bón qua lá.
Lượng bón khuyến cáo cho xà lách xoăn như sau:
Nguyên tố
dinh dưỡng
Lượng phun
lb/acre
Số lần phun
Mn 1,0 1lần/tuần trong 2 – 4 tuần
Zn 0,25 2 lần/tuần trong 2 tuần
Fe 0,25 2 lần/tuần trong 2 tuần

2.3. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trồng rau không dùng
ñất ở trong và ngoài nước
2.3.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới:
Hiện nay nhiều quốc gia trên khắp thế giới ñã ñi trước chúng ta hàng
chục năm trên lĩnh vực nghiên cứu, ứng dụng các công nghệ kỹ thuật cao vào
sản xuất nông nghiệp như công nghệ sinh học, công nghệ nhà kính, công nghệ
hoá học, công nghệ tự ñộng hoá, công nghệ trồng cây không dùng ñất...vào
sản xuất các sản phẩm rau và hoa cao cấp. Nhờ ñó năng suất và chất lượng
rau trên thế giới tăng lên gấp nhiều lần, mang lại lợi nhuận khổng lồ cho các
nhà sản xuất ở các nước phát triển như Mỹ, Hà Lan, úc....

9
Nhìn chung, việc sử dụng các loại nhà ñể trồng cũng như các thiết bị
phục vụ cho công nghệ sản xuất rau an toàn theo kiểu công nghiệp ñã ñược sử
dụng hầu hết các nước trên thế giới. Trong vòng 10-15 năm gần ñây, thế giới
ñã sử dụng nhà kính khoảng 30.000 ha. Nhà lưới ñã ñược áp dụng cả năm
châu lục, ñặc biệt là ðịa Trung Hải, Trung Quốc và Nhật Bản. Riêng 1987 –
1988, thế giới sử dụng ñể trồng rau an toàn khoảng 1980.000ha, trong ñó Tây
Âu 58.000ha, ðông Âu 18.000ha [2],[24]. Từ 1960 trở lại ñây nhà trồng trở
thành công cụ bảo vệ thực vật, là hệ thống ñiều khiển môi trường ñể sản xuất
rau an toàn quanh năm.
Sau chiến tranh thế giới thứ 2, quân ñội mỹ ñã xây dựng một quy mô
lớn ở Nhật Bản ñể sản xuất rau an toàn trong dung dịch. Năng suất ñưa chuột
ñạt: 103 tấn/ha (trồng trên ñất chỉ ñạt 35 tấn/ha) [2].
Vùng Sa mạc AbuDhabi trồng ñược nhiều loại rau trong nhà kính và
năng suất cao hơn ngoài ñồng ruộng.
Tại Nhật Bản, 1983 – 1984 trồng rau an toàn với công nghệ không
dùng ñất tăng khoảng 500ha, năng suất cà chua ñạt 130-140tấn/ha/năm, dưa
leo 250tấn/ha và xa lách 700tấn/ha.
Ở Pháp, 1975 ứng dụng công nghệ này rất nhanh không những trồng
rau mà trồng cả hoa với quy mô 300 ha. [2]
Ở Bắc Âu,1991 ñã có hơn 4000 ha trồng rau trong dung dịch, ở Mỹ có
khoảng 220ha trồng rau nhà kính, trong ñó có 75% diện tích trồng rau bằng
công nghệ không dùng ñất. Hà Lan có 3600ha và Nam Phi có 400ha trồng cây
trong dung dịch.[1]
Ở Singapore, người ta ñã sử dụng kỹ thuật khí canh ñể trồng rau diếp,
bắp cải, cà chua và một số loại rau ôn ñới. Rau diếp trồng theo phương pháp
này sẽ cho thu hoạch sau trồng 25-30 ngày.[7]
Woodward (1699) ñã trồng cây bạc hà trong nước có ñộ tinh khiết khác

10

nhau, ông nhận thấy cây trồng trong nước tự nhiên sinh trưởng tốt hơn cây
trồng trong nước cất cũng như cây trồng trong nước có pha một ít ñát. ðến thế
kỷ 19 với học thuyết phân bón của Justus Von Liebig (1803-1873) ñã mở ra
cho nghiên cứu khoa học nguyên lý sinh dưỡng thực vật dùng cho những
dung dịch dinh dưỡng có hoặc không có gia thể.[2]
Trồng rau trên các giá thể: Khác với hệ thống trồng rau trong dung dịch
ở chỗ, khi trồng cây trên các giá thể rễ cây phát triển trên môi trường chất rắn
giúp cho cây có nơi cư trú chắc chắn, không cần phải ñỡ cây như trong dung
dịch dinh dưỡng. [1].
+ Các thiết bị phục vụ cho công nghệ:
ðể sản xuất rau an toàn theo hướng công nghiệp cần phải ñầu tư các
thiết bị tương ứng với công nghệ trồng ñược lựa chọn. Có thể phân thiết bị
sản xuất rau theo kiểu công nghiệp làm 3 loại chính: nhà trồng, hệ thống chăm
sóc và hệ thống thiết bị phục vụ cho yêu cầu ñặc biệt của công nghệ.
Nhà trồng: Thế giới hiện nay ñã nghiên cứu và ứng dụng một số nhà
trồng rau an toàn theo kiểu công nghiệp: nhà lưới không có mái che, nhà lưới
có mái che và nhà kính. [1]
- Nhà lưới không có mái che: ðộ chống côn trùng và hạn chế phun
thuốc BVTV, một phần nào giảm nhiệt (2-4
0
C) và tránh dập nát rau khi trời
mùa cần phải có nhà lưới ñể trồng rau. Lưới che có thể bằng thép, bằng
Polyethylen hay Aluminet với ñộ màu khác nhau. Khung nhà bằng thép
cacbon thường, thép không rỉ hoặc bằng tre, gỗ… [1], [2]. Ưu ñiểm của dạng
nhà này là ñầu tư ban ñầu ít, thích hợp với người ít vốn. Tuy nhiên nhược
ñiểm là không có khả năng tăng nhiệt mùa ñông, không chịu mưa ñá…
- Nhà lưới có mái che: nhà có thể phủ bằng Polyethylen hoặc bằng
nhựa tổng hợp ñể chống mưa bão, tránh dập nát rau, nhà loại này có thể bố trí
thêm hệ thống thông gió ñể giảm nhiệt ñộ nhưng không lắp ñược hệ thống

ñiều hoà trong nhà lúc cần thiết.

11

- Nhà kính: là loại nhà cao cấp chống côn trùng, chống tia cực tím, loại
nhà này cần có hệ thống làm mát, có thể lắp ñặt các thiết bị ñể có thể trồng
rau quanh năm. [1], [2]
+ Hệ thống thiết bị phụ trợ cho công nghệ: Do sản xuất rau theo kiểu
công nghiệp nên công nghệ ñòi hỏi phải chính xác ở một số khâu quan trọng.
ðối với công nghệ này yêu cầu một số bộ phận lọc chống tắc kẹt, ñịnh lượng
và hoà trộn lượng nước tưới và phân bón theo một tỷ lệ nhất ñịnh. Bộ phận
kiểm soát CEC , pH….
Một số ứng dụng thuỷ canh
* Khái niệm về kỹ thuật thuỷ canh
Thuỷ canh (Hydroponics), là hình thức canh tác không xử dụng ñất.
Cây trồng ñược trồng trên hoặc trong dung dịch dinh dưỡng, sử dụng dinh
dưỡng hoà tan trong nước dưới dạng dung dịch và tuỳ theo từng kỹ thuật mà
bộ rễ cây có thể ngâm hoặc treo lơ lửng trong môi trường không khí bão hoà
dinh dưỡng. Trồng cây không sử dụng ñất ñã ñược ñề xuất từ lâu bởi các nhà
khoa học như Knop, Kimusa… Những năm gần ñây phương pháp này tiếp tục
ñược nghiên cứu hoàn thiện và sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới
[1], [2], [3], [5] [13], [14].
* Cơ sở khoa học của kỹ thuật thuỷ canh
Nước có vai trò vô cùng quan trọng ñối với ñời sống sinh vật nói chung
và thực vật nói riêng. Có thể nói “ở ñâu có nước là ở ñó có sự sống”. 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 ñổi chất trong
cơ thể ñều cần có nước tham gia. Nước là môi trường vận chuyển các chất và
tham gia vào các phản ứng hoá sinh ñể tạo chất khử mang năng lượng lớn
dùng ñể khử CO

2
trong cơ thể thực vật. Bên cạnh ñó nước còn ảnh hưởng
gián tiếp ñến quang hợp như làm giảm nhiệt ñộ mặt lá, ñóng mở khí khổng…

12

tuy nhiên nhu cầu nước của cây nhiều hay ít còn phụ thuộc vào từng giao
ñoạn phát triển của cây [1], [2], [16].
Cùng với nước thì các chất khoáng cũng có vai trò quan trọng ñối với
hoạt ñộng sống của cây. Khi nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng của cây từ năm
1849 ñến 1856 Salm-Horstmar ñã chứng minh ñược rằng cây lúa mạch muốn
sinh trưởng và phát triển bình thường phải cần ñến những nguyên tố như N, P,
S, K, Ca, Mg, Si, Fe, Mn. ðến năm 1938 hai nhà sinh lý học thực vật người
ðức là Sachs và Knop ñã phát hiện rằng ñể cây trồng sinh trưởng và phát triển
bình thường phải cần ñến 16 nguyên tố cơ bản là: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg,
S, Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Bo, Cl. Từ ñó các ông ñề xuất phương pháp trồng cây
trong dung dịch [1], [9], [14].
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 ñất, chỉ cần ñáp ứng ñủ các yêu cầu trên.
* Sơ lược về lịch sử phát triển của kỹ thuật thuỷ canh
- Người ñầu tiên nghiên cứu về kỹ thuật thuỷ canh là Boyle (1666) ñã
thử trồng cây trong lọ con chỉ chứa nước.
- Tiếp theo là John Woodward (1699) trồng cây bạc hà trong nước có
ñộ tinh khiết khác nhau.
- Năm 1804 Desaussure ñã ñề xuất rằng: cây hấp thụ các nguyên tố hoá
học từ trước, ñất và không khí.
Cuối thế kỷ 19 hai nhà khoa học người ðức là Sachs và Knop ñã ñề
ra phương pháp trồng cây trong dung dịch nước có chứa các chất khoáng
mà cây cần [1], [2].

- Dung dịch trồng cây ñầu tiên do Knop sản xuất nó có thành phần ñơn
giản chỉ cần gồm 6 loại muối vô cơ trong ñó chứa các nguyên tố ña lượng và

13

trung lượng, qua gần 70 năm nghiên cứu và cải tiến, ñến ñầu những năm 1930
W.F.Gericke ở trường ñại học California (Mỹ) ñã tiến hành các thí nghiệm
trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng có chứa thành phần các nguyên tố
khoáng theo tỷ lệ nhất ñịnh mà cây cần. [2]
- ðến năm 1943 trước khi chiến tranh thế giới thứ II kết thúc rau mới
ñược chính thức ñưa vào sản xuất hàng hoạt bằng công nghệ không dùng ñất.
- Nhà trồng (nhà lưới, nhà kính) ñã du nhập vào châu Âu và châu á từ
thập nhiên 50-60 của thế kỷ 20. Các hệ thống thuỷ canh lớn ñã ñược phát
triển tại sa mạc ở California, Arizona, Abu Dhabi, Iran từ những năm 1970
(Fontes, 1973; Jensen and Teran, 1971) [19].
- Hiện nay công nghệ trồng cây không dùng ñất ñã ñược phát triển rộng
rãi trên toàn thế giới, từ ñơn giản cho ñến tính vi phức tạp, từ sản xuất nhỏ lẻ
cho ñến sản xuất công nghiệp.
* Các hệ thống trồng cây không dùng ñất trên thế giới.
Hệ thống thuỷ canh
Căn cứ vào ñặc ñiểm sử dụng dung dịch dinh dưỡng có thể chia thành 2
dạng hệ thống thuỷ canh.
Hệ thống thuỷ canh tĩnh: ở hệ thống này, rễ cây ñược ñể một phần hay
toàn phần trong dung dịch, mà trong quá trình trồng cây dung dịch dinh
dưỡng không chuyển ñộng, hông có sự hồi lưu.
- Hệ thống thuỷ canh ñộng: là loại hệ thống mà trong quá trình trồng
cây dung dịch dinh dưỡng có sự chuyển ñộng ở dạng hồi lưu hay không hồi
lưu. [1], [2], [13].
Các hệ thống Hydroponic và cách thức hoạt ñộng:
Có 6 hệ thống hydroponic cơ bản, bao gồm hệ thống dạng bấc (Wick

),
Thủy canh (Water Culture
), Ngập & Rút ñịnh kỳ (Ebb and Flow), Nhỏ
giọt (Drip) (có hoàn lưu và không), Kỹ thuật “Màng dinh dưỡng” (N.F.T. -

14

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
hydroponic ñều là biến thể (hay kết hợp) của 6 loại này.
1. Hệ thống dạng bấc (wick system)
Hệ thống dạng Bấc cho ñến nay là dạng hệ thống hydroponic ñơn giản
nhất. ðây là hệ thống bị ñộng. Dung dịch dinh dưỡng ñược 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
ñó, Perlite, Vermiculite, Pro-Mix và sợi xơ dừa là những loại phổ biến nhất.
Vấn ñề lớn nhất của hệ thống này là các cây lớn thường sử dụng lượng
lớn nước có thể sẽ sử dụng hết dung dịch dinh dưỡng nhanh hơn những bấc
cung cấp nước cho chúng.
2. Hệ thống thủy canh (Water Culture)
Hệ thống thủy canh là hệ thống ñơn giản nhất trong các hệ thống
hydroponic ‘hoạt ñộng’. Phần bệ giữ các cây thường làm bằng Styrofoam và
ñặt nổi ngay trên dung dịch dinh dưỡng. Có 1 máy bơm cung cấp khí vào khối
sủi bọt (air stone) dung dịch dinh dưỡng và cung cấp oxygen cho rễ của cây.
Thủy canh là hệ thống ñược lựa chọn cho nuôi cấy rau diếp, loại cây phát
triển mạnh khi gặp nước. Rất ít loại cây khác phát triển tốt trên hệ thống này.
Hệ thống hydroponic dạng này thường dùng phổ biến trong dạy học.
Hệ thống ít tốn kém, có thể tận dụng bể chứa nước hay những bình chứa
không rỉ khác.
Vấn ñề lớn nhất của hệ thống này là nó không hoạt ñộng tốt ñối với

những cây lớn hay cây có ñời sống dài.
3. Hệ thống ngập & rút ñịnh kỳ (ebb và flow system)
Hệ thống ngập và rút ñịnh kỳ hoạt ñộng bằng cách làm khay trồng ngập
tạm thời trong dung dịch dinh dưỡng sau ñó rút ngược trở lại dung dịch này

15

vào bồn chứa. Hoạt ñộng này ñược thực hiện với 1 cái bơm chìm trong bể có
nối với thời gian.
Khi timer bật bơm chạy, dung dịch dinh dưỡng ñược bơm vào khay
trồng. Khi timer tắt máy bơm, dung dịch dinh dưỡng rút ngược lại vào bồn
chứa. timer ñược lập chu kỳ vài lần / ngày, tùy theo kích cỡ và loại cây trồng,
nhiệt ñộ và ñộ ẩm cũng như loại chất trồng ñược sử dụng.
Ebb and Flow 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
có hột. 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 ñiện cũng như hư bơm và thời gian. Rễ có thể khô nhanh
khi chu kỳ nước bị ngưng. Vấn ñề 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 ñất tốt như Pro-mix hay Faffard's).
4. Hệ thống nhỏ giọt (Drip systems – recovery / non-recovery)
Hệ thống nhỏ giọt có thể là loại hệ thống hydroponic ñược sử dụng
rộng rãi nhất trên thế giới. Thực hiện ñơn giản, thời gian ñiều khiển bơm ngập
chìm. Thời gian bật máy bơm lên và dung dịch dinh dưỡng ñược nhỏ trực tiếp
lên gốc của mỗi cây bởi những ñường ống nhỏ giọt nhỏ. Trong hệ thống nhỏ
giọt hồi lưu, dung dịch dinh dưỡng dư chảy xuống sẽ ñược 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 ñược tái sử dụng, cho phép sử dụng thời gian 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 thời gian chính xác hơn sao cho chu kỳ nước có thể ñiều chỉnh
nhằm ñảm bảo cây có ñủ chất dinh dưỡng và nước dư xuống ở mức thấp nhất.