Đồ án Khảo sát một số giống dưa chuột trồng không dùng đất trong nhà lưới vụ Xuân - Hè 2006 tại Trường Đại học Nông nghiệp I – Hà Nội

PhÇn 1 më ®Çu 1.1. §Æt vÊn ®Ò Rau lµ nh÷ng c©y ®­îc sö dông ®Ó lµm thùc phÈm ¨n cïng víi l­¬ng thùc trong b÷a ¨n cña con ng­êi. Rau lµ nguån thùc phÈm kh«ng thÓ thiÕu trong khÈu phÇn thøc ¨n v× rau kh«ng nh÷ng cung cÊp c¸c chÊt dinh d­ìng, chÊt kho¸ng, vitamin cÇn thiÕt cho c¬ thÓ con ng­êi, mµ cßn cã t¸c dông phßng chèng bÖnh. Do ®ã, nhu cÇu vÒ rau kh¸ lín vµ s¶n xuÊt rau ®ãng vai trß quan träng trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp. D­a chuét ( Cucumis sativus L.) lµ mét trong nh÷ng c©y rau quan träng nhÊt, ®­îc xÕp thø t­ chØ sau cµ chua, b¾p c¶i vµ cñ hµnh. D­a chuét lµ lo¹i rau cã thêi gian sinh tr­ëng ng¾n, cã n¨ng suÊt vµ chÊt l­îng ®¸p øng ®­îc phÇn lín nhu cÇu rau xanh cña con ng­êi. D­a chuét cßn lµ c©y rau ¨n qu¶ th­¬ng m¹i quan träng, gi÷ vÞ trÝ hµng ®Çu trong c¸c chñng lo¹i rau cã s¶n phÈm chÕ biÕn xuÊt khÈu vµ ®­îc trång kh¾p n¬i trªn thÕ giíi. D­a chuét ®­îc sö dông rÊt ®a d¹ng: qu¶ t­¬i, trén, xa l¸t, c¾t l¸t, muèi chua, ®ãng hép….[2] Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, vÊn ®Ò chÊt l­îng rau vµ c¸c s¶n phÈm chÕ biÕn tõ rau phôc vô cho tiªu dïng hµng ngµy ®ang lµ vÊn ®Ò thêi sù ®­îc x· héi quan t©m. Nguyªn nh©n lµ do sù gia t¨ng nhanh chãng cña d©n sè ®« thÞ còng nh­ c¸c khu c«ng nghiÖp lín ®· th¶i ra m«i tr­êng mét l­îng lín c¸c chÊt th¶i ®éc h¹i vµ chÊt bÈn g©y « nhiÔm m«i tr­êng lµm ¶nh h­ëng ®Õn s¶n xuÊt n«ng nghiÖp ë c¸c vïng l©n cËn, nhÊt lµ c¸c lo¹i rau. Ngoµi ra, ng­êi s¶n xuÊt ®· sö dông nguån n­íc chøa mét l­îng lín c¸c chÊt ®éc h¹i nh­: NO-3, kim lo¹i nÆng, thuèc BVTV… §iÒu nµy ®· g©y ¶nh h­ëng lín ®Õn søc kháe cña nh©n d©n khi sö dông c¸c lo¹i rau trång ë nh÷ng vïng nªu trªn vµ g©y ra t©m lý kh«ng tèt ®èi víi ng­êi tiªu dïng. Bëi vËy, viÖc nghiªn cøu ®Ó t×m ra c¸c gi¶i ph¸p nh»m n©ng cao n¨ng suÊt vµ ®Æc biÖt lµ chÊt l­îng cña c¸c lo¹i rau lu«n lµ vÊn ®Ò cÊp b¸ch cña nghÒ trång rau hiÖn nay. C«ng nghÖ trång rau an toµn kh«ng dïng ®Êt lµ mét trong nh÷ng c«ng nghÖ trång rau tiªn tiÕn hiÖn nay ®Ó gi¶i quyÕt hiÖu qu¶ viÖc h¹n chÕ c¸c chÊt ®éc h¹i vµ n©ng cao chÊt l­îng rau. C«ng nghÖ nµy ®· ®­îc ¸p dông réng r·i trªn thÕ giíi ®Ó s¶n xuÊt rau an toµn vµ nhiÒu lo¹i c©y trång kh¸c. D­a chuét còng lµ mét trong nh÷ng lo¹i c©y ®­îc trång b»ng c«ng nghÖ kh«ng dïng ®Êt trong nhµ kÝnh víi quy m« lín ë nhiÒu n­íc ph¸t triÓn [18]. HiÖn nay, ë n­íc ta ®ang nghiªn cøu ®Ó øng dông c«ng nghÖ s¶n xuÊt rau an toµn kh«ng dïng ®Êt trªn mét sè lo¹i c©y trång, trong ®ã cã d­a chuét nh»m ®¸p øng nhu cÇu rau an toµn cña nh©n d©n vµ h­íng tíi xuÊt khÈu. V× vËy, ®Ó hoµn thiÖn nh÷ng nghiªn cøu nh»m øng dông c«ng nghÖ trång rau an toµn kh«ng dïng ®Êt ®èi víi c©y d­a chuét vµo s¶n xuÊt ®¹i trµ ®­îc sù ph©n c«ng cña khoa N«ng häc vµ sù h­íng dÉn cña PGS.TS Hå H÷u An, chóng t«i thùc hiÖn ®Ò tµi: “Kh¶o s¸t mét sè gièng d­a chuét trång kh«ng dïng ®Êt trong nhµ l­íi vô Xu©n - HÌ 2006 t¹i Tr­êng §¹i häc N«ng nghiÖp I – Hµ Néi”. 1.2. Môc ®Ých - yªu cÇu 1.2.1. Môc ®Ých - X¸c ®Þnh ®­îc nh÷ng gièng d­a chuét thÝch hîp trong vô Xu©n - HÌ trång kh«ng ®Êt trong nhµ l­íi cho n¨ng suÊt cao vµ phÈm chÊt tèt. - X¸c ®Þnh nh÷ng tÝnh tr¹ng tèt cho c«ng t¸c lai t¹o gièng tiÕp theo. 1.2.2. Yªu cÇu - T×m hiÓu mét sè ®Æc tr­ng h×nh th¸i cña c¸c gièng. - §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng sinh tr­ëng, ph¸t triÓn cña c¸c gièng trong ®iÒu kiÖn vô Xu©n – HÌ. - §¸nh gi¸ t×nh h×nh ph¸t triÓn s©u bÖnh trªn c¸c gièng trong ®iÒu kiÖn vô Xu©n - HÌ. - §¸nh gi¸ c¸c yÕu tè t¹o thµnh n¨ng suÊt, chÊt l­îng cña c¸c gièng. - S¬ bé tÝnh h¹ch to¸n kinh tÕ. PhÇn 2 Tæng quan tµi liÖu 2.1. T×nh h×nh s¶n xuÊt rau vµ vÊn ®Ò rau an toµn ë n­íc ta hiÖn nay 2.1.1 T×nh h×nh s¶n xuÊt rau Theo sè liÖu thèng kª, diÖn tÝch trång rau cña n­íc ta tÝnh ®Õn n¨m 2004 lµ 614,5 ngh×n ha, gÊp ®«i so víi n¨m 1994 (297,3 ngh×n ha), chiÕm xÊp xØ 7% ®Êt n«ng nghiÖp vµ 10% ®Êt c©y hµng n¨m . Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, do ¸p dông c¸c tiÕn bé khoa häc kü thuËt trong c«ng t¸c chän gièng vµ kü thuËt canh t¸c nªn n¨ng suÊt rau kh«ng ngõng t¨ng, ®¹t 131,4 t¹/ha (=90% trung b×nh so víi toµn thÕ giíi), s¶n l­îng ®¹t 8,855 triÖu tÊn, gÊp 2,5 lÇn so víi n¨m 1994 (3,52 triÖu tÊn). Trong 10 n¨m møc t¨ng b×nh qu©n ®¹t 13,57%/n¨m [12]. So víi c¸c lo¹i c©y trång kh¸c th× s¶n xuÊt rau mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ kh¸ cao. Theo c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Ò tµi cÊp nhµ n­íc KC.06.10 NN. trong giai ®o¹n 2001 - 2004, mçi ha trång lóa n­íc ë ®ång b»ng s«ng Hång thu nhËp b×nh qu©n 10,2 - 11,6 triÖu ®ång/ha/2vô, nÕu trång thªm mét vô rau ®«ng víi thu nhËp b×nh qu©n 21 triÖu ®ång sÏ gÇn gÊp ®«i hai vô lóa [11]. MÆc dï ngµnh s¶n xuÊt rau ®· ®¹t ®­îc nhiÒu thµnh tùu vµ cã nh÷ng b­íc ph¸t triÓn m¹nh mÏ trong thêi kú ®æi míi, nh­ng nh×n l¹i qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña ngµnh s¶n xuÊt rau chóng ta cßn thÊy nhiÒu tån t¹i: rau bÞ « nhiÔm, ch­a quy ho¹ch ®­îc vïng s¶n xuÊt rau hµng hãa lín, chÊt l­îng gièng thÊp, tr×nh ®é s¶n xuÊt h¹n chÕ, ch­a ¸p dông c¸c c«ng nghÖ s¶n xuÊt tiªn tiÕn … V× vËy, cÇn ph¶i kh¾c phôc nh÷ng tån t¹i, yÕu kÐm nªu trªn vµ ®­a ra nhiÒu gi¶i ph¸p h÷u hiÖu ®Ó ®Èy m¹nh sù ph¸t triÓn cña ngµnh s¶n xuÊt rau trong thêi kú míi, t¹o ra sù ph¸t triÓn bÒn v÷ng cña ngµnh s¶n xuÊt rau. §iÒu nµy ch¾c ch¾n ®ßi hái sù phèi hîp hiÖu qu¶ vµ chÆt chÏ gi÷a c¸c c¬ quan qu¶n lý, nhµ khoa häc vµ ng­êi n«ng d©n. 2.1.2 VÊn ®Ò rau an toµn ë ViÖt Nam *ThÕ nµo lµ rau an toµn Rau s¹ch hay rau an toµn, rau kh«ng « nhiÔm lµ kh¸i niÖm ®­îc hiÓu khi c¸c s¶n phÈm rau kh«ng chøa c¸c ®éc tè hoÆc vi sinh vËt g©y h¹i cho c¬ thÓ [12]. Tuy nhiªn, trong thùc tÕ hiÖn nay hÇu nh­ kh«ng thÓ cã s¶n phÈm rau nµo gäi lµ rau s¹ch víi ý nghÜa hoµn toµn kh«ng cã yÕu tè g©y h¹i. V× vËy, rau an toµn ®­îc hiÓu lµ nh÷ng s¶n phÈm rau t­¬i cã chøa hµm l­îng c¸c hãa chÊt ®éc, hµm l­îng nitrat vµ c¸c sinh vËt g©y bÖnh ë d­íi møc tiªu chuÈn cho phÐp ®¶m b¶o an toµn cho ng­êi tiªu dïng [14]. ë ViÖt Nam, Bé NN vµ PTNT ®· ra quyÕt ®Þnh sè 67/1998 Q§ - BNN- KHCN ngµy 28/4/1998 ban hµnh "Quy ®Þnh t¹m thêi vÒ s¶n xuÊt rau an toµn" ®Ó ¸p dông trong ph¹m vi c¶ n­íc. Theo ®ã, s¶n phÈm rau ®¹t tiªu chuÈn an toµn ph¶i ®¶m b¶o tiªu chuÈn vÒ chÊt l­îng theo quy ®Þnh vÒ møc d­ l­îng cho phÐp trªn s¶n phÈm rau ®èi víi c¸c hµm l­îng: NO-3, kim lo¹i nÆng, vi sinh vËt g©y h¹i vµ thuèc BVTV ( xem phÇn phô lôc). *Nguyªn nh©n « nhiÔm trªn rau Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, t×nh tr¹ng ngé ®éc do ¨n rau « nhiÔm x¶y ra th­êng xuyªn vµ cã xu h­íng ngµy cµng t¨ng, lµ mèi lo ng¹i cho mçi ng­êi vµ toµn x· héi. C¸c yÕu tè chñ yÕu lµm rau « nhiÔm lµ: d­ l­îng thuèc BVTV, NO-3 vµ kim lo¹i nÆng qu¸ cao, cã nhiÒu vi sinh vËt g©y h¹i trªn rau. * C«ng nghÖ s¶n xuÊt rau an toµn C«ng nghÖ s¶n xuÊt rau an toµn lµ ph­¬ng ph¸p canh t¸c tæng hîp nh»m sö dông cã hiÖu qu¶ c¸c nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn, còng nh­ vËt t­ nguyªn liÖu th«ng qua ¸p dông c¸c biÖn ph¸p canh t¸c mét c¸ch hîp lý ®Ó t¹o ra ®­îc s¶n phÈm rau ®¶m b¶o tiªu chuÈn chÊt l­îng, gi¸ thµnh phï hîp víi ng­êi tiªu dïng, an toµn cho søc kháe céng ®ång vµ vÖ sinh m«i tr­êng [1]. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, c¸c c«ng nghÖ s¶n xuÊt rau an toµn dÇn ®­îc giíi thiÖu vµ s¶n xuÊt thö ë mét sè c¬ së s¶n xuÊt. ViÖn nghiªn cøu rau qu¶ vµ tr­êng §HNNI nh­ c«ng nghÖ s¶n xuÊt rau trong nhµ l­íi cña §µi Loan, c«ng nghÖ s¶n xuÊt rau s¹ch theo kiÓu Canada, Israel vµ trång rau kh«ng dïng ®Êt. Trong ®ã, c«ng nghÖ trång rau kh«ng dïng ®Êt kh¸ cã triÓn väng vµ ®­îc tr­êng §HNNI thùc hiÖn rÊt thµnh c«ng. 2.2. Nguån gèc, ph©n lo¹i vµ gi¸ trÞ dinh d­ìng cña c©y d­a chuét 2.2.1. Nguån gèc D­a chuét lµ lo¹i c©y ®­îc trång tõ l©u, nã ®· cã mÆt ë Ên §é kho¶ng trªn 3000 n¨m. Theo A. Decandoole (1982) th× d­a chuét xuÊt xø tõ vïng T©y B¾c Ên §é, tõ ®©y nã ph¸t triÓn lªn phÝa T©y vµ sau ®ã sang phÝa §«ng Nam ¸. Nh÷ng ghi chÐp vÒ c©y d­a chuét xuÊt hiÖn ë Ph¸p vµo thÕ kû thø 9, ë Anh vµo thÕ kû 14 vµ B¾c Mü vµo gi÷a thÕ kû 16. Vµo thÕ kû 16, d­a chuét ®­îc mang tíi Trung Quèc [15]. Tuy nhiªn, theo Vavilop (1926) th× khu vùc miÒn nói phÝa B¾c ViÖt Nam gi¸p Lµo lµ n¬i ph¸t sinh c©y d­a chuét v× ë ®©y cßn tån t¹i c¸c d¹ng d­a chuét hoang d¹i, Kallo (1958) cho r»ng Trung Quèc lµ trung t©m thø hai h×nh thµnh c©y d­a chuét do c¸c gièng d­a chuét Trung Quèc cã hµng lo¹t c¸c tÝnh tr¹ng lÆn cã gi¸ trÞ nh­: qu¶ dµi, t¹o qu¶ kh«ng qua thô tinh, gai qu¶ tr¾ng, kh«ng ®¾ng [2,4]. 2.2.2. Ph©n lo¹i D­a chuét (d­a leo, hå qua), tªn n­íc ngoµi Common cucumber (Anh), Concombre (Ph¸p), thuéc hä bÇu bÝ Cucubitaceae, chi Cucumis, loµi Sativus L. ; sè l­îng NST 2n= 14. §· cã nhiÒu nhµ khoa häc tiÕn hµnh ph©n lo¹i d­a chuét, trong ®ã cã nhµ thùc vËt häc A. Filov (1940). Trªn c¬ së nghiªn cøu vÒ tiÕn hãa sinh th¸i «ng ®· ®­a ra b¶ng ph©n lo¹i chÝnh x¸c. ¤ng xÕp d¹ng hoang d¹i vµo mét trong c¸c loµi phô Ssp. Agrostis Gab, cßn l¹i c¸c d¹ng kh¸c lµ trång trät vµ tËp trung vµo c¸c loµi phô sau: 1. Ssp. Europaeo - americanus Fil. Loµi phô ¢u - Mü lµ loµi phô lín nhÊt vÒ ®Þa bµn ph©n bè. 2. Ssp. Occidentali - asiticus. Loµi phô T©y ¸ ph©n bè réng r·i t¹i c¸c vïng kh« h¹n Trung vµ TiÓu ¸, Iran, Afganistan vµ Azecbaizan víi c¸c ®Æc tÝnh chÞu nãng. 3. Ssp. Chinensis Fil. Loµi phô Trung Quèc ®­îc sö dông phæ biÕn ®Ó trång trong nhµ kÝnh ë Ch©u ¢u gåm c¸c gièng qu¶ ng¾n cÇn thô phÊn vµ qu¶ dµi kh«ng qua thô phÊn. 4. Ssp. Indico - japonicus. Loµi phô NhËt - Ên ®­îc ph©n bè t¹i khu vùc nhiÖt ®íi vµ ¸ nhiÖt ®íi víi l­îng m­a lín [4]. 2.2.3. Gi¸ trÞ dinh d­ìng Qu¶ d­a chuét chÝn cã 85% phÇn ¨n ®­îc. Trong 100g phÇn ¨n ®­îc nµy chøa: N­íc: 96 g Lipit: 0,1 g Protein: 0,6 g Carbohydrat: 2,2 g Ca: 12 mg Fe: 0,3 mg Mg: 15 mg P: 24 mg Vitamin A: 45 U.I Vitamin B1: 0,03 mg Vitamin B2: 0,02 mg Vitamin C: 12 mg Nh©n h¹t chøa kho¶ng 42% dÇu bÐo vµ 42% protein [5]. 2.3. Yªu cÇu ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh cña c©y d­a chuét 2.3.1. NhiÖt ®é D­a chuét thuéc nhãm c©y ­a nhiÖt. NhiÖt ®é thÝch hîp cho sinh tr­ëng - ph¸t triÓn cña c©y lµ 25 - 300C. NhiÖt ®é cao h¬n sÏ lµm c©y ngõng sinh tr­ëng vµ nÕu kÐo dµi nhiÖt ®é 35 - 400C c©y sÏ chÕt [4]. NhiÖt ®é tèi thiÓu cho d­a chuét n¶y mÇm lµ >15,5 - 350C, nhiÖt ®é thÝch hîp cho sinh tr­ëng l¸ lµ 200C. ë 120C c©y sinh tr­ëng rÊt chËm, ë nhiÖt ®é thÊp kÐo dµi (150C) c¸c gièng sinh tr­ëng rÊt khã kh¨n, ®èt ng¾n, l¸ nhá, hoa ®ùc mµu nh¹t, vµng óa. Khi nhiÖt ®é >400C c©y ngõng sinh tr­ëng, hoa c¸i kh«ng xuÊt hiÖn [2]. Tæng tÝch «n tÝnh tõ lóc h¹t n¶y mÇm ®Õn thu qu¶ lÇn ®Çu ë c¸c gièng ®Þa ph­¬ng lµ 9000C, ®Õn thu ho¹ch lµ 16500C. 2.3.2. ¸nh s¸ng D­a chuét thuéc nhãm c©y ngµy ng¾n. C©y sinh tr­ëng vµ ph¸t dôc thÝch hîp ë ®é dµi chiÕu s¸ng 10-12 giê/ngµy. Rót ng¾n sè giê chiÕu s¸ng sÏ thóc ®Èy qu¸ tr×nh ra hoa, lµm t¨ng sè l­îng hoa c¸i trªn c©y vµ t¨ng n¨ng suÊt. C­êng ®é ¸nh s¸ng thÝch hîp cho d­a chuét lµ 15.000-17.000 lux[4]. 2.3.3. §é Èm ®Êt vµ kh«ng khÝ Do bé rÔ kÐm ph¸t triÓn nªn d­a chuét kÐm chÞu h¹n vµ chÞu óng. §é Èm ®Êt thÝch hîp cho d­a chuét 85 - 95%. ®é Èm kh«ng khÝ 90 - 95%. Thêi kú c©y ra hoa, t¹o qu¶ yªu cÇu l­îng n­íc cao nhÊt [2]. 2.3.4. §Êt vµ chÊt dinh d­ìng D­a chuét cã nguån gèc tõ c¸c vïng nhiÖt ®íi Èm nªn thÝch nghi víi ®iÒu kiÖn dinh d­ìng cao cã s½n trong ®Êt. Ph©n tÝch nång ®é c¸c nguyªn tè trong dung dÞch d­a chuét cho thÊy: N:2.000 -3.500 mg/kg dÞch. P: 160 - 225 mg/kg, K: 4.500 - 6.000 mg/kg, Mg: 3.000 - 4.000 mg/kg, Cl: 2.000kg. Dinh d­ìng kho¸ng kh«ng ®ñ ¶nh h­ëng kh«ng tèt ®Õn sù sinh tr­ëng vµ ph¸t triÓn cña c©y. ë thêi kú ®Çu sinh tr­ëng c©y cÇn ®¹m vµ l©n, cuèi thêi kú sinh tr­ëng c©y kh«ng cÇn nhiÒu ®¹m, nÕu gi¶m bãn N sÏ lµm t¨ng thu ho¹ch mét c¸ch râ rÖt. Trong 3 yÕu tè NPK, d­a chuét sö dông cao nhÊt lµ kali, thø ®Õn lµ ®¹m vµ Ýt nhÊt lµ l©n, khi bãn N:60, P2O5: 60, K2O: 60 th× d­a chuét sö dông 92% ®¹m, 33% l©n vµ 100% kali [4]. 2.4. Kü thuËt trång c©y kh«ng dïng ®Êt Trång c©y kh«ng dïng ®Êt lµ mét h×nh thøc canh t¸c kh«ng sö dông ®Êt mµ c©y ®­îc trång trong hoÆc trªn dung dÞch dinh d­ìng hay c¸c gi¸ thÓ nh­ trÊu hun, x¬ dõa, c¸t, sái.…[9]. Trång c©y trong dung dÞch (thuû canh – hydroponic) lµ ph­¬ng ph¸p chñ yÕu cña c¸c ph­¬ng ph¸p trång c©y kh«ng dïng ®Êt. ThuËt ng÷ Hydroponic ®­îc sö dông lÇn ®Çu tiªn bëi mét gi¸o s­ cña tr­êng ®¹i häc California lµ tiÕn sü W.F.Gericke. Hydroponic lµ mét tõ ghÐp tõ hai tõ tiÕng Hy L¹p lµ “hydro” nghÜa lµ n­íc vµ “ponos” nghÜa lµ lao ®éng [16]. 2.4.1. LÞch sö kü thuËt trång c©y kh«ng dïng ®Êt NhiÒu ng­êi cho r»ng trång c©y kh«ng dïng ®Êt lµ mét ph­¬ng ph¸p s¶n xuÊt míi, nh­ng lÞch sö ®· chØ ra r»ng nã ®· ®­îc ¸p dông ë v­ên treo Babylon, v­ên næi ë Trung Quèc, c¶ nÒn v¨n minh Aztec vµ ng­êi Hy L¹p cæ ®¹i ®Òu ®· ¸p dông c¸c h×nh thøc trång c©y kh«ng dïng ®Êt [16]. Sù ph¸t triÓn cña kü thuËt trång c©y kh«ng dïng ®Êt kh«ng diÔn ra nhanh chãng. Nghiªn cøu sím nhÊt vÒ thµnh phÇn cÊu t¹o nªn c©y trång lµ cña Belgian Van Helmont vµo n¨m 1600. ¤ng ®· thùc hiÖn c¸c thÝ nghiÖm vµ chØ ra r»ng, thøc ¨n cña thùc vËt kh«ng ph¶i lµ ®Êt. N¨m 1699 ë Anh, John Woodward trång c©y trong n­íc cã cho thªm nh÷ng l­îng ®Êt kh¸c nhau, vµ ®· kÕt luËn r»ng, c¸c chÊt hoµ tan trong ®Êt ®· thóc ®Èy sù ph¸t triÓn cña thùc vËt. Khi nghiªn cøu vÒ nhu cÇu dinh d­ìng cña c©y, tõ n¨m 1849-1856 Salm-Horstmar ®· chøng minh r»ng c©y lóa m¹ch muèn sinh tr­ëng, ph¸t triÓn b×nh th­êng cÇn ®Õn c¸c nguyªn tè: N, P, K, Ca, Mg, Si, Fe, vµ Mn. Nghiªn cøu trong giai ®o¹n 1859 - 1865, hai nhµ sinh lý häc thùc vËt ng­êi §øc lµ Sachs vµ Knop ®· kÕt luËn r»ng, ®Ó c©y trång sinh tr­ëng b×nh th­êng cÇn cã 16 nguyªn tè c¬ b¶n lµ: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, B, Cl. Trong ®ã, 3 nguyªn tè ®Çu tiªn C, H, O c©y lÊy chñ yÕu tõ khÝ CO2 vµ H2O, 13 nguyªn tè cßn l¹i c©y lÊy tõ ®Êt khi chóng ®­îc hoµ tan trong dung dÞch ®Êt [9]. Tõ nh÷ng nghiªn cøu kÓ trªn, hai «ng ®· t¹o ra dung dÞch tæng hîp gåm c¸c chÊt dinh d­ìng cÇn thiÕt nu«i c©y hoµ tan trong n­íc. §iÒu nµy ®· kÕt thóc qu¸ tr×nh nghiªn cøu l©u dµi ®Ó t×m ra nguån dinh d­ìng sèng cña thùc vËt. Sachs, gi¸o s­ thùc vËt häc vµ Knop, nhµ n«ng ho¸, ®­îc coi lµ “cha ®Î cña trång c©y trong dung dÞch” [17]. Sau ®ã. nhiÒu nhµ thùc nghiÖm nh­: Tollens (1882), Tottingham (1914). Shive (1915), Hoagland (1919), Trelease (1933) vµ Arnon (1938) ®· sö dông nhiÒu c«ng thøc vµ ®iÒu kiÖn kh¸c nhau ®Ó nghiªn cøu dinh d­ìng c©y trång. Vµo cuèi thËp niªn 20 vµ ®Çu thËp niªn 30 cña thÕ kû 20, gi¸o s­ W.F.Gericke cña tr­êng ®¹i häc tæng hîp California ®· lµ ng­êi ®Çu tiªn trång c©y trong dung dÞch ë quy m« c«ng nghiÖp. ¤ng ®· dïng dung dÞch dinh d­ìng ®Ëm ®Æc tho¸ng khÝ, Êm ®Ó trång thùc vËt næi vµ kü thuËt nµy rÊt thµnh c«ng. Gericke xøng ®¸ng víi danh hiÖu ng­êi s¸ng lËp ra ph­¬ng ph¸p thuû canh hiÖn ®¹i c¶ vÒ ý t­ëng khoa häc vµ tÝnh kh¶ thi cña ph­¬ng ph¸p. Tõ khi hÖ thèng trång c©y trong dung dÞch s©u cña Gericke ra ®êi (1930), c¸c hÖ thèng trång c©y kh«ng dïng ®Êt liªn tôc ®­îc c¶i tiÕn nh­: hÖ thèng trång c©y trong dung dÞch s©u hoµn toµn cña Kyowa vµ Kobuta (1977 -1983), hÖ thèng Komizono, hÖ thèng Ein Gedi, kü thuËt mµng dinh d­ìng (NFT - Nutrient Film Technique), kü thuËt khÝ canh (aeroponic).…[7,8] 2.4.2. ¦u nh­îc ®iÓm cña kü thuËt trång c©y kh«ng dïng ®Êt *¦u ®iÓm: - Sö dông cã hiÖu qu¶ n­íc vµ ph©n bãn. - Gi¶m bít c«ng lao ®éng do kh«ng ph¶i lµm ®Êt, lµm cá… - T¨ng sè vô trong mét n¨m, cã thÓ trång tr¸i vô vµ kh«ng ph¶i lu©n canh c©y trång. - KiÓm so¸t s©u bÖnh tèt h¬n mµ h¹n chÕ sö dông thuèc BVTV ®éc h¹i. - N¨ng suÊt vµ chÊt l­îng cao h¬n. - S¶n phÈm an toµn cho ng­êi tiªu dïng vµ cã ®é ®ång ®Òu cao. - Kh«ng g©y « nhiÔm m«i tr­êng do dinh d­ìng ®­îc sö dông tuÇn hoµn. *Nh­îc ®iÓm: - Chi phÝ ®Çu t­ cao. - §ßi hái kü thuËt cao trong qu¶n lý. [17] 2.4.3. Mét sè hÖ thèng trång c©y kh«ng dïng ®Êt trªn thÕ giíi *HÖ thèng trång c©y trong n­íc s©u cña Gericke: rÔ c©y hoµn toµn hoÆc mét phÇn ®­îc nhóng vµo dung dÞch dinh d­ìng. Dung dÞch nµy cã thÓ ë tr¹ng th¸i tÜnh hoÆc tuÇn hoµn liªn tôc. *HÖ thèng thuû canh næi: c©y ®­îc trång trªn bÌ lµm b»ng chÊt dÎo nhÑ th¶ trªn dung dÞch ®­îc tuÇn hoµn vµ sôc khÝ. *HÖ thèng trång trong n­íc tuÇn hoµn: rÔ c©y ngËp hoµn toµn trong dung dÞch dinh d­ìng l­u chuyÓn vµ ®­îc sôc khÝ liªn tôc. *Kü thuËt mµng dinh d­ìng (NFT-Nutrient Film Technique): c©y ®­îc trång trong m¸ng cã dßng dinh d­ìng ch¶y ë ®¸y m¸ng víi ®é s©u dßng ch¶y <5 mm, tèc ®é dßng ch¶y kho¶ng 2 lÝt/phót. *Kü thuËt khÝ canh (aeroponic): rÔ c©y ®­îc ®Æt trong m«i tr­êng b·o hoµ nh÷ng giät nhá (s­¬ng mï) dinh d­ìng liªn tôc hoÆc gi¸n ®o¹n. *HÖ thèng thuû canh phæ biÕn: vËt ®ùng dung dÞch lµ thïng xèp, khay gç, chËu nhùa, b×nh sø.… vµ gi¸ thÓ lµ trÊu, c¸t, vôn than ®¸… *HÖ thèng thuû canh cña AVRC: do Trung t©m ph¸t triÓn rau ch©u ¸ ®Ò xuÊt. VËt chøa dung dÞch lµ thïng xèp, gi¸ thÓ lµ trÊu hun ®­îc chøa trong c¸c rä nhùa. [8] 2.4.4. øng dông kü thuËt trång kh«ng dïng ®Êt trªn thÕ giíi Sau khi hÖ thèng trång c©y kh«ng dïng ®Êt hiÖn ®¹i ®Çu tiªn cña Gericke ra ®êi, nhiÒu n­íc trªn thÕ giíi, ®Æc biÖt lµ c¸c n­íc ph¸t triÓn ®· ®i s©u vµo nghiªn cøu vµ triÓn khai øng dông kü thuËt nµy vµo s¶n xuÊt th­¬ng m¹i. Trong ChiÕn tranh ThÕ giíi thø hai, Mü ®· sö dông ph­¬ng ph¸p thuû canh ®Ó trång rau cho qu©n ®éi ë vïng s©u vïng xa §¹i T©y D­¬ng vµ c¸c n¬i kh¸c. KÕt qu¶ lµ, mçi vô trång 1/4 ha rau xµ l¸ch cã thÓ cung cÊp cho 400 ng­êi sö dông. Sau ChiÕn tranh thÕ giíi thø hai, Mü ®· x©y dùng mét c¬ së ë NhËt B¶n ®Ó s¶n xuÊt rau qu¶ t­¬i cho qu©n ®éi b»ng kü thuËt thuû canh. N¨ng suÊt ®¹t cao: d­a chuét – 103 tÊn/ha, hµnh xanh – 63 tÊn/ha. ë NhËt b¶n, kü thuËt trång c©y kh«ng dïng ®Êt kh¸ phæ biÕn, n¨ng suÊt ®¹t ®­îc còng kh¸ cao: cµ chua 130 - 140 tÊn/ha/n¨m, d­a chuét 250 tÊn/ha/n¨m vµ xµ l¸ch 70 tÊn/ha/n¨m. Hµ Lan lµ n­íc ph¸t triÓn c«ng nghÖ trång c©y kh«ng dïng ®Êt m¹nh nhÊt trªn thÕ giíi, tæng diÖn tÝch hiÖn nay kho¶ng trªn 3600 ha. N­íc nµy tiÕn tíi sÏ xo¸ bá diÖn tÝch trång rau trªn ®Êt ®Ó rau kh«ng nhiÔm ho¸ chÊt. §µi Loan lµ n­íc ®­îc Trung t©m nghiªn cøu vµ ph¸t triÓn rau Ch©u ¸ gióp ®ì nhiÒu nªn kü thuËt trång c©y kh«ng dïng ®Êt ®­îc øng dông réng r·i, chñ yÕu ®Ó trång rau s¹ch vµ d­a. ë Singapore, ng­êi ta øng dông kü thuËt khÝ canh ®Ó trång rau diÕp, b¾p c¶i, su hµo vµ mét sè lo¹i rau «n ®íi cung cÊp cho nhu cÇu rau t­¬i trong n­íc. NhiÒu n­íc kh¸c còng øng dông kü thuËt nµy, trong ®ã phÇn lín lµ c¸c n­íc ph¸t triÓn nh­: Nam Phi, Anh, Italia, T©y Ban Nha, Ph¸p, Australia, Newzealand…vµ mét sè n­íc: Kuwait, Brazil, Ba Lan, Malaysia, Iran… Ngoµi viÖc øng dông ®Ó trång rau, kü thuËt trång c©y kh«ng dïng ®Êt cßn ®­îc øng dông ®Ó trång hoa vµ ­¬m c©y con gièng. Cã nhiÒu c¬ së trång hoa øng dông kü thuËt nµy ë Italia, T©y Ban Nha, Ph¸p, Anh, §øc vµ Thuþ §iÓn. ViÖc ­¬m c©y b»ng kü thuËt nµy mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao v× chñ ®éng ®­îc c©y gièng, thêi vô vµ chÊt l­îng c©y gièng tèt nªn cho n¨ng suÊt cao. §èi víi c¸c vïng sa m¹c cã khÝ hËu kh¾c nghiÖt (vÝ dô nh­ Nam Cùc [19]) th× trång rau b»ng kü thuËt nµy ®· trë thµnh ph­¬ng ph¸p chung. ë nh÷ng n¬i ®Êt ®ai c»n cçi ng­êi ta còng sö dông kü thuËt nµy ®Ó trång rau v× suÊt cao h¬n rÊt nhiÒu so víi trång ngoµi ®ång ruéng [7,8]. 2.4.5. øng dông kü thuËt trång c©y kh«ng dïng ®Êt ë ViÖt nam ë ViÖt nam, trång c©y kh«ng dïng ®Êt cßn lµ mét c«ng nghÖ míi mÎ nh­ng nã ®ang ®­îc nhiÒu sù quan t©m cña ng­êi s¶n xuÊt, ng­êi tiªu dïng do nhu cÇu ngµy cµng t¨ng ®èi víi s¶n phÈm rau an toµn. Do chi phÝ ®Çu t­ cao nªn kü thuËt nµy ch­a ®­îc øng dông réng r·i ë n­íc ta. Kü thuËt nµy tr­íc hÕt chØ ®­îc coi lµ mét biÖn ph¸p ®Ó s¶n xuÊt rau an toµn. Tr­íc tiªn lµ “Ch­¬ng tr×nh rau s¹ch Thuû canh” ®­îc tiÕn hµnh t¹i xÝ nghiÖp dinh d­ìng c©y trång Th¨ng Long. Tõ Liªm. Hµ Néi víi nhiÒu lo¹i rau ¨n l¸, ¨n qu¶ vµ rau gia vÞ. Trung t©m rau qu¶ Hµ Néi cã mét khu nhµ kÝnh ¸p dông kü thuËt trång c©y kh«ng dïng ®Êt víi c¸c thiÕt bÞ hiÖn ®¹i nhÊt ®· ®i vµo ho¹t ®éng (10.000 m2). T¹i trung t©m c«ng nghÖ cao KiÕn An – H¶i Phßng còng cã gÇn 8.000 m2 nhµ l­íi tiªn tiÕn ®Ó s¶n xuÊt rau an toµn kh«ng dïng ®Êt. C¸c thiÕt bÞ c«ng nghÖ còng nh­ quy tr×nh kü thuËt nµy ®­îc nhËp trän gãi cña Israel. C¸c c¬ së nµy hiÖn ®ang s¶n xuÊt cµ chua, d­a chuét, d­a xanh, ít ngät, xµ l¸ch, rau c¶i… Tr­êng §¹i häc N«ng nghiÖp I cã 600 m2 nhµ l­íi do dù ¸n cÊp nhµ n­íc KC.07.20 ®Çu t­ ®Ó nghiªn cøu vµ s¶n xuÊt rau an toµn b»ng