* Ưu điểm của kỹ thuật thủy canh:- Không cần đất, chỉ cần không gian để đặt hộp dụng cụ trồng, do vậy có thể triển khai ở những vùng đất cằn cỗi như hải đảo, vùng núi xa xôi cũng như tại gia đình sân thượng, balcon.
- Không phải làm đất, không có cỏ dại, không cần tưới.
- Trồng được nhiều vụ, có thể trồng trái vụ,
- Không phải sử dụng thuốc trừ sâu bệnh và các hóa chất độc hại khác.
- Năng suất cao vì có thể trồng liên tục.
- Sản phẩm hoàn toàn sạch, đồng nhất. Giàu dinh dưỡng và tươi ngon.
- Không tích lũy chất độc, không gây ô nhiễm môi trường.
- Không đòi hỏi lao động nặng nhọc, người già trẻ em đều ó thể tham gia hiệu quả
* Nhược điểm của kỹ thuật thủy canh
- Vốn đầu tư ban đầu cao do chí phí về trang thiết bị. Tuy nhiên, chi phí này không phải là cao so với những chi phí phải trả để diệt sâu bệnh và côn trùng, thuê nhân công. Hơn nữa các máy móc thiết bị được tái sử dụng nhiều lần nên chỉ tốn chi phí đầu tư cho ban đàu.
- Đòi hỏi trình độ chuyên mộ kỹ thuật cao để sản xuất có hiệu quả. Điều này gây trở ngại cho việc đưa phương pháp thủy canh mở rộng đại trà.
- Trong quá trình hấp thu các chất dinh dưỡng, thực vật làm thay đổi độ pH trong dung dịch thủy canh. Do đó, cần phải điều chỉnh pH mồi ngày. Giá trị pH tối thích từ khoảng 5.8 - 6.5. giá trị pH càng chênh lệch khỏi khoảng này thì mức độ ảnh hưởng không tốt lên hệ thống thủy canh càng lơn.
- Ngoài ra, những yếu tố thay đổi đột ngột môi trường cũng như việc cung cấp chất dinh dưỡng hay tưới nước không đúng có thể gây ra những triệu chứng rối loạn sinh lý ở cây (như hiện tượng thối quả cà chua, nứt quả cà chua).
Bổ sung chất dinh dưỡng
Hai yếu tố cần được xem xét để nghiên cứu một dung dịch bổ sung:
- Thành phần dung dịch
- Nồng độ dung dịch
- Trong thời gian sinh trưởng và phát triển của cây, cây sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng theo nhu cầu đòi hỏi của chúng. Đối với loại cây có thời gian sinh trưởng tương đối dài thì việc bổ sung dinh dưỡng là rất cần thiết.
- Trong nghiên cứu người ta có thể dựa vào giá trị của độ dẫn điện (EC: electro - conductivity); sự phân hủy của muối khoáng (TSD: Total dissolved salts) hoặc nhân tố hòa tan (CF: conductivity factor) của các máy đo để điều chỉnh bổ sung chất dinh dưỡng vào môi trường nuôi trồng thủy canh.
- Độ dẫn điện (electro – conductivity) hay yếu tố dẫn (conductivity factor – CF) có thể được biểu diễn như millisiemen (mS) hay phần triệu (ppm).
- Electro – conductivity để chỉ tính chất của một môi trường có thể chuyển tải được dòng điện. Độ dẫn điện của một dung dịch là sự dẫ n của dung dịch này được đo giữa điện cực có bề mặt là 1 cm2 ở khoảng cách 1 cm, đơn vị tính là mS/cm; hoặc được thể hiện đơn vị ppm (parts per million) đối với những máy đo TDS (Total dissolved salt).
Chỉ số EC chỉ dẫn diễn tả tổng nồng độ ion hòa tan trong dung dịch, chứ không thể hiện được nồng độ của từng thành phần riêng biệt. Trong suốt quá trình tăng trưởng, cây hấp thu khoáng chất mà chúng cần, do vậy duy trì EC ở một mức ổn định là rất quan trọng. Nếu dung dịch có chỉ số EC cao thì sự hấp thu nước của cây diễn ra nhanh hơn sự hấp thu khoáng chất, hậu quả là nồng độ dung dịch sẽ rất cao và gây độc cho cây. Khi đó ta phải bổ sung thêm nước vào môi trường. Ngược lai, nếu EC thấp, cây sẽ hấp thu khoáng chất nhanh hơn hấp thu nước và khi đó ta phải bổ sung thêm khoáng chất vào dung dịch.
DO (dissolved oxygen):
- DO là đơn vị dùng để đo hàm lượng oxygen hòa tan trong một lít nước, đơn vị (mg/l). Đo DO để biết được độ thoáng khí của môi trường dinh dưỡng. Chỉ số DO cao thuận lợi cho hoạt động hô hấp và biến dưỡng của hệ rễ.
- DO phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và độ mặn của dung dịch.
- DO là đơn vị dùng để đo hàm lượng oxygen hòa tan trong một lít nước, đơn vị (mg/l). Đo DO để biết được độ thoáng khí của môi trường dinh dưỡng. Chỉ số DO cao thuận lợi cho hoạt động hô hấp và biến dưỡng của hệ rễ.
- DO phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và độ mặn của dung dịch.
* Thành phần dung dịch
- Được xác định bởi các chất mà cây đòi hỏi. Việc phân tích phiến lá dựa trên nồng độ dinh dưỡng khoáng có trong mô lá, vì lá là nơi xảy ra quá trình quang hợp và do đó lượng enzyme trong mô lá cao nhất. Nồng độ dinh dưỡng khoáng trung bình trong toàn cây thường ít hơn nồng độ trong lá, vì vậy một dung dịch bổ sung căn bản phải dựa trên nồng độ các chất có trong mô lá mà chúng sẽ cung cấp cho thân, hạt và trái.
- Các cây con nhỏ dễ dàng thiếu hụt chất dinh dưỡng nhưng hiếm khi nào tạo ra chất độc. Chính vì vậy, tác giả sử dụng dung dịch ban đầu có nồng độ cao. Tuy nhiên, dung dịch bổ sung có đầy đủ chất dinh dưỡng này chỉ thích hợp cho cây ở giai đoạn đầu (thích hợp cho sự tạo lá – sau giai đoạn này mầm), và nó sẽ trở nên quá đậm đặc khi thân và lá phát triển. Cho nên tác giả đã thay đổi thành phần của dung dịch bổ sung theo từng thời kỳ phát triển của cây nhằm ngăn cản sự tích lũy dinh dưỡng khoáng trong dung dịch. Chu trình sống được chia thành 3 giai đoạn sau đây (tương ứng với 3 loại dung dịch bổ sung):
- Giai đoạn đầu của sự phát triển cây: thường là mô lá (starter solution).
- Giai đoạn phát triển: trong suốt giai đoạn phát triển thân và lá phát triển như nhau (vegetative refill solution).
Sự phát triển của rễ xảy ra chủ yếu ở giai đoạn đầu và ít quan trọng hơn ở giai đoạn sau. Trong suốt giai đoạn trưởng thành, rễ rất ít phát triển và gần như ngưng hẳn.
* Nồng độ ion trong dung dịch
- Được xác định bởi tỷ lệ thoát hơi nước. sự thoát hơi nước quyết định tỷ lệ tiêu thụ nước, sự phát triển quyết định tỷ lệ tiêu thụ dinh dưỡng khoáng (sự vận chuyển dinh dưỡng khoáng từ dung dịch sang cây). Ước lượng sự thoát hơi nước đối với sự phát triển của cây trong môi trường thủy canh là 300 – 400 kg (litres) nước/1kg sinh khối khô. Tỷ lệ chính xác tùy thuộc vào độ ẩm không khí, độ ẩm khi thấp sẽ làm tăng sự thoát hơi nước nhưng không tăng sự phát triển. Lượng CO2 cao làm đóng khẩu và tăng quá trình quang hợp, chính vì vậy sự thoát hơi nước đến một tỷ lệ nào đó sẽ giảm xuống còn 200kg nước/1kg sinh khối khô.
Hiểu biết về tỷ lện này sẽ rất có lợi trong việc quyết định nồng độ tương ứng cho dung dịch bổ sung. Tổng nồng độ ion có thể được duy trì bằng cách điều chỉnh tính dẫn điện của dung dịch. Nếu tính dẫn điện gia tăng, cần làm loãng dung dịch bổ sung, nhưng thành phần chất dinh dưỡng vẫn phải giữ nguyên. Tính dẫn điện không thay đổi nhanh cho nên chỉ cần theo dõi vài lần trong tuần.
* Sự vận chuyển của dinh dưỡng khoáng trong dung dịch - Các dinh dưỡng khoáng thiết yếu có thể được đặt theo 3 nhóm sau đây dựa trên cách mà chúng bị loại ra khỏi môi trường dinh dưỡng ( do cây hấp thu):
- Nhóm 1: NO3, NH4, P, K, Mn các chất này được hấp thu một cách chủ động nhờ rễ và bị loại ra khỏi môi trường trong vài giờ.
- Được xác định bởi các chất mà cây đòi hỏi. Việc phân tích phiến lá dựa trên nồng độ dinh dưỡng khoáng có trong mô lá, vì lá là nơi xảy ra quá trình quang hợp và do đó lượng enzyme trong mô lá cao nhất. Nồng độ dinh dưỡng khoáng trung bình trong toàn cây thường ít hơn nồng độ trong lá, vì vậy một dung dịch bổ sung căn bản phải dựa trên nồng độ các chất có trong mô lá mà chúng sẽ cung cấp cho thân, hạt và trái.
- Các cây con nhỏ dễ dàng thiếu hụt chất dinh dưỡng nhưng hiếm khi nào tạo ra chất độc. Chính vì vậy, tác giả sử dụng dung dịch ban đầu có nồng độ cao. Tuy nhiên, dung dịch bổ sung có đầy đủ chất dinh dưỡng này chỉ thích hợp cho cây ở giai đoạn đầu (thích hợp cho sự tạo lá – sau giai đoạn này mầm), và nó sẽ trở nên quá đậm đặc khi thân và lá phát triển. Cho nên tác giả đã thay đổi thành phần của dung dịch bổ sung theo từng thời kỳ phát triển của cây nhằm ngăn cản sự tích lũy dinh dưỡng khoáng trong dung dịch. Chu trình sống được chia thành 3 giai đoạn sau đây (tương ứng với 3 loại dung dịch bổ sung):
- Giai đoạn đầu của sự phát triển cây: thường là mô lá (starter solution).
- Giai đoạn phát triển: trong suốt giai đoạn phát triển thân và lá phát triển như nhau (vegetative refill solution).
Sự phát triển của rễ xảy ra chủ yếu ở giai đoạn đầu và ít quan trọng hơn ở giai đoạn sau. Trong suốt giai đoạn trưởng thành, rễ rất ít phát triển và gần như ngưng hẳn.
* Nồng độ ion trong dung dịch
- Được xác định bởi tỷ lệ thoát hơi nước. sự thoát hơi nước quyết định tỷ lệ tiêu thụ nước, sự phát triển quyết định tỷ lệ tiêu thụ dinh dưỡng khoáng (sự vận chuyển dinh dưỡng khoáng từ dung dịch sang cây). Ước lượng sự thoát hơi nước đối với sự phát triển của cây trong môi trường thủy canh là 300 – 400 kg (litres) nước/1kg sinh khối khô. Tỷ lệ chính xác tùy thuộc vào độ ẩm không khí, độ ẩm khi thấp sẽ làm tăng sự thoát hơi nước nhưng không tăng sự phát triển. Lượng CO2 cao làm đóng khẩu và tăng quá trình quang hợp, chính vì vậy sự thoát hơi nước đến một tỷ lệ nào đó sẽ giảm xuống còn 200kg nước/1kg sinh khối khô.
Hiểu biết về tỷ lện này sẽ rất có lợi trong việc quyết định nồng độ tương ứng cho dung dịch bổ sung. Tổng nồng độ ion có thể được duy trì bằng cách điều chỉnh tính dẫn điện của dung dịch. Nếu tính dẫn điện gia tăng, cần làm loãng dung dịch bổ sung, nhưng thành phần chất dinh dưỡng vẫn phải giữ nguyên. Tính dẫn điện không thay đổi nhanh cho nên chỉ cần theo dõi vài lần trong tuần.
* Sự vận chuyển của dinh dưỡng khoáng trong dung dịch - Các dinh dưỡng khoáng thiết yếu có thể được đặt theo 3 nhóm sau đây dựa trên cách mà chúng bị loại ra khỏi môi trường dinh dưỡng ( do cây hấp thu):
- Nhóm 1: NO3, NH4, P, K, Mn các chất này được hấp thu một cách chủ động nhờ rễ và bị loại ra khỏi môi trường trong vài giờ.
- Nhóm 2: Mg, S, Fe, Cu, Mo, C các chất này được hấp thu ở mức trung bình và bị loại khỏi môi trường nhanh hơn nước.
- Nhóm 3: Ca, B, các chất này được hấp thu một cách thụ động và thường tích lũy trong dung dịch.
- Một trong những khó khăn trong việc theo dõi và điều chỉnh từng loại ion là nồng độ nhóm 1 phải được giữ ở mức thấp nhất nhằm ngăn cản sự tích lũy chất độc trong mô thực vật. Tuy nhiên, nồng độ thấp thì rất khó theo dõi và điều chỉnh.
- Nếu nồng độ chất dinh dưỡng cao thì điều này cho biết là cây cần thêm nước, do đó nước được thêm vào là cần thiết (nước được thêm vào bởi hoạt động của cây).
- Khi nồng độ chất dinh dưỡng giảm hơn mức cho phép thi cây cần bổ sung dưỡng chất nhiều hơn nước.
- Nhóm 3: Ca, B, các chất này được hấp thu một cách thụ động và thường tích lũy trong dung dịch.
- Một trong những khó khăn trong việc theo dõi và điều chỉnh từng loại ion là nồng độ nhóm 1 phải được giữ ở mức thấp nhất nhằm ngăn cản sự tích lũy chất độc trong mô thực vật. Tuy nhiên, nồng độ thấp thì rất khó theo dõi và điều chỉnh.
- Nếu nồng độ chất dinh dưỡng cao thì điều này cho biết là cây cần thêm nước, do đó nước được thêm vào là cần thiết (nước được thêm vào bởi hoạt động của cây).
- Khi nồng độ chất dinh dưỡng giảm hơn mức cho phép thi cây cần bổ sung dưỡng chất nhiều hơn nước.
- Điều chú ý là việc bổ sung muối khoáng hay nước còn phụ thuộc vào mùa vụ gieo trồng. Vào những tháng mưa nhiều, ít nắng thì bổ sung nước vào là ít cần thiết, vì nhu cầu nước cần thiết cho sự quang hợp và lượng nước bốc hơi không quan trọng.
- Nếu chỉ bổ sung nước mà không chú ý bổ sung khoáng chất thì sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm có thể làm giảm hương vị của rau quả. Trong thực tế việc trồng thủy canh ở Úc cho thấy điều trên khi trồng các loại rau ăn lá như: cải xà lách, cải ngọt, rau cần tây…
- Trong đa số các loại cây thì nồng độ tổng cộng của chất dinh dưỡng trong khoảng từ 500 ppm – 2000 ppm để không làm ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu của tế bào.
- Tuy nhiên ở một số loại cà chua, dây tây, cần nồng độ môi trường dinh dưỡng cao khoảng 3500 ppm, hoặc nồng độ dinh dưỡng có giá trị thấp như cải xà lách xoong và giá trị trung bình như dưa chuột.
- Tùy thuộc vào giai đoạn tăng trưởng và phát triển của cây, cho nên việc thêm vào dung dịch bổ sung theo một tần số nhất định là điều không cần thiết. Các chất dinh dưỡng được hấp thu nhanh chóng sẽ dễ dàng được biến đổi trong mô thực vật, có nghĩa là cây có khả năng dự trữ chất dinh dưỡng trong rễ, thân, lá và sẽ nhanh chóng biến đổ cho nhu cầu cần thiết của cây.
- Cây sẽ nhanh chóng lấy đi vài loại khoáng thường dùng trong khi lại tích lũy các chất khác. Cho nên nồng độ của N, P, K trong dung dịch có thể ở mức thấp (0,1 mM hoặc vài ppm) bởi vì các chất này đã được hấp thu vào cây. Việc duy trì dinh dưỡng khoáng ở nồng độ cao trong dung dịch có thể dẫn đến tình trạng mất cân bằng dinh dưỡng do cây đã hấp thu các chất quá nhiều.
- Nếu chỉ bổ sung nước mà không chú ý bổ sung khoáng chất thì sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm có thể làm giảm hương vị của rau quả. Trong thực tế việc trồng thủy canh ở Úc cho thấy điều trên khi trồng các loại rau ăn lá như: cải xà lách, cải ngọt, rau cần tây…
- Trong đa số các loại cây thì nồng độ tổng cộng của chất dinh dưỡng trong khoảng từ 500 ppm – 2000 ppm để không làm ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu của tế bào.
- Tuy nhiên ở một số loại cà chua, dây tây, cần nồng độ môi trường dinh dưỡng cao khoảng 3500 ppm, hoặc nồng độ dinh dưỡng có giá trị thấp như cải xà lách xoong và giá trị trung bình như dưa chuột.
- Tùy thuộc vào giai đoạn tăng trưởng và phát triển của cây, cho nên việc thêm vào dung dịch bổ sung theo một tần số nhất định là điều không cần thiết. Các chất dinh dưỡng được hấp thu nhanh chóng sẽ dễ dàng được biến đổi trong mô thực vật, có nghĩa là cây có khả năng dự trữ chất dinh dưỡng trong rễ, thân, lá và sẽ nhanh chóng biến đổ cho nhu cầu cần thiết của cây.
- Cây sẽ nhanh chóng lấy đi vài loại khoáng thường dùng trong khi lại tích lũy các chất khác. Cho nên nồng độ của N, P, K trong dung dịch có thể ở mức thấp (0,1 mM hoặc vài ppm) bởi vì các chất này đã được hấp thu vào cây. Việc duy trì dinh dưỡng khoáng ở nồng độ cao trong dung dịch có thể dẫn đến tình trạng mất cân bằng dinh dưỡng do cây đã hấp thu các chất quá nhiều.
Nguồn: http://goo.gl/WRjlbE
0 nhận xét:
Đăng nhận xét