Khảo sát ảnh hưởng của ánh sáng LED, dung dịch NABO lên sự sinh trưởng và phát triển của cây cải canh lá đỏ (BRASSICA JUNCEA SUBSP. INTEGRIFOLIA) trong hệ thống thủy canh hồi lưu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG LED,
DUNG DỊCH NANO LÊN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ
PHÁT TRIỂN CỦA CÂY CẢI CANH LÁ ĐỎ
(BRASSICA JUNCEA SUBSP. INTEGRIFOLIA)
TRONG HỆ THỐNG THỦY CANH HỒI LƯU

Ngành:

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

GVHD

: TS. TRỊNH THỊ LAN ANH

SVTH

: Ngơ Diễm My
MSSV: 1611100033
Nguyễn Hồng Hồng Mỹ
MSSV: 1611100251
Lớp: 16DSHA2

TP. Hồ Chí Minh, 2020

CAM ĐOAN
Chúng tôi xin cam đoan đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của ánh sáng đèn LED,
dung dịch nano lên sự sinh trưởng và phát triển của cây cải Canh lá đỏ (Brassica
juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu” là đề tài nghiên cứu
do chúng tôi thực hiện, dưới sự hướng dẫn của TS. Trịnh Thị Lan Anh – giảng
viên viện Khoa học Ứng dụng, Trường Đại học Công Nghệ TP. HCM. Đề tài
được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, tiến hành thực nghiệm tại số 236,
Ấp Rạch Chanh, Xã Lợi Bình Nhơn, TP. Tân an, Tỉnh Long An). Các số liệu,
bảng trong bài báo cáo hồn tồn trung thực.
Đồ án khơng sao chép dưới bất kỳ hình thức nào, nếu có phát hiện sự gian
lận nào chúng tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 9 năm 2020
Sinh viên thực hiện

Ngơ Diễm My

i

Nguyễn Hồng Hồng Mỹ


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này, ngồi sự nỗ lực của bản thân, chúng tơi
cịn nhận được sự quan tâm và giúp đỡ của gia đình, bạn bè và Giảng viên hướng
dẫn.
Trước tiên, chúng tơi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu Trường Đại Học
Cơng Nghệ TP. HCM cùng tồn thể q thầy, cô Viện Khoa Học Ứng Dụng
Trường Đại Học Công Nghệ TP. HCM lời cảm ơn chân thành nhất.

Đặc biệt, chúng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Giảng viên hướng dẫn
TS. TRỊNH THỊ LAN ANH người đã tận tâm hướng dẫn chúng tơi trong suốt q
trình thực hiện và hồn thành đề tài.
Đồng thời, chúng tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến những người thân và gia
đình đã tận tình giúp đỡ và hỗ trợ đầu tư kinh phí cho q trình thực hiện đề tài này.
Do kiến thức còn hạn chế và khả năng tiếp thu học hỏi cịn nhiều bỡ ngỡ chưa
hồn hảo nên bài báo cáo sẽ cịn nhiều sai sót, kính mong sự góp ý và giúp đỡ của
q thầy cơ.
Cuối cùng chúng tơi xin kính chúc Q thầy, cơ dồi dào sức khỏe và thành
công trong sự nghiệp cao quý!

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 9 năm 2020
Sinh viên thực hiện

Ngơ Diễm My

ii

Nguyễn Hồng Hồng Mỹ


MỤC LỤC
CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... ii
MỤC LỤC ......................................................................................................... iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................... ix
DANH MỤC BIỂU ĐỒ .................................................................................... xi
DANH MỤC HÌNH ẢNH .............................................................................. xiv
MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1

1. Đặt vấn đề ...................................................................................................... 1
2. Mục đích ......................................................................................................... 3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 3
4. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 4
5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 4
6. Ý nghĩa khoa hoc và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ...................................... 4
7. Kết quả đạt được ........................................................................................... 5
8. Kết cấu của đồ án .......................................................................................... 6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 7
1.1. Giới thiệu sơ lược về thủy canh (Hydroponics) ....................................... 7
1.1.1. Khái niệm .................................................................................................. 7
1.1.2. Cơ sở khoa học của thủy canh .................................................................. 9
1.1.3. Sơ lược lịch sử nghiên cứu ...................................................................... 10
1.1.4. Thành tựu ứng dụng phương pháp thủy canh (hydroponics) .................. 13
1.1.5. Chất dinh dưỡng - môi trường nuôi trồng thủy canh .............................. 15
1.1.6. Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường .................................................... 31
1.1.7. Giá thể nuôi trồng thủy canh ................................................................... 33
1.1.8. Các loại hình thủy canh ........................................................................... 36
1.2. Sơ lược về đèn LED (Light Emitting Diode) ......................................... 40

iii


1.2.1. Giới thiệu đèn LED ................................................................................. 40
1.2.2. Ưu điểm và nhược điểm của đèn LED ................................................... 41
1.3. Các loại dung dịch nano .......................................................................... 43
1.3.1. Nano đồng ............................................................................................... 44
1.3.2. Nano bạc ................................................................................................. 45
1.3.3. Nano chitosan .......................................................................................... 50
1.4. Giới thiệu chung về cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.

integrifolia) ........................................................................................................ 51
1.4.1. Nguồn gốc và phân loại .......................................................................... 51
1.4.2. Đặc điểm hình thái, sinh học................................................................... 52
1.4.3. Giá trị dinh dưỡng của cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.
integrifolia) ........................................................................................................ 53
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP .......................................... 55
2.1. Địa điểm và thời gian tiến hành đề tài ................................................... 55
2.2. Vật liệu ...................................................................................................... 55
2.2.1. Dụng cụ thí nghiệm ................................................................................. 55
2.2.2. Hạt giống ................................................................................................. 57
2.2.3. Môi trường dinh dưỡng ........................................................................... 57
2.2.4. Giá thể ..................................................................................................... 58
2.3. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 58
2.3.1. Chuẩn bị cây giống .................................................................................. 58
2.3.2. Bố trí hệ thống thủy canh hồi lưu ........................................................... 59
2.3.3. Hệ thống chiếu sáng ................................................................................ 60
2.4. Bố trí thí nghiệm ....................................................................................... 64
2.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của đèn LED đơn sắc lên sự sinh
trưởng và phát triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.
integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu ........................................ 64
2.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ kết hợp đèn LED lên sự
sinh trưởng và phát triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.

iv


integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu ....................................... 65
2.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng nano đồng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong
hệ thống thủy canh hồi lưu ..................................................................... 66

2.4.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng nano bạc lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong
hệ thống thủy canh hồi lưu ..................................................................... 68
2.4.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng nano chitosan lên sự sinh trưởng và
phát triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia)
trong hệ thống thủy canh hồi lưu ........................................................... 69
2.5. Chỉ tiêu theo dõi ....................................................................................... 70
2.6. Thống kê và xử lý số liệu ......................................................................... 70
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................. 71
3.1. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của đèn LED đơn sắc lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ
thống thủy canh hồi lưu sau 30 ngày ........................................................ 71
3.2. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của các tỷ lệ kết hợp đèn LED lên sự sinh trưởng
và phát triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia)
trong hệ thống thủy canh hồi lưu sau 30 ngày .......................................... 80
3.3. Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của nano đồng lên sự sinh trưởng và phát triển
của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống
thủy canh hồi lưu sau 30 ngày .................................................................. 90
3.4. Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của nano bạc lên sự sinh trưởng và phát triển của
cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống
thủy canh hồi lưu sau 30 ngày ................................................................ 100
3.5. Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của nano chitosan lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ
thống thủy canh hồi lưu sau 30 ngày ...................................................... 109
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................... 118

v


4.1. Kết luận ................................................................................................... 118

4.2. Kiến nghị ................................................................................................. 119
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 120
PHỤ LỤC

vi


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
LED

Light - Emitting Diode

RDT

Root deeping technique

FT

Floating technique

CAT

Capillary action technique

NFT

Nutrient film technique

DFT

Deep flow technique

HBT

Hanging bag technique

GBT

Growing technique

PT

Pot technique

DNA

Deoxyribonucleic Acid

PAA

polyacrylic acid

ACC

aminocyclopropane-1- carboxylic acid

EPA

Enviroment Protection Agency

N

nitrogen

P

phosphorus

K

Potassium

Ca

Calcium

Mg

Magnesium

S

Lưu huỳnh

Zn

Kẽm

Fe

sắt

Cu

đồng

B

Bo

Mn

Manganse

Mo

Molybdenum

Si

Silic

EC

electro-conductivity

TDS

total dissolved salts

vii


ppm

part per million

DO

dissolved oxygen

viii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tình hình phát triển thủy canh ở một số nước .......................................14
Bảng 1.2. Vai trò của các chất khoáng thiết yếu đối với sự phát triển cây trồng,
những dấu hiệu thiếu và dư thừa chất khoáng .....................................25
Bảng 1.3. Giá trị dinh dưỡng của cải Canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.
integrifolia) trên 100 g .........................................................................54
Bảng 2.1. Ảnh hưởng ánh sáng LED đơn sắc đến quá trình sinh trưởng và phát triển
của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) .............65
Bảng 2.2. Ảnh hưởng ánh sáng LED kết hợp đến quá trình sinh trưởng và phát triển
của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) .............66
Bảng 2.3. Ảnh hưởng của nano đồng lên sự sinh trưởng và phát triển của cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) .................................68
Bảng 2.4. Ảnh hưởng của nano bạc lên sự sinh trưởng và phát triển của cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) .................................69
Bảng 2.5. Ảnh hưởng của nano chitosan lên sự sinh trưởng và phát triển của cây
Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) ........................... 70

Bảng 3.1. Ảnh hưởng của đèn LED đơn sắc lên sự sinh trưởng và phát triển của cây
Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy
canh hồi lưu sau 30 ngày .....................................................................72
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của đèn LED đơn sắc đến trọng lượng của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 30 ngày .......................................................................................... 75
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ kết hợp LED xanh dương và LED đỏ lên sự sinh
trưởng và phát triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.
integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu sau 30 ngày ................81
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ kết hợp LED xanh dương và LED đỏ đến trọng
lượng của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong
hệ thống thủy canh hồi lưu sau 30 ngày ..............................................84

ix


Bảng 3.5. Ảnh hưởng của nano đồng lên sự sinh trưởng và phát triển của cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy
canh hồi lưu sau 30 ngày .....................................................................91
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nano đồng đến trọng lượng của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 30 ngày .......................................................................................... 94
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của nano bạc lên sự sinh trưởng và phát triển của cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy
canh hồi lưu sau 30 ngày ...................................................................101
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của nano bạc đến trọng lượng của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 30 ngày ........................................................................................104
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của nano chitosan lên sự sinh trưởng và phát triển của cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy

canh hồi lưu sau 30 ngày ...................................................................120
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của nano chitosan đến trọng lượng của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 30 ngày ........................................................................................113

x


DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3.1. Ảnh hưởng của đèn LED đơn sắc đến số lượng lá của cây Cải canh lá
đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi
lưu sau 10; 20; 30 ngày ....................................................................73
Biểu đồ 3.2. Ảnh hưởng của đèn LED đơn sắc đến chiều cao của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 10; 20; 30 ngày ..........................................................................73
Biểu đồ 3.3. Ảnh hưởng của đèn LED đơn sắc lên chiều dài lá của cây Cải canh lá
đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi
lưu sau 10; 20; 30 ngày ....................................................................74
Biểu đồ 3.4. Ảnh hưởng của đèn LED đơn sắc lên chiều rộng (đường kính) lá của
cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ
thống thủy canh hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày ...................................74
Biểu đồ 3.5. Ảnh hưởng của đèn LED đơn sắc lên sự sinh trưởng và phát triển của
cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ
thống thủy canh hồi lưu sau 30 ngày ...............................................75
Biểu đồ 3.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ kết hợp LED xanh dương và LED đỏ đến số
lượng lá của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia)
trong hệ thống thủy canh hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày .....................82
Biểu đồ 3.7. Ảnh hưởng của tỷ lệ kết hợp LED xanh dương và LED đỏ đến chiều
cao của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong
hệ thống thủy canh hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày .............................. 82

Biểu đồ 3.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ kết hợp LED xanh dương và LED đỏ lên chiều dài
lá của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong
hệ thống thủy canh hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày .............................. 83
Biểu đồ 3.9. Ảnh hưởng của tỷ lệ kết hợp LED xanh dương và LED đỏ lên chiều
rộng (đường kính) lá của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.
integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày 83

xi


Biểu đồ 3.10. Ảnh hưởng của tỷ lệ kết hợp LED xanh dương và LED đỏ lên sự sinh
trưởng và phát triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.
integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu sau 30 ngày .............84
Biểu đồ 3.11. Ảnh hưởng của nano đồng đến số lượng lá của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 10; 20; 30 ngày ..........................................................................92
Biểu đồ 3.12. Ảnh hưởng của nano đồng đến chiều cao của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 10; 20; 30 ngày ..........................................................................92
Biểu đồ 3.13. Ảnh hưởng của nano đồng lên chiều dài lá của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 10; 20; 30 ngày ..........................................................................93
Biểu đồ 3.14. Ảnh hưởng của nano đồng lên chiều rộng (đường kính) lá của cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy
canh hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày .....................................................93
Biểu đồ 3.15. Ảnh hưởng của nano đồng lên sự sinh trưởng và phát triển của cây
Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống
thủy canh hồi lưu sau 30 ngày ......................................................... 94
Biểu đồ 3.16. Ảnh hưởng của nano bạc đến số lượng lá của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu

sau 10; 20; 30 ngày ........................................................................102
Biểu đồ 3.17. Ảnh hưởng của nano bạc đến chiều cao của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 10; 20; 30 ngày ........................................................................102
Biểu đồ 3.18. Ảnh hưởng của nano bạc lên chiều dài lá của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 10; 20; 30 ngày ........................................................................103

xii


Biểu đồ 3.19. Ảnh hưởng của nano bạc lên chiều rộng (đường kính) lá của cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy
canh hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày ...................................................103
Biểu đồ 3.20. Ảnh hưởng của nano bạc lên sự sinh trưởng và phát triển của cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy
canh hồi lưu sau 30 ngày ................................................................104
Biểu đồ 3.21. Ảnh hưởng của nano chitosan đến số lượng lá của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 10; 20; 30 ngày ........................................................................111
Biểu đồ 3.22. Ảnh hưởng của nano chitosan đến chiều cao của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 10; 20; 30 ngày ........................................................................111
Biểu đồ 3.23. Ảnh hưởng của nano chitosan lên chiều dài lá của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 10; 20; 30 ngày ........................................................................112
Biểu đồ 3.24. Ảnh hưởng của nano chitosan lên chiều rộng (đường kính) lá của cây
Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống
thủy canh hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày ...........................................112
Biểu đồ 3.25. Ảnh hưởng của nano chitosan lên sự sinh trưởng và phát triển của cây

Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống
thủy canh hồi lưu sau 30 ngày .......................................................113

xiii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Mơ hình thủy canh ngâm rễ ...................................................................36
Hình 1.2. Mơ hình thủy canh nổi ...........................................................................37
Hình 1.3. Mơ hình thủy canh mao dẫn ...................................................................37
Hình 1.4. Mơ hình thủy canh màng mỏng dinh dưỡng ..........................................38
Hình 1.5. Mơ hình thủy canh dịng sâu ..................................................................38
Hình 1.6. Mơ hình thủy canh túi treo .....................................................................39
Hình 1.7. Mơ hình thủy canh túi tăng trưởng ........................................................40
Hình 1.8. Mơ hình thủy canh chậu mơi trường ......................................................40
Hình 1.9. Cải Canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) ............................ 52
Hình 2.1. Lưới chắn cơn trùng được treo xung quanh căn phịng thí nghiệm .......55
Hình 2.2. Bao nylon đen được phủ xung quanh giàn thí nghiệm để tránh các ánh
sáng đèn LED không bị pha trộn, ghi nhận được chính xác của kết quả 55
Hình 2.3. Rọ nhựa giá thể, sử dụng rọ đen để tránh bị rong rêu ............................ 56
Hình 2.4. Ống thủy canh lục giác ...........................................................................56
Hình 2.5. Các loại nano .......................................................................................... 57
Hình 2.6. Hạt giống cải Canh lá đỏ ........................................................................57
Hình 2.7. Tro, trấu và xơ dừa đã được trộn sẵn .....................................................58
Hình 2.8. Cây con cải Canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) ...............59
Hình 2.9. Mơ hình thiết kế giàn kệ hệ thống thủy canh hồi lưu ............................ 60
Hình 2.10. Mơ hình thiết kế hệ thống chiếu sáng đèn LED đơn sắc .....................61
Hình 2.11. Hệ thống chiếu sáng đèn LED đơn sắc theo thiết kế ........................... 61
Hình 2.12. Mơ hình thiết kế hệ thống chiếu sáng LED kết hợp ............................ 62
Hình 2.13. Hệ thống chiếu sáng LED kết hợp theo thiết kế ..................................63

Hình 3.1. Ảnh hưởng của đèn LED đơn sắc lên sự sinh trưởng và phát triển của cây
Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy
canh hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày (lần lượt từ trên xuống dưới) .............78

xiv


Hình 3.2. Ảnh hưởng của đèn LED đơn sắc lên sự hình thành rễ của cây Cải canh lá
đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 30 ngày .............................................................................................. 79
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ kết hợp LED xanh dương và LED đỏ lên sự sinh
trưởng và phát triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.
integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày (lần lượt
từ trái sang phải) ......................................................................................88
Hình 3.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ kết hợp LED xanh dương và LED đỏ lên sự hình
thành rễ của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong
hệ thống thủy canh hồi lưu sau 30 ngày ..................................................89
Hình 3.5. Ảnh hưởng của nano đồng lên sự sinh trưởng và phát triển của cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh
hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày (lần lượt từ trên xuống dưới) ......................98
Hình 3.6. Ảnh hưởng của nano đồng lên sự hình thành rễ của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu sau
30 ngày ....................................................................................................99
Hình 3.7. Ảnh hưởng của nano bạc lên sự sinh trưởng và phát triển của cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh
hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày (lần lượt từ trên xuống dưới) ....................107
Hình 3.8. Ảnh hưởng của nano bạc lên sự hình thành rễ của cây Cải canh lá đỏ
(Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu sau
30 ngày ..................................................................................................108
Hình 3.9. Ảnh hưởng của nano chitosan lên sự sinh trưởng và phát triển của cây Cải

canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh
hồi lưu sau 10; 20; 30 ngày (lần lượt từ trên xuống dưới) ....................116
Hình 3.10. Ảnh hưởng của nano chitosan lên sự hình thành rễ của cây Cải canh lá
đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu
sau 30 ngày ............................................................................................117

xv


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Thời đại công nghệ 4.0 đang ngày càng được mở rộng và phát triển, đồng thời
mọi người đều hướng đến một lối sống xanh sạch. Do đó mọi người đang ngày càng
có ý thức bảo vệ môi trường cũng như chú trọng sức khỏe hơn. Đầu tiên để có được
sức khỏe tốt con người hiện nay đang rất quan tâm đến vấn đề nguồn thực phẩm
sạch an tồn, để có thói quen ăn uống ngày càng lành mạnh hơn. Đây là một vấn đề
vô cùng nan giải khi hiện nay tình trạng tràn lan thực phẩm trơi nổi kém chất lượng.
Cũng vì lý do này mà các hộ gia đình nhất là ở các thành phố lớn đang rất quan tâm
đến vấn đề rau sạch. Kéo theo đó rất nhiều hộ gia đình có xu hướng trồng rau sạch
tại nhà do ở các thành phố lớn đất chật người đông nên họ chọn trồng rau thủy canh
tại nhà để có thể tiết kiệm diện tích cũng như an toàn sức khỏe đảm bảo hơn về
nguồn gốc của rau sạch.
Trên thị trường có rất nhiều loại rau khác nhau vô cùng đa dạng và phong phú.
Nhưng đối với người Việt Nam thơng thường hay có xu hướng lựa chọn các loại rau
mình biết và hay sử dụng. Trong đó có một loại rau có thể nói rất thân quen với mọi
người đó chính là cải bẹ xanh. Bên cạnh đó có một loại rau cũng có nguồn dinh
dưỡng cao hơn rất nhiều nhưng có hình thái giống cải bẹ xanh đó chính là rau Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia). Đây là một loại rau thường được sử
dụng nhiều trong các món ăn Nhật Bản, ngồi ra, rau Cải canh lá đỏ (Brassica
juncea subsp. integrifolia) có thân cây mỏng có màu xanh nhạt đến đỏ tươi và

dài, lá to nhẵn có màu xanh trên lá có những đường gân lá màu đỏ tím, nhiều nhánh,
và có thể trồng quanh năm. Đa phần giống cây này đều được trồng tại Nhật và ít nơi
ở Việt Nam ta trồng Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia).
Các giống cây lạ hiện gây được nhiều sự chú ý đến người dân, cũng như cây
Cải cầu vòng đã bắt đầu được người dân ưa chuộng vì giống rau này có rất nhiều
dinh dưỡng, cũng như vẻ ngoài bắt mắt. Với mục tiêu mong muốn cho người tiêu
dùng có thêm sự lựa chọn làm cho bữa ăn của mọi gia đình ngày càng phong phú và
dinh dưỡng. Cũng như hướng đến lối sống sạch, ăn thực phẩm sạch. Người tiêu

1


dùng sẽ dễ dàng tiếp cận và có thể tin tưởng tiêu dùng. Do đó, nghiên cứu canh tác
cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) về diện tích canh tác, giúp
giải quyết vấn đề tránh được tác hại do ô nhiễm đất, tiết kiệm nước, nhân công lao
động, tốc độ tăng trưởng nhanh, rút ngắn thời gian canh tác, không phụ thuộc vào
thời tiết dễ dàng áp dụng khoa học cơng nghệ, tự động hóa, điện tốn hóa, tăng
năng suất cây trồng, kiểm soát chất lượng sản phẩm, giúp đáp ứng nhu cầu thị
trường ngày càng cao về rau sạch, đảm bảo sức khỏe người tiêu dùng.
Trong trồng trọt thì ánh sáng đóng vai trị vơ cùng quan trọng do thực vật là
loài tự dưỡng. Ánh sáng cung cấp năng lượng cho thực vật quang hợp. Ánh sáng
khác nhau về chất lượng, cường độ và thời gian chiếu sáng đều có ảnh hưởng lên sự
sinh trưởng, phát triển của thực vật. Tổng lượng ánh sáng mà cây thu nhận trong
suốt q trình chiếu sáng có tác động trực tiếp lên quang hợp, sự sinh trưởng và
năng suất của cây. Hiện nay, đèn LED (Light - Emitting Diode) là thiết bị chiếu
sáng đầy hứa hẹn cho các hệ thống thủy canh và nâng cao khả năng tăng trưởng
sinh học nhờ vào kích thước nhỏ, cấu trúc rắn, an tồn và tuổi thọ cao.
Vật liệu nano đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới trong thập kỷ đầu tiên
của thế kỷ XXI. Công nghệ nano đã cung cấp công cụ và nền tảng kỹ thuật cơ bản
cho việc nghiên cứu và chuyển đổi các hệ thống sinh học (Ruffini và Roberto,

2009). Cơng nghệ nano có tiềm năng cách mạng hố ngành nơng nghiệp và cơng
nghiệp thực phẩm với các công cụ mới cho việc điều trị các bệnh liên quan đến
phân tử, phát hiện bệnh nhanh chóng và tăng cường khả năng hấp thu các chất dinh
dưỡng của thực vật; đồng thời giúp ngành nông nghiệp chống lại các loại virus và
các tác nhân gây bệnh phá hỏng mùa màng (Joseph và Morrison, 2006). Các loại
nano được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như y học, thực phẩm, vật liệu và nông
nghiệp,… dung dịch nano được chứng minh là an toàn với con người, khả năng
kháng vi sinh vật mạnh, trong nơng nghiệp ngồi tác dụng tiêu diệt các mầm bệnh,
dung dịch nano cịn có tác dụng kích thích sinh trưởng thực vật. Tuy nhiên, nghiên
cứu về ứng dụng dung dịch nano chủ yếu được sử dụng ở dạng phun để bảo vệ thực
vật. Còn nghiên cứu bổ sung vào dịch dinh dưỡng cho trồng trọt chưa được báo cáo

2


nhiều. Trong nông nghiệp nano đồng, nano bạc và nano chitosan có vai trị vơ cùng
quan trọng. Do vậy nghiên cứu bổ sung các dung dịch nano này vào dung dịch dinh
dưỡng trồng cây thủy canh hứa hẹn nhiều kết quả đáng mong muốn.
Hiện nay, tại các thành phố lớn như TP. Hồ Chí Minh người dân có xu hướng
vào các siêu thị hay nơi có uy tín mua các loại rau có nguồn gốc rõ ràng. Để đáp
ứng nhu cầu rau sạch trên thị trường nhiều nhà vườn đã dùng phương pháp thủy
canh để tăng năng suất tiết kiệm diện tích đất, nguồn nước, mang lại lợi nhuận
cao,… Phương pháp thủy canh hồi lưu hiện nay đang được rất nhiều người sử dụng,
rất thiện lợi cho nhiều người càng khơng tốn q nhiều thời gian để chăm sóc.
Thậm chí hiện nay cịn có thể kết nối với thiết bị di động để tiện kiểm sốt.
2. Mục đích
Nghiên cứu này được thực hiện nhằm tìm ra nguồn chiếu sáng thích hợp thay
thế cho ánh sáng mặt trời trong canh tác cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.
integrifolia).Từ nguồn chiếu sáng thích hợp (tỷ lệ kết hợp ánh sáng LED xanh
dương và LED đỏ), nghiên cứu tiếp tục được thực hiện để tìm ra dung dịch dinh

dưỡng Hoagland có bổ sung dung dịch nano thích hợp nhằm kích thích tăng trưởng
cây trồng trong hệ thống thủy canh (dung dịch dinh dưỡng dễ bị rêu, nhiễm vi sinh
vật,…). Từ đó giúp tiết kiệm chi phí cho trồng trọt, tăng năng suất, tạo ra sản phẩm
sạch cung cấp cho người tiêu dùng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: cây con Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.
integrifolia) được sử dụng làm giống để khảo sát ảnh hưởng các tỷ lệ ánh sáng đèn
LED, tỷ lệ phối trộn dung dịch dinh dưỡng Hoagland với các loại nano đến sự sinh
trưởng cũng như phát triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.
integrifolia) khi ứng dụng hệ thống thủy canh hồi lưu.
Phạm vi nghiên cứu: do giới hạn về thời gian, đề tài chỉ khảo sát ảnh hưởng của
các ánh sáng LED đơn sắc, các tỷ lệ ánh sáng đèn LED (đỏ, xanh dương), tỷ lệ phối
trộn dung dịch dinh dưỡng Hoagland với các loại nano (nano đồng, nano bạc, nano

3


chitosan) lên khả năng sinh trưởng và phát triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica
juncea subsp. integrifolia).
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
‒

Khảo sát ảnh hưởng của các ánh sáng LED đơn sắc: trắng, đỏ, xanh dương lên
sự sinh trưởng và phát triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp.
integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu.

‒

Khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ kết hợp đèn LED: đỏ : xanh dương (50:50,
60:40, 70:30), xanh dương : đỏ (60:40, 70:30) lên sự sinh trưởng và phát triển

của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy
canh hồi lưu.

‒

Khảo sát ảnh hưởng của nano đồng lên sự sinh trưởng và phát triển của cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi
lưu.

‒

Khảo sát ảnh hưởng của nano bạc lên sự sinh trưởng và phát triển của cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi
lưu.

‒

Khảo sát ảnh hưởng của nano chitosan lên sự sinh trưởng và phát triển của cây
Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh
hồi lưu.

5. Phương pháp nghiên cứu
Các thí nghiệm được bố trí theo kiểu ngẫu nhiên, đơn yếu tố. Các nghiệm thức
được lặp lại 3 lần. Các số liệu được xử lý thống kê bằng phần mềm SAS 9.4 và
chương trình Microsoft Excel 2013®.
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài giúp xác định được loại ánh sáng LED đơn sắc,
tỷ lệ kết hợp ánh sáng LED (đỏ : xanh dương) thích hợp cho canh tác cây Cải canh
lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh hồi lưu, làm cơ

sở cho các nghiên cứu canh tác thủy canh các loại rau và cây trồng khác. Việc xác

4


định được loại nano, nồng độ nano thích hợp cho canh tác thủy canh hồi lưu cây Cải
canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) giúp kích thích tăng trưởng cây rau
Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia), giúp khắc phục các nhược
điểm trong canh tác cây trồng bằng phương pháp thủy canh, hạn chế việc kiểm soát
dịch bệnh trong trồng trọt bằng các phương pháp hóa học độc hại, tồn dư trên sản
phẩm. Kết quả nghiên cứu làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo trong canh tác
rau sạch nói riêng và các sản phẩm cây trồng nói chung.
Ý nghĩa thực tiễn
Trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh hồi lưu góp phần giải quyết bài tốn về đất
đai, nguồn nước và ô nhiễm môi trường hiện nay. Thành cơng của đề tài sẽ mở ra
mơ hình trồng Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống
thủy canh hồi lưu có giá trị kinh tế và giá trị thẩm mỹ ở quy mơ lớn. Đặc biệt có thể
triển khai mơ hình này ở hầu hết các tỉnh ở nước ta. Qua đó, nâng cao thu nhập cho
người dân và đáp ứng nhu cầu sử dụng rau sạch ngày càng tăng của người dân hiện
nay.
7. Kết quả đạt được
‒

Xác định được loại ánh sáng LED là 100% LED xanh dương, tỷ lệ kết hợp ánh
sáng LED là 50% LED xanh dương : 50% LED đỏ thích hợp cho sự sinh trưởng
và phát triển của cây Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong
hệ thống thủy canh hồi lưu.

‒

Xác định được nồng độ nano đồng thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển
của Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy
canh hồi lưu có chiếu sáng LED kết hợp (50% LED xanh dương : 50% LED đỏ)
là 15 ppm nano đồng.

‒

Xác định được nồng độ nano bạc thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của
Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống thủy canh
hồi lưu có chiếu sáng LED kết hợp (50% LED xanh dương : 50% LED đỏ) là 5
ppm nano bạc.

5


‒

Xác định được nồng độ nano chitosan thích hợp cho sự sinh trưởng và phát
triển của Cải canh lá đỏ (Brassica juncea subsp. integrifolia) trong hệ thống
thủy canh hồi lưu có chiếu sáng LED kết hợp (50% LED xanh dương : 50%
LED đỏ) là 30 ppm nano chitosan.

8. Kết cấu của đồ án
Đồ án gồm những chương sau:
Chương 1: Tổng quan tài liệu
Chương 2: Vật liệu và phương pháp
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 4: Kết luận và kiến nghị

6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu sơ lược về thủy canh (Hydroponics)
1.1.1. Khái niệm
Theo tiếng Hy Lạp thì hydroponics (thủy canh) được ghép từ hai chữ hydro
(nước) và ponos (lao động), là hình thức canh tác trên các giá thể không phải là đất
(Srilanka Department of Agriculture, 2000). Thủy canh có thể sử dụng hay khơng
sử dụng giá thể, cây trồng được cung cấp đầy đủ dinh dưỡng và nước cho cây sinh
trưởng và phát triển (Jensen, 1999; Hanger, 1993).
Kỹ thuật thủy canh là một trong những kỹ thuật nghề làm vườn hiện đại, chọn
môi trường tự nhiên cần thiết cho cây phát triển là chọn lựa sử dụng những chất
thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây, tránh được sự phát triển của côn
trùng, cỏ dại, bệnh từ đất.
Lợi ích của kỹ thuật trồng thủy canh:
‒

Hệ thống thủy canh có thể làm giảm thời gian cần thiết để sản xuất ra sản phẩm
nông nghiệp. Với hệ thống này ta có thể trồng cây trong lúc việc tưới nước hay
bón phân lại có thể tự động hóa mà khơng cần phải cày cấy, lớp phủ bồi đất,…

‒

Có khả năng thích nghi dễ dàng với các điều kiện trồng khác nhau. Do đặc tính
khơng cần đất, chỉ cần khơng gian đặt hệ thống. Ta có thể trồng ở nhiều vị trí,
địa hình khác nhau như hải đảo, vùng núi xa xôi, hay trên sân thượng, ban cơng,
nhà kho,…

‒

Giải phóng một lượng lớn sức lao động. Do không phải làm đất, cày bừa, nhổ
cỏ, tưới nước,… Việc chuẩn bị cho hệ thống thủy canh khơng địi hỏi lao động
nặng nhọc, người già, trẻ em, người khuyết tật đều có thể tham gia thực hiện.

‒

Rau quả trồng theo phương pháp thủy canh sẽ an toàn tuyệt đối cho người dùng.

‒

Đẩy nhanh tốc độ sinh trưởng với diện tích tiết kiệm nhất: chúng ta có thể đẩy
nhanh tốc độ phát triển của cây trồng bằng các kỹ thuật canh tác thích hợp.
Chúng ta lại có thể trồng được số lượng lớn cây trên một diện tích nhỏ để sản
xuất ra sản phẩm với năng suất cao hơn mức bình thường. Khi cây trồng được
lấy ra khỏi hệ thống thủy canh, việc gieo cây mới có thể thay thế ngay lập tức

7


vào khoảng trống đó. Khơng có thời gian chết như việc trồng cây trên đất do đất
chưa được xử lý sau một vụ trồng. Vì vậy phương pháp thủy canh cho phép ta
trồng liên tục khơng nghỉ.
‒

Năng suất cao. Vì có thể trồng nhiều vụ trong năm, ít bị ảnh hưởng bởi hiện
tượng trái mùa như phương pháp trồng thông thường. Ngồi ra thủy canh cịn
cho phép trồng liên tục, trồng gối đầu (có thể chuẩn bị cây giống cho vụ sau khi
đang trồng vụ hiện tại) nên năng suất tổng cộng trong năm cao gấp nhiều lần so
với trồng thơng thường.

‒

Tạo sản phẩm hồn tồn sạch đủ để đáp ứng nhu cầu cấp bách về rau sạch ngày
nay của toàn xã hội. Do chủ động hoàn toàn về chất dinh dưỡng cung cấp cho
rau nên chất lượng rau đạt mức gần như tối ưu, cho chất lượng rau tươi ngon,
nhiều dinh dưỡng. Ngoài ra, phương pháp thủy canh được trồng chủ yếu trong
hệ thống nhà lưới, nhà kính nên tránh được các tác nhân gây bệnh được sinh ra
bởi cơn trùng sâu bọ. Vì vậy, hầu như rất ít khi sử dụng thuốc trừ sâu và hóa
chất độc hại khác, khơng tích lũy độc, khơng gây ơ nhiễm mơi trường. Một
khuynh hướng khác đang được các nhà vườn chuyên trồng thủy canh ưu ái lựa
chọn, là việc sử dụng các thuốc trừ sâu có nguồn gốc thảo mộc, sinh học, vi
sinh,… Đây là các loại thuốc có tính thân thiện với mơi trường, ít gây độc với
con người, đặc biệt là khả năng phân hủy khá nhanh, nên ít để lại dư lượng
trong sản phẩm.

‒

Tiết kiệm tối đa hạt giống: chỉ cần một lượng nhỏ hạt giống để trồng, vì việc
hao hụt do cơn trùng, động vật gây hại và bệnh tật sẽ được giảm đáng kể khi ta
trồng bằng phương pháp thủy canh, đặc biệt nếu cây được trồng trong nhà kính
hay trong nhà lưới. Khơng có bụi trong hệ thống, dễ vệ sinh nên cho phép
chúng ta giảm được các vấn đề nảy sinh như khi trồng trên đất.
Hạn chế của kỹ thuật thủy canh:

‒

Thủy canh chỉ mới có thể áp dụng hiệu quả cho các loại cây rau quả, hoa ngắn
ngày.

‒

Chi phí đầu tư cho hệ thống cao.

8


‒

Sâu hại và dịch bệnh có thể sẽ lây lan nhanh chóng.

‒

Giá thành sản xuất cịn khá cao.

‒

Nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa nên các loại sâu bệnh hại cây trồng phát
triển mạnh. Mùa mưa bảo cũng là vấn đề lớn đối với việc bảo vệ cây trồng thủy
canh.

1.1.2. Cơ sở khoa học của thủy canh
Sự phân hủy sinh học trong đất sẽ phá vỡ các chất hữu cơ tạo thành các muối
dinh dưỡng cơ bản để cho cây trồng dễ hấp thu. Nước hòa tan các muối này và tạo
ra dung dịch cho rễ cây hút vào ni cấy. Đối với cây có một chế độ bón phân cân
đối và đúng giai đoạn, thì mọi điều kiện trong đất phải được cân bằng hoàn hảo.
Tuy nhiên, rất hiếm để tìm được điều kiện lý tưởng của đất mà khơng bị lây nhiễm
và có được trạng thái cân bằng sinh học đúng nghĩa. Ngược lại, với phương pháp
thủy canh nước sẽ được làm giàu dinh dưỡng bởi các chất muối dinh dưỡng tương
tự như trong đất, và tạo nên một dung dịch dinh dưỡng thủy canh hoàn toàn cân đối.
Từ khi dung dịch dinh dưỡng thủy canh được đưa vào hệ thống, nó khơng gây hại

cho mơi trường chúng ta như xảy ra trong đất có bón phân. Ngồi ra, lượng nước
hao hụt rất ít (do bay hơi trong hệ thống kín), và ta lại có thể chủ động khi trồng
thủy canh tại các vùng khô hạn.
Để nâng đỡ cây trong hệ thống thủy canh, các chất trơ như xơ thực vật hay giá
thể sẽ được dùng để rễ cây bám vào. Những giá thể này được thiết kế có nhiều lỗ
như tổ ong để duy trì hồn hảo lượng khơng khí và nước cần thiết cho cây vì rễ cây
cần thở. Ngồi ra với khẩu phần ăn cân đối hoàn toàn, cây trồng bằng phương pháp
thủy canh sẽ lấy thức ăn và nước trực tiếp từ rễ. Bằng cách này, năng lượng dùng để
phát triển bộ rễ dài có thể tái phát triển thêm cây mới - một ,lợi ích thực sự ý nghĩa.
Với sự bổ sung ánh sáng thích hợp, cây trồng bằng phương pháp thủy canh sẽ phát
triển nhiều lần nhanh hơn, to hơn và cung cấp nhiều dinh dưỡng hơn cây trồng
trong đất (năng suất cà chua tăng gấp 4 lần so với trồng trong đất, rau rút ngắn thời
gian chỉ bằng 2/3 thời gian canh tác truyền thống).

9