1. KHÁI NIỆM VỀ TRỒNG CÂY KHÔNG DÙNG ĐẤT
- Trồng cây không dùng đất là biện pháp canh tác trong dung dịch dinh dưỡng hoặc trên giá thể không có nguồn gốc đất tự nhiên.
- Trồng cây không dùng đất có ưu điểm:
+ Dễ tăng mật độ trồng.
+ Giảm sử dụng thuốc trừ sâu, bệnh và cỏ.
+ Kiểm soát được môi trường rễ, nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, nồng độ khí, giúp:
-
Cây sinh trưởng tốt.
-
Cho năng suất cao, chất lượng tốt.
-
An toàn với con người, thân thiện với môi trường.
- Đồng thời, biện pháp canh tác này:
+ Có thể tái sử dụng nguồn nước và dinh dưỡng,
+ Giảm các chi phí:
-
Làm đất, trồng.
-
Khử trùng đất.
-
Tưới nước.
-
Công lao động,...
+ Tận dụng được diện tích ở nhà phố (ban công, sân thượng,...) để trồng cây.
- Vùng đất nghèo dinh dưỡng, đất xấu nhưng khí hậu thuận lợi có thể:
+ Ứng dụng công nghệ trồng cây không dùng đất để tăng hiệu quả kinh tế.
- Công nghệ trồng cây không dùng đất có:
+ Chi phí đầu tư lớn.
+ Yêu cầu nguồn nhân lực chất lượng cao nhưng nguồn vật liệu, thiết bị, máy móc phục vụ trồng trọt còn hạn chế.
- Khi bị bệnh hại có thể lây lan nhanh nên hệ thống cần được kiểm tra và theo dõi thường xuyên.
- Nếu hệ thống bị trục trặc sẽ ảnh hưởng đến cây trồng.
2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA TRỒNG CÂY KHÔNG DÙNG ĐẤT
2.1. Giá thể
- Giá thể trồng cây không dùng đất là vật liệu giúp bộ rễ cây phát triển thuận lợi.
- Giá thể là:
+ Một hay hỗn hợp nhiều vật liệu tạo độ thông thoáng.
+ Giữ được nước tốt tùy theo yêu cầu của phương pháp trồng cây không dùng đất.
- Xơ dừa, len đá có khả năng giữ nước tốt nên được dùng trong hệ thống trồng cây trên:
+ Giá thể tưới nhỏ giọt, khí canh.
+ Mút xốp, trấu hun dùng trong hệ thống màng mỏng dinh dưỡng,…
2.2. Dung dịch dinh dưỡng
- Dung dịch dinh dưỡng được pha chế:
+ Từ các loại phân bón khác nhau và nước.
+ Có chứa đầy đủ các nguyên tố thiết yếu cho cây trồng.
- Tùy theo từng loại cây trồng, giai đoạn sinh trưởng và điều kiện thời tiết cần:
+ Kiểm soát nồng độ và pH dung dịch dinh dưỡng bằng máy đo pH.
+ Độ dẫn điện (EC)
→ Để đạt năng suất và chất lượng tối ưu.
- Để phát huy hiệu quả của công nghệ, trồng cây không dùng đất thường kết hợp với công nghệ nhà mái che, thiết bị điều khiển thông minh để tự động hóa các khâu cung cấp dinh dưỡng, điều chỉnh pH/EC dung dịch dinh dưỡng, cường độ ánh sáng, nhiệt độ,…
3. CÁC HỆ THỐNG TRỒNG CÂY KHÔNG DÙNG ĐẤT
3.1. Hệ thống trồng cây trên giá thể tưới nhỏ giọt
Nguyên lí hoạt động: Bơm do đồng hồ giờ hẹn giờ điều khiển, hút dung dịch dinh dưỡng từ bể chứa qua bộ lọc, vào hệ thống ống dẫn và đi qua các van nhỏ giọt đến từng cây (Hình 21.4A).
Lưu ý: lượng dung dịch dinh dưỡng cần được tính toán để cung cấp đủ cho cây.
Ưu điểm:
- Tiết kiệm nước và dung dịch dinh dưỡng.
- Cung cấp nước và dinh dưỡng cho cây theo yêu cầu.
- Dễ kiểm soát độ ẩm của giá thể, lượng nước tưới và dinh dưỡng.
- Chi phí không quá cao.
Nhược điểm:
- Dễ tắc van tưới nên cần phải kiểm tra thường xuyên.
- Bệnh hại lây lan nhanh chóng nếu xâm nhiễm vào nguồn nước.
Đối tượng cây trồng áp dụng:
- Thường áp dụng cho các loại rau ăn quả (cà chua, dưa chuột, dưa lưới, ớt ngọt,…).
- Hoa, cây cảnh trồng chậu,…
3.2. Hệ thống thủy canh màng mỏng dinh dưỡng (NFT)
Nguyên lí hoạt động: Bơm do đồng hồ giờ hẹn giờ điều khiển, hút dung dịch dinh dưỡng từ bể chứa qua bộ lọc vào các máng tạo thành dòng chảy dung dịch dinh dưỡng qua bộ rễ của từng cây (Hình 21.5A).
Ở cuối mỗi máng có ống thu hồi dung dịch dinh dưỡng thừa về bể chứa để tái sử dụng.
Ưu điểm:
- Dung dịch dinh dưỡng luôn được làm giàu oxygen cần thiết cho rễ cây.
- Tái sử dụng dinh dưỡng dư thừa nên tiết kiệm được dinh dưỡng và hạn chế ô nhiễm môi trường.
Nhược điểm:
- Bệnh hại lây lan nhanh chóng nếu xâm nhiễm vào nguồn nước.
- Khó khăn trong vệ sinh hệ thống.
- Chi phí lắp đặt và vận hành hệ thống cao.
Đối tượng cây trồng áp dụng:
- Áp dụng phổ biến cho các loại cây có hình thái thân, lá như rau ăn lá (xà lách, rau cải, rau gia vị,…).
3.3. Hệ thống thủy canh thủy triều
Nguyên lí hoạt động: Đồng hồ hẹn giờ bơm dung dịch dinh dưỡng tự động vào bồn chứa các chậu giá thể trồng cây. Khi mực nước cao hơn ống thoát tràn, dung dịch sẽ chảy hồi lưu về bể chứa (Hình 21.6A).
Ưu điểm:
Nhược điểm:
- Giá thể dễ bị khô khi gặp thời tiết nắng nóng.
Đối tượng cây trồng áp dụng:
- Một số loại cây có thời gian sinh trưởng ngắn như rau ăn lá, dâu tây, hoa thời vụ,…
3.4. Hệ thống thủy canh tĩnh
Nguyên lí hoạt động: Cây được trồng trong giá thể và nhúng trực tiếp vào dung dịch dinh dưỡng. Để cung cấp đủ oxygen cho cây hô hấp, dung dịch dinh dưỡng cần được sục khí hoặc tạo khoảng không giữa bề mặt dung dịch dinh dưỡng và gốc cây (Hình 21.7A).
Ưu điểm:
Nhược điểm:
- Dễ xảy ra tình trạng cây héo do thiếu oxygen, nhất là khi gặp thời tiết nắng nóng.
- Cần bổ sung dung dịch dinh dưỡng cho cây.
Đối tượng cây trồng áp dụng:
- Thường áp dụng cho một số loại rau ăn lá ngắn ngày, cây cảnh nhỏ trồng trong nhà (cọ lan chi, phú quý, hồng môn,…).
3.5. Hệ thống khí canh
Nguyên lí hoạt động: Bơm do đồng hồ hẹn giờ điều khiển, hút dung dịch dinh dưỡng từ bể chứa qua bộ lọc vào hệ thống phun sương mù và phun trực tiếp vào bộ rễ của cây. Trong bể trồng cây có ống thu hồi dung dịch dinh dưỡng thừa về bể chứa để tái sử dụng.
Ưu điểm:
- Bộ rễ được phát triển trong môi trường không khí giàu oxygen.
- Tiết kiệm nước và dinh dưỡng.
- Tận dụng được không gian để trồng cây theo phương thẳng đứng.
Nhược điểm:
- Bệnh hại lây lan nhanh chóng nếu xâm nhiễm vào nguồn nước.
- Rễ cây dễ bị khô nếu hệ thống bị trục trặc.
- Chi phí đầu tư và duy trì hệ thống cao.
Đối tượng cây trồng áp dụng:
- Thường áp dụng cho rau ăn lá và nhân nhanh vô tính giống cây sạch bệnh.
THỰC HÀNH TRỒNG RAU THỦY CANH TĨNH
1. Chuẩn bị
- Cây xà lách con, trấu hun, xơ dừa, mút xốp, máy đo pH/EC, kính nhựa, lỗ nhỏ giọt, rọ nhựa, thùng xốp có nắp đục lỗ tròn, dung dịch dinh dưỡng.
2. Quy trình thực hiện
Bước 1. Pha dung dịch dinh dưỡng theo công thức có sẵn vào thùng xốp. Thùng xốp cần lót nylon nếu rò rỉ nước.
Bước 2. Điều chỉnh dung dịch dinh dưỡng có EC xấp xỉ 1,5 mS/cm và pH xấp xỉ 6,0. Sử dụng phosphoric acid (H₃PO₄) bổ sung vào dung dịch để giảm pH.
Bước 3. Đục lỗ trên nắp thùng xốp với khoảng cách 15 × 15 cm và lồng vừa rọ nhựa.
Bước 4. Làm ướt giá thể bằng cách cho trấu hun hoặc xơ dừa vào mút xốp ngập nước rồi vắt ra.
Bước 5. Cho trấu hun hoặc xơ dừa vào rọ giá thể.
Bước 6. Đặt cây vào rọ. Đặt các rọ cây vào nắp thùng xốp.
Bước 7. Đặt nắp thùng xốp có các rọ trồng cây cây lên miệng thùng.
Bước 8. Theo dõi sinh trưởng của cây đến khi thu hoạch. Bổ sung dung dịch dinh dưỡng khi nước cạn.
Yêu cầu sản phẩm:
- Cây trồng đứng thẳng trong rọ chứa giá thể và đặt ngay ngắn trên thùng xốp sạch và đẹp. Tỉ lệ sống 100%, cây xanh tốt.
3. Đánh giá kết quả
- Đánh giá kết quả theo mẫu Bảng 21.2.
