Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620 Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van Đề tài pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng rau, HOT. Chia sẻ cho các bạn sinh viên tài liệu tốt nghiệp ngành khoa học tự nhiên các bạn làm chuyên đề tốt nghiệp khoa học tự nhiên vào tải nhé.

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA
PHA CHẾ DUNG DỊCH DINH DƯỠNG ĐỂ
TRỒNG RAU SẠCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP
THỦY CANH TĨNH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Giáo viên hướng dẫn: Ths. LÊ VĂN
ĐĂNG
Sinh viên thực hiện: ĐẶNG THỊ KIM
DUNG
Lớp: HÓA 4A
Thành phố Hồ Chí Minh 2013

2. LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp “Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng
rau sạch bằng phương pháp thủy canh tĩnh” em đã nhận được sự động viên và giúp
đỡ rất nhiều từ gia đình, thầy cô và bạn bè. Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn
chân thành đến:
 Gia đình luôn là nguồn động viên lớn nhất đối với em, luôn ủng hộ và giúp
đỡ em về vật chất và tinh thần.
 Thầy Lê Văn Đăng đã hướng dẫn tận tình, chỉ dạy, giúp đỡ và động viên em
trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
 Quý thầy cô trong khoa Hóa của trường Đại học Sư phạm Tp. HCM đã tận
tình dạy dỗ em trong suốt 4 năm qua.
 Quý thầy cô trong tổ hóa hữu cơ, hóa phân tích đã tận tình giúp đỡ, tạo điều
kiện để em có thể hoàn thành khóa luận.
 Bạn Phạm Thị Thúy, sinh viên lớp hóa 4B đã cùng em vượt qua những trở
ngại, cùng động viên nhau vượt qua những khó khăn để có thể hoàn thành
khóa luận một cách tốt nhất.
 Cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình, sự động viên an ủi trong suốt 4 năm học qua
của bạn bè.
Vì thời gian ngắn ngủi cũng như trình độ và năng lực còn hạn hẹp nên không thể
tránh được những thiếu xót. Mong quí thầy cô sẽ tận tình chỉ dạy và đóng góp để
em hoàn thành luận văn thật tốt. Thay mặt cho tất cả sinh viên năm cuối khoa hóa
và riêng em xin gởi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến quí thầy cô.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 05 năm 2013
Sinh viên thực hiện
ĐẶNG THỊ KIM DUNG

3. DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. So sánh giữa trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và trồng cây cần
đất 10
Bảng 2.1. Một số giới hạn EC và TDS đối với một số loại cây trồng 27
Bảng 2.2. Một số muối được dùng trong dinh dưỡng thủy canh 30
Bảng 5.1. Công thức dinh dưỡng 1 trồng rau ăn lá (theo công thức của
Howard Resh) (dùng pha 100 lít dung dịch) 52
Bảng 5.2. Công thức dinh dưỡng 2 trồng rau ăn lá nhiệt đới (theo công
thức của Douglas Peckenpaugh) (dùng pha 100 lít dung dịch) 53
Bảng 5.3. Công thức dinh dưỡng 3 trồng cây dưa chuột (dùng pha 100 lít
dung dịch) 53
Bảng 6.1. So sánh kết quả trồng rau giữa công thức dinh dưỡng 1 và công
thức dinh dưỡng 2 65
Bảng 6.2. Kết quả kiểm định hàm lượng các kim loại nặng và hàm lượng
nitrat trong rau dền đỏ 72
Bảng 6.3. Kết quả kiểm định hàm lượng các kim loại nặng và hàm lượng
nitrat trong rau xà lách 73

4. DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Giao diện phần mềm HydroBuddy v1.50 35
Hình 2.2. Giao diện mục Main Page 36
Hình 2.3. Giao diện mục Substance selection 37
Hình 2.4. Giao diện mục Results 39
Hình 2.5. Hướng dẫn sử dụng trang web nonghoc.com để pha chế dung
dịch dinh dưỡng 39
Hình 2.6. Kết quả tính toán khối lượng hóa chất 40
Hình 3.1. Giá thể xơ dừa 45
Hình 3.2. Giá thể than bùn 45
Hình 3.3. Giá thể vỏ trấu, tro trấu 46
Hình 3.4. Giá thể sỏi 47
Hình 4.1. Hệ thống thủy canh hồi lưu (ống nhựa PVC) 49
Hình 4.2. Hệ thống thủy canh hồi lưu cải tiến (vải bố) 50
Hình 4.3. Hệ thống khí canh 51
Hình 5.1. Cân tiểu li 54
Hình 5.2. Bình định mức 1000 ml 55
Hình 5.3. Dung dịch dinh dưỡng tự pha 55
Hình 5.4. Cốc 100 ml 56
Hình 5.5. Hướng dẫn pha dung dịch con 56
Hình 5.6. Giàn thủy canh 58
Hình 5.7. Thùng xốp trồng cây theo kỹ thuật thủy canh tĩnh 59
Hình 5.8. Khoét lỗ trên nắp thùng xốp 59
Hình 5.9. Đục lỗ ly nhựa 60
Hình 5.10. Đóng giá thể vào ly nhựa 60
Hình 5.11. Gieo hạt giống 61
Hình 5.12. Cho dung dịch dinh dưỡng vào trong thùng xốp 61
Hình 5.13. Giấy đo pH 62
Hình 6.1. Rau dền trồng theo công thức 1 và công thức 2 66
Hình 6.2. Rau xà lách trồng theo công thức 1 và công thức 2 66
Hình 6.3. Cải xanh trồng theo công thức 1 và công thức 2 67

5. Hình 6.4. Rau muống trồng theo công thức 1 và công thức 2 67
Hình 6.5. Rau cải xanh 68
Hình 6.6. Dưa leo 69
Hình 6.7. Rau muống 69
Hình 6.8. Cải bẹ dún 70
Hình 6.9. Rau dền đỏ 70
Hình 6.10. Đậu bắp 71
Hình 6.11. Rau cần nước 71
Hình 6.12. Rau xà lách 72
Hình III.1. Hoa dừa cạn đỏ 75
Hình III.2. Hoa vạn thọ 75

6. MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................. 2
DANH MỤC BẢNG ........................................................................ 3
DANH MỤC HÌNH ......................................................................... 4
MỤC LỤC ........................................................................................ 6
MỞ ĐẦU........................................................................................... 8
1. Lý do chọn đề tài.......................................................................................8
2. Tình hình nghiên cứu trong nước[3]
..........................................................9
3. Tình hình nghiên cứu ngoài nước[3], [6], [10]
.............................................10
4. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................12
5. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................12
6. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................12
7. Nhiệm vụ nghiên cứu...............................................................................12
8. Phương pháp nghiên cứu........................................................................13
9. Kết quả nghiên cứu .................................................................................13
Chương 1. Giới thiệu kỹ thuật thủy canh ................................... 14
1.1. Khái niệm về kỹ thuật thủy canh..........................................................14
1.2. Lợi ích của việc trồng cây thủy canh[3], [10].....................................14
1.3. Thủy canh với việc trồng rau sạch[3], [9] ..........................................16
1.4. So sánh giữa trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và trồng cây cần
đất[7]...........................................................................................................17
1.5. Một số loại rau ăn lá thường được trồng theo kỹ thuật thủy canh[12]
.....................................................................................................................18
Chương 2. Cơ sở lí luận của dinh dưỡng thủy canh .................. 21
2.1. Chất dinh dưỡng trong dung dịch thủy canh[3], [5]...........................21
2.2. Dung dịch dinh dưỡng[3], [4], [5]......................................................29
2.3. Giới thiệu phần mềm pha chế dung dịch dinh dưỡng[6], [7] .............38

7. Chương 3. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến cây trồng
thủy canh ........................................................................................ 48
3.1. Ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài đến sự hút các chất dinh dưỡng ở
rễ và biến dưỡng của hệ rễ [3], [4] ............................................................48
Chương 4. Các loại hình thủy canh hiện nay[10]....................... 55
4.1. Hệ thống thủy canh không hồi lưu (Thủy canh tĩnh)...........................55
4.2. Hệ thống thủy canh hồi lưu..................................................................55
4.3. Hệ thống khí canh ................................................................................58
Chương 5. Thực nghiệm ............................................................... 59
5.1. Thực nghiệm 1: Pha chế dung dịch dinh dưỡng[2], [6], [7], [8]
.................59
5.2. Thực nghiệm 2: Trồng rau sạch tại hộ gia đình theo phương pháp thủy
canh tĩnh......................................................................................................64
5.3 Thực nghiệm 3: Quay video hướng dẫn trồng rau bằng kỹ thuật thủy
canh tĩnh[11]
.................................................................................................70
5.4 Thực nghiệm 4: Đo đạc các chỉ tiêu hóa, sinh về vệ sinh an toàn thực
phẩm một số loại rau thu hoạch..................................................................71
Chương 6. Kết quả và thảo luận .................................................. 72
6.1. Kết quả .................................................................................................72
6.2. Thảo luận .............................................................................................80
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT........................................................... 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................ 83
PHỤ LỤC ....................................................................................... 84

8. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đất nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ kéo theo đó là tốc độ đô thị hóa
ngày càng cao làm cho quĩ đất nông nghiệp trồng trọt giảm dần. Bên cạnh đó, hiện
trạng sử dụng các loại thuốc kích thích cũng như thuốc trừ sâu trong nông nghiệp
đang rất phổ biến. Khi chúng ta phát triển chúng ta cần thích ứng với những điền
kiện hiện tại. Một trong những giải pháp để giải quyết hiện trạng mất dần đất canh
tác nông nghiệp và bảo vệ sức khỏe của chúng ta đó là đi tìm một kỹ thuật trồng rau
sạch mới – kỹ thuật thủy canh. Một loại hình trồng trọt đã phát triển khá lâu trên thế
giới và còn khá mới mẻ với Việt Nam. Thủy canh giải quyết tốt nhu cầu trồng rau
sạch tại nhà ở thành thị vì vậy đang được mọi người chú ý đến nhiều hơn. Thủy
canh còn mang lại cho chúng ta nhiều lợi ích khác là tăng năng suất cây trồng, giảm
thời gian canh tác, cây ít bị sâu bệnh...
Thủy canh là kỹ thuật trồng cây không dùng đất mà trồng trực tiếp vào môi
trường dinh dưỡng cùng các giá thể mà không phải là đất. Vì vậy cái cốt lõi quyết
định sự thành công của kỹ thuật thủy canh là dung dịch dinh dưỡng. Là người học
hóa học em phần nào biết được cây cần gì cho sự sinh trưởng và phát triển, em
muốn áp dụng những kiến thức mình đã học, bên cạnh việc ứng dụng những kết quả
đạt được từ quá trình nghiên cứu về dung dịch thủy canh của các nhà khoa học
trong và ngoài nước pha chế ra các loại dung dịch dinh dưỡng áp dụng cho kỹ thuật
thủy canh đó là lí do em chọn đề tài: “Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng
rau sạch bằng phương pháp thủy canh tĩnh’’. Với mong muốn áp dụng những
kiến thức hóa học mà mình học được vào thực tế cuộc sống, em hi vọng rằng đề tài
này sẽ góp phần mang đến cho mọi người một cái nhìn mới về sự phát triển của
ngành nông nghiệp Việt Nam nói chung và kỹ thuật thủy canh trong nước nói riêng.
Quan trọng hơn hết là có thể hướng dẫn mọi người pha chế dung dịch dinh dưỡng
để trồng rau sạch bằng kỹ thuật thủy canh tĩnh một cách dễ dàng và hiệu quả.

9. 2. Tình hình nghiên cứu trong nước[3]
Việc nuôi trồng thủy canh được biết khá lâu, nhưng chưa được nghiên cứu có
hệ thống và được sử dụng để trồng các loại cây cảnh nhiều hơn.
Từ năm 1993, GS. Lê Đình Lương – khoa sinh học ĐHQG Hà Nội phối hợp
với tổ chức nghiên cứu và triển khai Hồng Kông (R&D HongKong) đã tiến hành
nghiên cứu toàn diện các khía cạnh khoa học kỹ thuật và kinh tế xã hội cho việc
chuyển giao công nghệ và phát triển thủy canh tại Việt Nam.
Đến tháng 10 năm 1995 mạng lưới nghiên cứu và triển khai được phát triển ở
Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh, Côn Đảo, Sở khoa học công nghệ và môi trường ở một số
tỉnh thành. Công ty Golden Garden & Gino, nhóm sinh viên Đại học Khoa học Tự
Nhiên Thành phố Hồ Chí Minh đã sử dụng phương pháp thủy canh để trồng vài loại
rau thông dụng, cải xanh, cải ngọt, xà lách...Phân viện công nghệ sau thu hoạch,
Viện Sinh học nhiệt đới cũng nghiên cứu và sản xuất. Nội dung chủ yếu là:
- Thiết kế và phối hợp sản xuất thử các vật liệu dùng cho thủy canh.
- Nghiên cứu trồng các loại cây khác nhau, cấy truyền từ nuôi cấy mô vào hệ
thủy canh trước khi đưa vào đất một số cây ăn quả khó trồng trực tiếp vào đất.
- Triển khai thủy canh ở qui mô gia đình, thành thị và nông thôn.
- Kết hợp thủy canh với dự án rau sạch của thành phố.
Hiện nay, nước ta đang dần dần ứng dụng những thành tựu của kỹ thuật thủy
canh thế giới vào ngành nông nghiệp. Tại các hôi chợ công nghệ ở Tp.HCM, Hải
Phòng những thành công bước đầu của cây cà chua, xà lách, dưa leo...trồng theo kĩ
thuật thủy canh đã được giới thiệu. Dưa chuột trồng theo cách truyền thống được 2
vụ/năm, trồng theo kĩ thuật thủy canh được 4 vụ/năm. Xà lách thủy canh có thể
trồng quanh năm còn với đất chỉ 2 vụ/năm. Thành tựu này đã được Bộ Khoa học và
Công nghệ tạo điều kiện thuận lợi để chuyển giao cho các cơ sở trồng rau sạch. Ở
khu vực phía Nam Tp.HCM đi tiên phong trong ứng dụng kỹ thuật thủy canh vào
nông nghiệp đô thị. Dự án khu nông nghiệp công nghệ cao do Tổng Công ty Nông
Nghiệp Sài Gòn xây dựng xong tại huyện Củ Chi. Công nghệ thủy canh là 1 trong 5
loại hình công nghệ được áp dụng tại khu nông nghiệp công nghệ cao này.

10. Pha chế dung dịch dinh dưỡng vừa đảm bảo đủ chất dinh dưỡng vừa tạo điều
kiện cho sự phát triển tốt nhất của cây không phải là một việc dễ dàng. Dung dịch
dinh dưỡng sử dụng trong kỹ thuật thủy canh hiện nay do một số công ty sản xuất
các sản phẩm nông nghiệp cung cấp trên thị trường sau một quá trình nghiên cứu và
thử nghiệm thành công. Vì vậy pha chế dung dịch dinh dưỡng trồng cây thủy canh
đang và luôn là một vấn đề mới được mọi người quan tâm rất nhiều.
Một số công trình nghiên cứu tìm ra công thức dinh dưỡng trong kỹ thuật
thủy canh của các trường đại học như Đại Học Nông Lâm TPHCM, Đại Học Khoa
Học Tự Nhiên TPHCM, Đại Học Nông Lâm Huế.. đang dần được họ ứng dụng và
đưa sản phẩm pha chế vào thị trường trong nước. Việc ứng dụng phần mềm pha chế
dung dịch dinh dưỡng trên các trang web cũng đang được một số bạn trẻ ham học
hỏi và muốn tìm hiểu sâu về thủy canh quan tâm rất nhiều.
3. Tình hình nghiên cứu ngoài nước[3], [6], [10]
Kỹ thuật thủy canh đã có từ lâu.
- Theo những tài liệu ghi chép bằng chữ tượng hình của người Ai Cập trong
vài trăm năm trước Công nguyên, đã mô tả lại sự trồng cây trong nước.
- Sự nghiên cứu trong những niên đại gần đây nhất cho thấy vườn treo
Babilon và vườn nổi Kashmir và tại Aztec Indians của Mexico cũng còn những nơi
trồng cây trên bè trong những hồ cạn. Hiện tại vẫn còn nhiều bè trồng cây được tìm
thấy ở gần thành phố Mexico.
- 1699 John Woodward (người Anh) đã thí nghiệm trồng cây trong nước có
chứa các loại đất khác nhau.
- Những năm 60 của thế kỷ 19 Sachs và Knop (Đức) đã sản xuất ra các dung
dịch để nuôi cây.
- Trong những năm 30 của thế kỷ 20 TS.W.F.Gericke (California) đã phổ
biến rộng rãi thủy canh ở nước Mỹ. Những nông trại thủy canh di động đã cung cấp
thực phẩm rau tươi cho lính Mỹ trong suốt thời gian chiến tranh quân sự tại Nam
Thái Bình Dương.

11. Trong số đó trang trại lớn nhất rộng 22 hecta ở Chofu Nhật Bản. Ngay tại
Mỹ, thủy canh được dùng rộng rãi cho mục đích sản xuất kinh doanh như: Cẩm
chướng, Layơn, Cúc..
Các cơ sở lớn trồng hoa bằng thủy canh còn có ở Ý, Tây Ban Nha, Pháp,
Anh, Đức và Thụy Điển...
Trong khi đó các vùng khô cằn như Vịnh Ả Rập, Israel thủy canh được sử
dụng rất phổ biến để trồng rau.
Ở các nước Châu Mỹ La tinh rau sạch cũng là sản phẩm chính của thủy canh.
Hà Lan có hơn 3600 ha cây trồng không cần đất, Nam Phi có khoảng 400 ha.
Ở Singapore Liên doanh Aero green Technology là công ty đầu tiên ở Châu
Á áp dụng kỹ thủy canh trồng rau trong dung dịch dinh dưỡng, không cần đất và
không phải dùng phân bón hóa học có hại để sản xuất rau với qui mô lớn. Hàng
năm Singapore tiêu thụ lượng rau trị giá 260 triệu USD. Vì đất có hạn nên 90% rau
xanh được nhập khẩu, hiện tại nông trại Aero Green ở Lim Chu Kang trị giá 5 triệu
USD đang thu hoạch khoảng 900 kg rau mỗi ngày.
Nhật Bản đẩy mạnh kỹ thuật thủy canh để sản xuất rau sạch. An toàn thực
phẩm là một trong những vấn đề mà người Nhật rất quan tâm, họ luôn lo ngại và
thận trọng với những phụ gia thực phẩm hay thuốc trừ sâu nông nghiệp. Hơn nữa vì
diện tích đất canh tác quá hạn hẹp nên chính phủ Nhật rất khuyến khích và trợ giúp
kiểu trồng này, rau sạch sản xuất bằng phương pháp này giá đắt hơn 30% so với
rau trồng ở môi trường bên ngoài nhưng người tiêu dùng vẫn chấp nhận.
Tại triễn lãm quốc tế tổ chức ở Tsukuba, Nhật Bản vào năm 1985, cây cà
chua khổng lồ trồng theo kĩ thuật thủy canh của GS. KeiMori (Đại học Tổng hợp
Kelo, Tokyo) đã được giới thiệu. Sau 6 tháng trồng trong môi trường dinh dưỡng và
chiếu sáng nhân tạo,đường kính tán cây cà chua này đã lên đến 10m và cho đến
10.000 quả cà chua. Ngoài ra, Giáo sư KeiMori cũng ứng dụng kỹ thuật thủy canh
trồng nhiều loại cây khác nhau, thu hoạch được 3.300 quả trên một gốc dưa chuột
và 90 quả trên một gốc dưa hấu.
Ở qui mô rộng hơn, Thụy Sĩ đã thu hoạch được khoảng 720 - 840 củ cải
đường trên 1m2
thuỷ canh. Ở Nga ứng dụng trồng cỏ theo kỹ thuật thủy canh trên

12. 14,4 m2
đã thu hoạch cỏ tương đương với 3 - 3,5 ha đồng cỏ tự nhiên (khoảng 100 -
120 tấn cỏ tươi), và năng suất cà chua có thể đạt đến 250 tấn quả/ha. Nhà kính trồng
rau áp dụng kỹ thuật thủy canh của tập đoàn Eurofresh ở bang Arirona được xem là
có qui mô lớn nhất nước Mỹ. Mỗi năm trang trại rộng 110 ha ở đây sản xuất hơn
90.000 tấn cà chua.
Một số công thức pha chế dung dịch dinh dưỡng sử dụng thành công trong
kỹ thuật thủy canh của các nhà khoa học nổi tiếng như: Dennis R.Hoagland,
Douglas Peckenpaugh, Howard Resh ... đang được quan tâm ứng dụng rất nhiều.
4. Mục tiêu nghiên cứu
Mang đến cho mọi người cái nhìn mới cụ thể hơn về kỹ thuật thủy canh.
Pha chế các loại dung dịch dinh dưỡng giúp cây trồng đặc biệt là các loại rau
có thể phát triển tốt và cho năng suất cao.
Ứng dụng kiến thức hóa học vào thực tế cuộc sống một cách thiết thực và
hiệu quả nhất.
Đưa ra một hướng phát triển mới về kỹ thuật thủy canh có thể áp dụng tại
Việt Nam.
Trồng rau sạch sử dụng cho gia đình và hướng dẫn mọi người xung quanh
hiểu biết cơ bản về kỹ thuật thủy canh.
5. Đối tượng nghiên cứu
Phân tích hàm lượng các nguyên tố trong dung dịch dinh dưỡng.
Công thức dinh dưỡng có được từ phần mềm HydroBuddy và trang web
nonghoc.com.
6. Phạm vi nghiên cứu
Pha chế dung dịch dinh dưỡng tại nhà.
Trồng rau sạch theo phương pháp thủy canh tĩnh sử dụng cho hộ gia đình.
7. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu dinh dưỡng cây trồng.

13. Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc pha chế dung dịch dinh dưỡng.
Nghiên cứu kỹ thuật thủy canh tĩnh.
Thực nghiệm pha chế dung dịch trồng rau theo kĩ thuật thủy canh tĩnh.
Thực nghiệm kiểm định các chỉ tiêu sinh, hóa về vệ sinh an toàn thực phẩm
các loại rau thu hoạch.
8. Phương pháp nghiên cứu
Thu thập và nghiên cứu tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau liên quan đến nội
dung của đề tài.
Pha chế dung dịch theo các công thức dinh dưỡng khác nhau và trồng thử
nghiệm một số loại rau ăn lá theo kĩ thuật thủy canh tĩnh.
Tham khảo ý kiến của chuyên gia trong lĩnh vực nghiên cứu và các cơ sở
chuyển giao công nghệ thủy canh.
9. Kết quả nghiên cứu
Pha chế dung dịch dinh dưỡng để trồng thành công các loại rau ăn lá bằng kỹ
thuật thủy canh tĩnh.
Hoàn thành video hướng dẫn pha chế dung dịch dinh dưỡng và hướng dẫn
trồng rau sạch bằng kỹ thuật thủy canh tĩnh theo qui mô hộ gia đình.
Kiểm định các các chỉ tiêu hóa, sinh các loại rau đã trồng được để chứng
minh rau trồng đạt tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm.

14. Chương 1. Giới thiệu kỹ thuật thủy canh
1.1. Khái niệm về kỹ thuật thủy canh
Thủy canh (Hydroponics) là kỹ thuật trồng cây không dùng đất mà trồng trực
tiếp vào dung dịch dinh dưỡng cùng với các giá thể mà không phải là đất. Các giá
thể đó có thể là cát, trấu, vỏ xơ dừa, than bùn...
Kỹ thuật thủy canh là một trong những kỹ thuật tiến bộ của nghề làm vườn
hiện đại. Chọn lựa môi trường dinh dưỡng cần thiết cho cây phát triển là sự sử dụng
những chất thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây tránh được sự phát
triển của cỏ dại, côn trùng và bệnh tật lây nhiễm từ đất.
1.2. Lợi ích của việc trồng cây thủy canh[3], [10]
Ngày nay thủy canh có một vai trò ngày càng cao trong sự phát triển của
ngành nông nghiệp thế giới. Sức ép của dân số, sự thay đổi khí hậu, sự xói mòn đất,
sự phân phối nước không đồng đều và sự ô nhiễm nguồn nước, đó là tất cả những
yếu tố ảnh hưởng đến cách thức canh tác khác nhau.
Thủy canh đã đáp ứng được nhiều đòi hỏi từ việc canh tác ngoài trời đến việc
trồng trong nhà kính, đến việc sử dụng nguồn sáng trong việc sử dụng năng lượng
nguyên tử ngầm ở đại dương đã cung cấp rau sạch cho phi hành đoàn. Đây là một
ngành khoa học cao được sử dụng tại những nước đang phát triển của thế giới thứ
ba để cung cấp thức ăn cho những vùng khắc nghiệt, nguồn nước sạch không có.
Tại Châu Úc điều kiện khí hậu khắc nghiệt và không thể tiên đoán được, đất
trồng trọt ít nên thủy canh được sử dụng để cung cấp những sản phẩm và hoa tươi
cho thị trường và xuất khẩu, cung cấp thức ăn cho vật nuôi trồng trong suốt mùa
đông và những vùng bị hạn hán tác động .
Trong tương lai thủy canh được thuyết phục nhiều hơn với sự khám phá vũ
trụ. Theo nghiên cứu của cơ quan Nasa đã thiết lập những cơ sở nuôi trồng dự kiến
sẽ đưa lên mặt trăng.

15. Ngày nay người tiêu dùng đã trở nên tin tưởng hơn với những rau cải trồng
với phương pháp thủy canh bởi vì sự phân hóa đất, nạn phá rừng, sự sử dụng thuốc
trừ sâu...
Tóm lại những 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 trên sân thượng, ban công.
+ 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 có thể tham gia
hiệu quả.
Tuy nhiên kỹ thuật thủy canh cũng có những yếu điểm:
+ Chỉ trồng các loại cây rau quả, hoa ngắn ngày.
+ Giá thành sản xuất còn cao.
+ Vốn đầu tư ban đầu cao do chi phí về trang thiết bị. Tuy nhiên, chi phí này
không cao so với những chi phí về thuốc trừ sâu bệnh và côn trùng, thuê công nhân.
Hơn nữa các máy móc được tái sử dụng nhiều lần nên chỉ tốn chi phí đầu tư ban
đầu.
+ Đòi hỏi trình độ chuyên môn kỹ thuật cao để sản xuất có hiệu quả. Điều
này gây cản trở cho việc mở rộng phương pháp thủy canh đại trà.
+ Trong quá trình hấp thu chất dinh dưỡng thực vật làm thay đổi pH trong
dịch thủy canh. Do đó cần phải điều chỉnh pH 2 - 3 lần/ tuần. Giá trị pH thích hợp
5,8 - 6,5. Giá trị pH lệch khỏi khoảng này thì mức độ ảnh hưởng lớn đến sự hấp thu
chất dinh dưỡng.
+ Khi cây hấp thu chất dinh dưỡng và nước từ dung dịch, độ dẫn điện (EC)
thay đổi. Độ dẫn điện thể hiện độ đậm đặc của dung dịch dinh dưỡng. Gía trị EC tốt
nhất khoảng 1,5 - 2,5 mS/cm. Giá trị EC cao sẽ ngăn cản sự hấp thu dung dịch dinh

16. dưỡng do áp suất thẩm thấu thấp. Giá trị EC thấp sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe và sản
lượng của cây.
+ Ngoài ra, những thay đổi đột ngột các yếu tố môi trường cũng như việc
cung cấp dinh dưỡng và tưới nước không đúng có thể gây ra những rối loạn sinh lý
ở cây.
1.3. Thủy canh với việc trồng rau sạch[3], [9]
Việc ngộ độc thực phẩm do thuốc trừ sâu hay hóa chất bảo vệ thực vật chiếm
tỉ lệ cao. Tuy ngộ độc không gây nguy hiểm tức thời nhưng gây ảnh hưởng lâu dài
có thể gây ung thư.
Ở các vùng sản xuất rau việc sử dụng thuốc trừ sâu rất phổ biến, kể cả các
loại thuốc có nguồn gốc bị cấm như: lân, clo, cacbonat. Các loại thuốc trừ sâu độc
hại thường phun lên rau với nồng độ gấp 10 - 20 lần, có khi 50 lần, thậm chí có nơi
trước khi thu hoạch 1 - 3 ngày vẫn phun thuốc, nhiều người lái buôn nhúng rau, đậu
vào dung dịch Azodrin để rau giữ được độ tươi ngon.
Chúng ta đi đến tiêu chuẩn của một loại rau sạch như sau:
Theo viện nghiên cứu rau quả thì tiêu chuẩn dư lượng các kim loại nặng như:
Cadimi, Thủy ngân, Crôm... còn rất nhiều sự chênh lệch ở các dự án rau sạch ở mỗi
địa phương.
Hiện nay, Việt Nam chưa có một qui định chung về rau sạch, mà tạm thời sử
dụng tiêu chuẩn về lượng dư tối đa thuốc trừ sâu trên rau quả của tổ chức y tế thế
giới WHO: “ Rau an toàn là loại rau có lượng dư thuốc bảo vệ thực vật không vượt
mức cho phép dự lượng các độc tố và vi sinh vật có hại tới sức khỏe con người ở
mức tối thiểu cho phép”.
Dư lượng nitrat, kim loại nặng, nông dược và mức độ nhiễm vi khuẩn, ký
sinh trùng có hại có lẽ là những yếu tố quan trọng nhất xác định mức độ “sạch” cho
mặt hàng “rau sạch”.
Hiện nay việc sản xuất rau sạch được tiến hành theo các mô hình công nghệ
khác nhau như: thủy canh cách ly, nhà lưới cách ly, canh tác hữu cơ... và sản xuất
trên đồng ruộng.

17. Tuy nhiên với mọi mô hình, các vấn đề then chốt vẫn là chế độ phân bón,
nước tưới, qui trình sử dụng nông dược và các biện pháp nông học khác nhau để
bảo vệ thực vật.
1.4. So sánh giữa trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và trồng cây cần
đất[7]
Bảng 1.1. So sánh giữa trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh và trồng cây cần đất
Trồng cây cần đất Trồng cây thủy canh
Trong đất trồng, các vi khuẩn
phải phân cắt chất hữu cơ phức tạp
thành các nguyên tố cơ bản như
nitơ, photpho, kali cũng như các
nguyên tố vi lượng để thực vật có
thể hấp thu được.
Thức ăn cho cây được cân bằng
(dung dịch dinh dưỡng) được hòa tan
thẳng vào nước nên thực vật có thể
nhận chất dinh dưỡng hoàn hảo mọi
lúc.
Đất trồng không thể sản sinh
nhiều chất dinh dưỡng trên mỗi
diện tích đủ cho hệ rễ có thể hấp
thu.
Thủy canh mang lượng thức ăn rễ
cần thẳng tới rễ hơn là bắt rễ thực vật
tìm kiếm nó.
Đất trồng sau một thời gian
giảm sút giá trị dinh dưỡng của nó
và khó đo các giá trị pH và hàm
lượng chất dinh dượng.
Giá trị pH và hàm lượng dinh dưỡng
của dung dịch được đo và duy trì dễ
dàng, vì vậy các thực vật luôn có đủ
thức ăn.
Chỉ khi các cây trồng trên đất
được tưới, các nguyên tố cơ bản
mới có thể hòa tan vào nước.
Trong một hệ thống thủy canh, độ
ẩm hiện diện trong các khoảng thời
gian được kéo dài hay trong mọi lúc.
Đất trồng đóng vai trò vật chủ
đối với nhiều vi sinh vật do đó dễ
gây một số mầm bệnh hại cho cây
trồng.
Các môi trường trồng thủy canh là
trơ, vô trùng, một môi trường rất vệ
sinh cho thực vật và người trồng.

18. Đất trồng cần tưới nước nhiều,
có sự hiện diện các vi sinh vật gây
hại, thực vật lớn chậm, cần nhiều
không gian và chăm sóc.
Thủy canh làm tăng sự tăng trưởng
và sản lượng trên mỗi diện tích của
thực vật, giảm các vi sinh vật gây hại,
bệnh tật và nhu cầu tưới nước thực vật.
1.5. Một số loại rau ăn lá thường được trồng theo kỹ thuật thủy canh[12]
1.5.1. Xà lách
- Tên khoa học là: Lactuca sativa L.Var.Capitta L – tên tiếng Anh: Lettuce.
- Thuộc họ cúc: Asteraceae
- Cây thảo hằng năm có rễ trụ và có xơ. Thân hình trụ và thẳng, cao tới 60
cm, phân nhánh ở phần trên. Lá ở gốc xếp hình hoa thị, tạo thành búp dày đặc hình
cầu, các lá ở thân mọc so le, lá có màu lục sáng, gần tròn hay thuôn, hình xoan
ngược, lượn sóng, dài 6 – 20 cm, rộng 3 - 7 cm, mép có răng không đều. Cụm hoa
chùy dạng ngù ở ngọn gồm nhiều đầu hoa, mỗi đầu có 20 hoa, hình môi màu vàng.
Quả bế nhỏ, dẹp, có khía màu xám với mào lông trắng.
- Xà lách có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới, được trồng ở tất cả các vườn rau
trên toàn thế giới và nay trở thành cây toàn thế giới. Có đến 100 thứ Xà lách. Ở
nước ta, có trồng thứ xà lách có lá xếp vào nhau thành một đầu tròn tựa như cải bắp
thu nhỏ, gọi là xà lách quăn hay xà lách Ðà Lạt. Xà lách được trồng từ vùng đồng
bằng tới vùng núi, từ Bắc chí Nam, nó thích ứng với khí hậu mát.
1.5.2. Cải xanh
- Tên khoa học: Brassica juncea.
- Thuộc họ cải: Brassicaceae.
- Cây thảo hàng năm, cao 40 – 60 cm hay hơn, rễ trụ ít phân nhánh. Lá mọc
từ gốc hình trái xoan, tù, có cuống, lá có cánh với 2 - 3 cặp tại lá, lá có hơi cay, có
răng cưa không đều, lá ở thân tiêu giảm hơn, hoa vàng nhạt, xếp thành chùm dạng
ngù, hạt hình cầu, màu đen.

19. - Cải xanh có nguồn gốc từ miền nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á, có nhiều
ở vùng Trung Á, ở nước ta cây được trồng khắp cả nước, có thể trồng quanh năm
trừ những tháng nóng và mưa nhiều.
1.5.3. Rau muống
- Tên khoa học: Ipomoea aquatica.
- Thuộc họ khoai lang: Convolvulaceae.
- Cây mọc bò, ở mặt nước hoặc trên cạn. Thân rỗng, dày, có rễ mắt, không
lông. Lá hình ba cạnh, đầu nhọn, đôi khi hẹp và dài. Hoa to, có màu trắng hay hồng
tím, ống hoa tím nhạt, mọc từng 1 - 2 hoa trên một cuống. Quả nang tròn, đường
kính 7 - 9 mm, chứa 4 hạt có lông màu hung, đường kính mỗi hạt khoảng 4 mm.
- Rau muống có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới và được trồng khắp nơi. Rau
muống có nhiều ở các nước nhiệt đới châu Á, châu Phi và châu Đại dương. Đặc biệt
đây là món ăn rất phổ biến và quen thuộc của người dân nước ta
1.5.4. Rau diếp cá
- Cây diếp cá còn có tên là cây giấp cá, dấp cá.
- Tên khoa học là Houttuynia cordata.
- Thuộc họ lá giấp Saururaceae.
- Rễ nhỏ mọc ở các đốt, thân mọc đứng cao 40 cm, có lông hoặc ít lông. Lá
mọc cách, hình tim, đầu lá hơi nhọn hay nhọn hẳn. Hoa nhỏ, không có bao hoa, mọc
thành bông, có 4 lá bắc màu trắng, trông toàn bộ bề ngoài của cụm hoa và lá bắc
giống như một cây hoa đơn độc. Toàn cây vò có mùi tanh như mùi cá.
- Giấp cá có nguồn gốc ở Nhật Bản, miền nam Trung Quốc và Đông Nam Á,
là một loại cỏ nhỏ, mọc lâu năm, ưa chỗ ẩm ướt, có thân rễ mọc ngầm dưới đất.
1.5.5. Rau dền
- Rau dền là tên gọi chung để chỉ các loài trong Chi Dền.
- Tên khoa học: Amaranthus.
- Chi Dền gồm những loài đều có hoa không tàn, một số mọc hoang dại nhưng
nhiều loài được sử dụng làm lương thực, rau, cây cảnh ở các vùng khác nhau trên
thế giới.

20. - Chi Dền được cho là có nguồn gốc ở Trung Mỹ và Nam Mỹ nhưng khoảng 60
loài với khoảng 400 giống của nó hiện diện khắp thế giới, cả vùng có khí hậu ôn
đới lẫn nhiệt đới. Ở Việt Nam, rau dền thường thấy là dền đỏ, dền gai, dền cơm.
1.5.6. Cải ngọt
- Tên khoa học: Brassica integrifolia.
- Thuộc họ cúc: Brassicaceae.
- Cây thảo, cao tới 50 – 100 cm, thân tròn, không lông, lá có phiến xoan
ngược tròn dài, đầu tròn hay tù, gốc từ từ hẹp, mép nguyên không nhăn, mập, trắng
trắng, gân bên 5 - 6 đôi, cuống dài, tròn.
- Cải ngọt có nguồn gốc ở Ấn Độ, Trung Quốc, ở Việt Nam cải ngọt được
trồng khắp nơi dùng làm rau ăn.

21. Chương 2. Cơ sở lí luận của dinh dưỡng thủy canh
2.1. Chất dinh dưỡng trong dung dịch thủy canh[3], [5]
2.1.1. Nhu cầu - nhiệm vụ của một số chất và khoáng chất quan trọng
Những nguyên tố cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển thích hợp là O
(oxi), H (hyđro), N (nitơ), C (cacbon), P (photpho), S (lưu huỳnh), Cl (clo), K
(kali), Mg (magiê), Ca (canxi), Mn (mangan), Fe (sắt), Cu (đồng), Zn (kẽm), B (bo),
Mo (molybden). Sự thiếu hụt bất kì một nguyên tố nào đều thể hiện ra với những
triệu chứng và đặc thù riêng, có thể cho ta biết là cây đang thiếu loại nguyên tố nào.
Cacbon và Oxy được cung cấp bởi không khí dưới dạng CO2. Mặc dù, tỷ lệ
khí CO2 trong khí quyển thấp (0.03%) nhưng lượng n ày trong khí quyển cũng đã là
rất lớn. Ngay cả khi thực vật đã tiêu thụ một lượng lớn, nhưng lượng này vẫn luôn
được giữ không đổi. Khí CO2 được xâm nhập vào cơ thể thực vật qua quang hợp
hay hòa tan trong nước.
2.1.1.1. Các nguyên tố thiết yếu
a. Oxi
Oxi đóng một vai trò quan trọng đối với sinh trưởng và phát triển của cây, do
chức năng tham gia vào quá trình hô hấp.
Chức năng sống có thể bị ngừng lại nếu như không có quá trình hô hấp. Cây
hấp thụ oxi từ khí quyển, qua lá, và từ nước thông qua rễ. Thông thường thì không
có vấn đề gì xảy ra khi hấp thụ oxi từ lá nhưng khi hấp thụ qua rễ có thể giảm sút
nếu như rễ mọc trong nước không được thoáng khí, hoặc ở giữa các lớp mà không
khí không thể vào được.
b. Hiđro
Cây hấp thụ hiđro hầu hết là từ nước, thông qua quá trình thẩm thấu ở rễ. Nó
rất quan trọng vì chất béo và cacbohyđrat đều có thành phần chính là H, cùng với O
và C. Những nhà thủy canh học sẽ nhanh chóng nhận thấy tầm quan trọng của
hiđro, khi đo độ pH của dung dịch dinh dưỡng. Nó phải ở trong phạm vi cho phép,
những giá trị này được xác định tùy theo nhu cầu của từng loại cây trồng. Tính axit

22. của môi trường tùy thuộc vào nồng độ ion H+
, còn tính kiềm tùy thuộc vào nồng độ
ion OH-
.
2.1.1.2. Nguyên tố đa lượng
Hiện diện vài phần nghìn đến vài phần trăm ( 10-3
– 10-2
g/ gr trọng lượng
khô).
Bao gồm: N: 1-3%; K: 2-4%; Ca: 1-2%; Mg: 0,1-0,7%; S: 0,1-0,6%; P: 0,1-
0,5%.
Có thể xếp Cl, Na, Si vào nhóm nguyên tố đa lượng vì chúng có hàm lượng rất
thay đổi tùy thuộc vào loài thực vật.
a. Nitơ
Nitơ là thành phần bắt buộc của protit chất đặc trưng cho sự sống. Nó có
trong thành phần men, trong màng tế bào, trong diệp lục tố mang chức năng cấu
trúc.
Các hợp chất nitơ còn cung cấp năng lượng cho cơ thể, tham gia cấu tạo
ADP và ATP. Nitơ có ý nghĩa quan trọng nhất đối với đời sống thực vật. Nitơ tồn
tại dưới hai dạng: dạng khí nitơ tự do trong khí quyển N2 và dạng các hợp chất nitơ
hữu cơ, vô cơ khác nhau. Nitơ là yếu tố dinh dưỡng đóng góp rất quan trọng trong
việc điều tiết quá trình sinh lý, trao đổi chất của cây.
Nitơ còn là thành phần của nhiều vitamin B1, B2, B6, PP...đóng vai trò là
nhóm hoạt động của nhiều hệ enzim oxi hóa khử. Nitơ còn có tác động nhiều mặt
đến sự đồng hóa CO2, khi thiếu nitơ cường độ đồng hóa CO2 giảm làm giảm cường
độ quang hợp. Khi cung cấp đầy đủ nitơ cho cây làm tổng hợp auxin tăng lên (
Phạm Đình Thái, 1980). Nitơ còn ảnh hưởng đến các chỉ tiêu hóa keo của chất sống
như độ ưa nước, độ nhớt... từ đó ảnh hưởng đến cường độ quang hợp, hô hấp và các
quá trình sinh lý trap đổi chất.
Dạng sử dụng là urê, (NH4)2SO4, NH4NO3...
Nếu cây trồng hấp thụ nitơ vượt quá nhu cầu thì thân cây sẽ mềm mỏng và
khó hình thành hoa. Tuy nhiên, nếu không cung cấp đủ lượng cần thiết, cây sẽ bị
cứng do thừa xenlulô và lignin ở thành tế bào.

23. Cây trồng hấp thụ nitơ từ khí quyển và từ môi trường dinh dưỡng. Ở cây cà
chua trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng cần một lượng nitơ vừa đủ (giai đoạn
đầu tiên từ 2 - 3 tháng sau khi trồng), thân cây sẽ phát triển cứng cáp. Khi cây đã
phát triển cành để đậu quả và khi trái chín thì nhu cầu nitơ sẽ cao.
Nitơ là nguyên tố đa lượng duy nhất, mà cây trồng có thể hấp thụ ở cả dạng
anion và cation. Một vài hỗn hợp dinh dưỡng trộn lẫn một lượng lớn NO3
-
và một
lượng nhỏ NH4
+
. Với NH4
+
, ion H+
được giải phóng ra từ rễ và làm tăng tính axit
của môi trường. Đối với nitơ cung cấp từ NO3
-
, môi trường dinh dưỡng có tính
kiềm, vì ion OH-
giải phóng ra từ rễ sẽ làm cho môi trường dinh dưỡng cân bằng
tĩnh điện.
Ở môi trường trồng cà chua khi bị giảm pH thì nguồn NH4
+
được sử dụng,
còn pH tăng khi tất cả các nguồn NO3
-
được sử dụng, độ pH sẽ được giữ không đổi
khi người trồng điều chỉnh nguồn nitơ thích hợp. Tuy nhiên cũng cần phải tiến hành
chăm sóc để chắc chắn cân bằng giữa NO3
-
và NH4
+
không đổi. Tỷ lệ 50/50 gây
ngộ độc NH4
+
, tỷ lệ 75% NO3
-
và 25% NH4
+
thì được một số người trồng cây chấp
nhận hơn, trong khi một số khác lại thích tỉ lệ 90% - 10% hơn.
Khi thiếu nitơ thì thân lá, bộ rễ kém phát triển, lá có màu xanh nhợt, phiến là
mỏng, ảnh hưởng đến quang hợp nên năng suất giảm rõ rệt.
b. Photpho (P)
Photpho là thành phần quan trọng trong sự sinh trưởng, photpho cần thiết
cho sự phân chia tế bào, sự tạo hoa và trái, sự phát triển của rễ. Photpho có liên
quan lớn đến sự tổng hợp đường, tinh bột vì photpho là thành phần của các hợp chất
cao năng tham gia vào các quá trình phân giải hay tổng hợp các chất hữu cơ trong tế
bào.
Sau khi photpho xâm nhập vào thực vật dưới dạng các hợp chất vô cơ (P2O5,
KH2PO4…) theo con đường đồng hóa sơ cấp photpho bởi hệ rễ đã tham gia vào hầu
hết các quá trình trao đổi chất của cây. Photpho đóng vai trò quyết định sự biến đổi
vật chất và năng lượng mà mối liên quan tương hỗ của các biến đổi có qui định
chiều hướng, cường độ các quá trình sinh trưởng, phát triển của cơ thể thực vật và
cuối cùng năng suất của chúng.

24. Khi thiếu photpho cây có biểu hiện rõ rệt về hình thái bên ngoài, là năng suất
giảm. Đối với những cây họ hòa thảo thiếu photpho là mềm yếu, sự sinh trưởng của
rễ, sự đẻ nhánh, phân cành kém. Lá cây có màu xanh đậm do sự thay đổi tỉ lệ diệp
lục tố a và diệp lục tố b. Ở những lá già thì đầu mút của lá và thân có màu đỏ, hàm
lượng protein trong cây giảm, hàm lượng nitơ hòa tan tăng.
Ở môi trường có pH thấp (axit) nhiều Fe thì dễ bị thiếu photpho vì làm
photpho ít linh động.
Sự thiếu P thường đi đôi với sự thiếu nitơ và còn triệu chứng gần tương tự
nhau vì P liên hệ đến sự biến dưỡng nitơ.
c. Kali (K)
Kali làm gia tăng quá trình quang hợp và thúc đẩy sự vận chuyển gluxit từ
phiến lá vào các cơ quan. Kali còn tác động rõ rệt đến trao đổi protit, lipit, đến quá
trình hình thành các vitamin.
Kali rất dễ xâm nhập vào tế bào, làm tăng tính thấm của thành tế bào đối với
các chất khác, tăng quá trình thủy hóa, giảm độ nhớt, tăng hàm lượng nước liên kết.
Kali ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp các sắc tố trong lá, ảnh hưởng tích cực
quá trình đẻ nhánh, hình thành bông và chất lượng hạt của các cây ngũ cốc.
Kali rất cần thiết cho sự sinh trưởng và nó đóng vai trò quan trọng trong việc
duy trì chất lượng quả. Ở cây cà chua có hàm lượng kali cao sẽ làm cho quả rắn
chắc, phần thịt quả sẽ được giữ cứng trong một thời gian dài, ngay cả khi hái quả
vào giai đoạn chín. Với lượng kali khoảng 300 ppm, thì quả bảo quản được 25
ngày, nếu lượng kali khoảng 200 ppm thì chỉ bảo quản được 20 ngày.
Tuy nhiên, vấn đề là khi tăng hàm lượng kali thì lại gây ảnh hưởng bất lợi
cho việc hấp thụ magiê. Nếu kali quá cao, thì cần phải sử dụng phương pháp phun
MgSO4 trên lá. Nguồn kali được sử dụng nhiều là hợp chất KNO3, mặc dù K2SO4
đôi khi vẫn được sử dụng nhưng chỉ với mục đích là làm giảm nồng độ của nitơ.
Trong nhiều nghiên cứu của các nước có khí hậu bốn mùa rõ rệt thì trong
suốt mùa đông, khi mà cả thời gian dài chỉ có mây, kali có thể được sử dụng với
nồng độ cao hơn mùa hè. Tuy nhiên, khi sử dụng KNO3, lượng nitơ dư thừa cần

25. phải được tính toán. Nếu quá nhiều nitơ hơn mức cho phép, nồng độ đường sẽ giảm
và quả sẽ có vị nhạt.
Kali giúp cho việc tăng tính chống chịu của cây với nhiệt độ thấp, khô hạn và
bệnh.
Khi thiếu kali thì sự tích tụ amoniac cao gây độc hại cho cây, là biểu hiện ở
lá có màu xanh dương sẫm, đọt bị cháy hay có những đốm màu nâu, có khi là cuốn
lại, thường xuất hiện ở lá già trước. Các triệu chứng khác nhau như chồi cằn cỗi,
cây chết, không trổ hoa, rễ kém phát triển, lóng ngắn.
Cây sử dụng kali dưới dạng KCl, KHCO3, K2HPO4, KNO3, K2SO4…
d. Canxi (Ca)
Canxi là thành phần muối pectat của tế bào có ảnh hưởng trên tính thấm của
màng. Trong tế bào canxi hiện diện ở không bào, mô già; ở lá già nhiều canxi hơn lá
non.
Canxi là ion kém linh động nên màng tế bào thực vật ngoại hấp dễ dàng. Khi
nồng độ canxi cao trong môi trường thì Fe bị kết tủa cho nên các chất này giảm
hoặc không di chuyển vào trong tế bào, kết quả là lá bị vàng (vì Fe là thành phần
cấu tạo của diệp lục tố). Canxi có là chất hoạt hóa của vài enzim nhất là ATPase. Ca
cần với một khối lượng lớn cho thân và rễ. Canxi cũng cần cho sự hút nitơ. Canxi
không được hấp thụ như những nguyên tố khác nên bất kì sự thiếu hụt nào cũng
biểu hiện rất nhanh ở những lá non.
Lượng thấp canxi cũng ảnh hưởng đến kích thước của trái. Sản lượng thu
hoạch sẽ bị giảm rất đáng kể nếu như canxi xuống rất thấp dưới 100 ppm. Nồng độ
trên 100 ppm sản lượng cũng không thấy tăng lên.
Khi thiếu canxi đặc biệt trong môi trường thủy canh thì rễ sẽ bị nhầy nhụa
đưa đến sự hấp thu chất dinh dưỡng sẽ bị trở ngại, cây ngừng sinh trưởng phát triển
và chết. Biểu hiện thiếu canxi ở chồi lá non thường bị xoắn, lá bị tua cháy bìa lá,
thân cuốn hay gãy, sinh trưởng bị chết.
Ca2+
còn là chất đối kháng của K+.
Sử dụng Ca2+
dưới dạng Ca(NO3)2, CaCl2, CaSO4…
e) Magiê (Mg)

26. Magiê là thành phần cấu trúc của diệp lục tố, có tác dụng sâu sắc và nhiều
mặt đến quá trình quang hợp, phụ trợ cho nhiều enzim đặc biệt là ATPase liên quan
trong biến dưỡng cacbohydrat, sự tổng hợp axit nucleic, sự bắt cặp của ATP với các
chất phản ứng.
Khi thiếu magiê lá bị vàng, quang hợp kém dẫn đến năng suất giảm. Sử dụng
magiê dưới dạng MgSO4.H2O, MgO.
2.1.1.3. Nguyên tố vi lượng
Các nguyên tố vi lượng có vai trò quan trọng trong đời sống thực vật. Hàm
lượng các nguyên tố này trong mô thực vật biến động trong khoảng một phần nghìn
đến một trăm phần nghìn. Các nguyên tố vi lượng tham gia vào các quá trình oxi
hóa khử, quang hợp, trao đổi nitơ và gluxit của thực vật, tham gia vào các trung tâm
hoạt tính của các enzim và vitamin, tăng tính chống chịu của cơ thể thực vật đối với
điều kiện môi trường bất lợi. Sự thiếu hụt các nguyên tố vi lượng có thể gây ra
nhiều bệnh và không hiếm những trường hợp cây chết ở tuổi cây non.
Các nguyên tố như Cu, B, Zn, và Mo cần thiết nhưng chỉ cần với lượng rất
nhỏ. Những nguyên tố này có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây.
a) Kẽm (Zn)
Tham gia trong quá trình tổng hợp auxin, vì kẽm có liên quan đến hàm lượng
trithophan aminoaxit, tiền thân của quá trình sinh tổng hợp NAA (axit naphtyl
axetic).
Kẽm còn là chất hoạt hóa của nhiều enzim dehydrogenaza, có thể có vai trò
trong sự tổng hợp protein.
Kẽm có tác dụng phối hợp với GA3. Kẽm có liên quan đến sinh tổng hợp
vitamin nhóm B1, B2, B6, B12. Ngoài ra còn ảnh hưởng tốt đến độ bền của diệp lục
tố, tác dụng tốt đến tổng hợp carotenoit.
Kẽm còn thúc đẩy sự vận chuyển các sản phẩm quang hợp từ lá xuống các cơ
quan dự trữ, tăng khả năng giữ nước, độ ngâm nước của mô do làm tăng quá trình
tổng hợp các cao phân tử ưa nước như protein, axit nucleic.

27. Khi thiếu kẽm thì cường độ tổng hợp trythophan từ indon và xerin bị kìm
hãm nên rễ không tạo được hoặc kém phát triển, lá bị bạc màu sắc tố bị hủy hoại, lá
kém phát triển, dạng lá không bình thường lóng ngắn.
Sử dụng kẽm dưới dạng ZnSO4.7H2O.
b) Lưu huỳnh (S)
Giữ vai trò đệm trong tế bào (trao đổi anion với các tế bào).
Lưu huỳnh là thành phần cấu trúc của cystein, methyonin, tạo cầu nối S - S
(đisunfua) tạo cấu trúc bậc 3 của protein.
Lưu huỳnh còn là thành phần của vài enzim. Thiếu S sự sinh tổng hợp
protein giảm, cây bị hoàng hóa do không tổng hợp được diệp lục tố lá có màu lục
nhạt thỉnh thoảng có một phần lá bị đỏ, thường xuất hiện ở lá non, cây chậm lớn,
năng suất, phẩm chất giảm.
Sử dụng lưu huỳnh dưới dạng MgSO4.7H2O, FeSO4, (NH4)2SO4.
c) Sắt (Fe)
Có vai trò quan trọng trong phản ứng oxi hóa khử, là nhân của poocphyrin,
sắt tham dự trong chuyển điện tử ở quang hợp.
Sắt còn xúc tác sự khử CO2 của OAA (axit oxaloaxetic), axit succinic. Fe
đóng vai trò kết hợp giữa enzim và đài chất để enzim dễ hoạt động. Bệnh thiếu Fe
rất dễ xảy ra khi môi trường nhiều canxi hoặc pH môi trường quá kiềm vì sắt bị kết
tủa dưới dạng hydrat sắt là ion bất động trong thực vật, nên khó chuẩn đoán trong
phần non.
Sự thiếu hụt nhanh chóng biểu hiện ở trên lá và sẽ ngăn chặn sự sinh trưởng
và phát triển. Sự thiếu hụt sắt thường dẫn đến bệnh vàng lá trầm trọng, và trong điều
kiện yếu như thế sẽ làm giảm lượng clorophin ở lá. Sắt không hoạt động mạnh trong
cây và tác dụng thiếu này sẽ biểu hiện màu vàng trên những lá non.
Cần phải điều khiển chặt chẽ độ pH cần thiết để đảm bảo sự ổn định Fe trong
dung dịch dinh dưỡng. Lượng Fe hòa tan giảm nhanh chóng trong môi trường nếu
pH vượt quá 6.5.
Lượng Fe giảm trong dung dịch dinh dưỡng khá nhanh, so với những nguyên
tố khác có trong môi trường do một số nguyên nhân sau:

28. Quá trình oxi hóa Fe bởi tia UV (ánh nắng mặt trời), khi mà dung dịch dinh
dưỡng cung cấp cho cây dưới dạng các tia phun sương.
Độ pH của dung dịch dinh dưỡng vượt quá 6.5.
Sự hấp thu của cây trồng cho sự sinh trưởng và phát triển.
Trở thành dạng không tan bởi một số cấu phần khác trong môi trường.
Sử dụng môi trường làm tăng độ pH, cũng có ảnh hưởng quan trọng đối với
khả năng hoạt động của Fe như việc sử dụng vật liệu đá vôi CaCO3 sẽ làm tăng độ
pH trong dung dịch, gây ra sự kết tủa PO4
3-
, Fe, Mn trong dung dịch dinh dưỡng.
Thiếu Fe thường bị vàng hoàn toàn và bị cháy sém ở ngọn, mép lá.
Nếu môi trường nhiều Zn, Cu, P dẫn đến thiếu Fe.
Nếu môi trường thiếu Mg, Ca, K cũng dẫn đến thiếu Fe.
Sử dung Fe ở dạng chelat sắt là tốt nhất hoặc FeSO4.7H2O, hay Fe-EDTA
cung cấp khoảng 13,2% Fe. Một vài loại phức chất khác có thể ở mức dưới 7%.
d) Đồng (Cu)
Gần giống vai trò của sắt, là thành phần cấu trúc của nhiều enzim xúc tác các
phản ứng hóa khử, can thiệp vào các phản ứng oxy hóa cần oxi phân tử.
Thiếu đồng lá kém phát triển, lá màu xanh đậm, nếu thiếu nhiều dẫn đến chết
một phần của lá.
Trên lá ngũ cốc nếu thiếu còn gặp triệu chứng bìa lá bị mất diệp lục tố, ngọn
lá bị hư. Ở cây ăn trái thiếu đồng thường bị chết ngược, sự mất diệp lục tố xảy ra,
cây dạng phân tán.
Trong môi trường nuôi trồng thủy canh việc sử dụng Cu trong môi trường
còn có tác dụng ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật trong môi trường dinh
dưỡng nước.
Sử dụng đồng dưới dạng CuSO4. 5H2O.
e) Mangan (Mn)
Ảnh hưởng của mangan đối với cây trồng khá giống sắt, ngoại trừ bệnh vàng
lá không xuất hiện ở các lá non, như trong trường hợp của sắt. Có một vài dấu hiệu
cho thấy có sự ảnh hưởng lẫn nhau giữa các lượng khác nhau giữa sắt và mangan và

29. cần phải phòng ngừa trước để chắc chắn rằng sự cân đối giữa mangan và sắt là
không đổi trong giới hạn để cây trồng phát triển tốt nhất.
f) Silic (Si)
Mặc dù silic chưa được thừa nhận như là một trong các yếu tố thiết yếu cho
thực vật cấp cao nhưng hiệu quả của nó đã được nghiên cứu trong nhiều thực vật.
Silic có nhiều trong các cây đang phát triển, nhưng hầu như không hiện diện ở trong
các cây trồng thủy canh. Từ lâu, silic được thừa nhận như là một yếu tố quan trọng
cần cho sự phát triển của lúa và một số cây ngũ cốc, nhưng theo nghiên cứu vừa
mới đây cho thấy có lẽ silic chỉ quan trọng trong giai đoạn ra hoa. Silic có hai hiệu
quả đáng kể sau:
+ Chống lại sự tấn công của côn trùng và bệnh tật.
+ Chống lại tác dụng độc của kim loại.
Vì những lí do trên nên việc cho silic (khoảng 0,1 mM) vào dung dịch thủy
canh cho tất cả các cây là cần thiết.
2.2. Dung dịch dinh dưỡng[3], [4], [5]
2.2.1. Nguyên tắc pha chế
Một khi giá thể không đóng góp gì vào sự sinh trưởng và sản lượng thu
hoạch, thì tất cả các chất dinh dưỡng đều phải thêm vào trong nước. Bản thân nước
cung cấp cho cây cũng có chứa một vài chất khoáng hòa tan có ích cho cây. Các
chất khoáng được sử dụng trong môi trường bắt buộc phải được hòa tan vào được
trong nước, nếu thêm bất kỳ chất nào mà không tan được trong nước thì không có
tác dụng gì đối với cây.
Trong thủy canh tất cả các chất cần thiết cung cấp cho cây đều được sử dụng
dưới dạng các muối khoáng vô cơ được hòa tan trong dung môi là nước.
Nhiều công thức dinh dưỡng được công bố và sử dụng thành công cho nhiều
đối tượng cây trồng như cải xà lách, cải ngọt, bông cải, dâu tây, nho và các loại
hoa...
Điều đáng chú ý là nếu sử dụng các môi trường dinh dưỡng với dạng nước
thì phải nắm rõ nguyên tắc pha chế để chúng không bị kết tủa làm mất tác dụng của

30. hóa chất. Ví dụ: Ca và P nằm gần nhau thì bị kết tủa, Fe phải được pha riêng. Trong
thủy canh các muối khoáng được sử dụng phải có độ hòa tan cao, tránh lẫn các tạp
chất. Môi trường dinh dưỡng đạt yêu cầu cao khi có sự cân bằng về nồng độ ion
khoáng sử dụng trong môi trường để đảm bảo độ pH ổn định trong khoảng từ 5,8 -
6,5 là độ pH mà đa số cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt.
Sự thành công hay thất bại của việc trồng thủy canh phụ thuộc vào việc xử lý
chất dinh dưỡng, điều này có thể đạt được tùy thuộc vào độ pH, nhiệt độ và độ dẫn
điện của môi trường.
2.2.2. Các yếu tố quyết định của dung dịch dinh dưỡng
2.2.2.1. Độ pH
Độ pH được hiểu theo nghĩa đơn giản là một chỉ số đo chỉ số axit hoặc bazơ
trong khoảng từ 1 - 14. Trong môi trường dinh dưỡng, độ pH rất quan trọng cho sự
sinh trưởng và phát triển của cây.
Môi trường trung tính có pH = 7
Axit < 7
Bazơ > 7
Việc xác định pH của môi trường dinh dưỡng có thể bằng giấy đo pH hoặc
pH kế.
Độ pH được tính dựa trên mức độ hoạt động của các nguyên tố khác nhau
với cây trồng. Dưới 5,5 thì khả năng hoạt động của P, K, Ca, Mg và Mo giảm đi rất
nhanh, trên 6,5 thì Fe và Mn trở nên bất hoạt.
Việc điều khiển pH của dung dịch rất quan trọng để ngăn chặn pH tăng lên
quá cao, sẽ gây tình trạng kết tủa của Ca3(PO4)2, gây nghẹt ống dẫn dung dịch và
bám quanh bộ rễ của cây.
Nếu pH xuống dưới 5.5, KOH hay một vài chất thích hợp khác có thể thêm
vào dung dịch để tăng pH lên.
Nếu pH quá cao, H3PO4 hay HNO3 có thể sử dụng. H3PO4 thường được sử
dụng nhiều hơn, vì nó bổ sung thêm PO4
3-
vào quá trình trồng trọt, và tăng thêm
lượng khoáng chất cần cho cây trồng. Tuy nhiên trong trường hợp đặc biệt nếu pH
cao là do lượng Ca(HCO3)2 quá cao trong nước cung cấp, thì nên sử dụng HNO3,

31. nếu bổ sung H3PO4 vào trong trường hợp này thì Ca3(PO4)2 sẽ được hình thành,
đây là một loại kết tủa trắng không tan, cây trồng không thể hấp thụ được. Cuối
cùng, quyết định là sử dụng H3PO4 hay HNO3 sẽ trả lời câu hỏi về sự an toàn.
HNO3 là một axit rất mạnh trong khi đó H3PO4 lại là một axit yếu hơn. Trong việc
điều chỉnh pH thì sử dụng KOH, HNO3, H3PO4 để cẩn thận cần phải tiến hành thử
nghiệm và cho ra những cảnh báo thích hợp. H2SO4 cũng là một axit thích hợp.
Sử dụng NH3 cũng là một cách để giảm pH. NH3 khi bị oxi hóa tạo thành
NO3
-
làm cho dung dịch có tính axit. Sự oxi hóa này được thể hiện bởi các vi sinh
vật nitrat hóa.
Sự thay đổi pH trong dung dịch dinh dưỡng thường xuyên xảy ra khá nhanh,
phụ thuộc vào độ lớn của hệ thống rễ và thể tích dinh dưỡng của một cây.
Sự sinh trưởng của cây là một trong những nhân tố làm cho môi trường trở
nên có tính axit hơn, vì trong quá trình sống rễ giải phóng ra các axit hữu cơ và ion
H+
. Trong khi đầu rễ phải đâm xuyên qua các lớp giá thể trong suốt quá trình phát
triển thì lớp tế bào bên ngoài bao quanh đầu rễ bị bong ra do tiếp xúc với các vật thể
nhọn trong giá thể, đặc biệt là scoria, cát, sỏi. Vì vậy khi di chuyển cây khỏi giá thể,
những rễ nhỏ vẫn còn bám lại trong giá thể và sẽ chết. Giá thể được sử dụng càng
lâu thì những nhân tố hữu cơ đọng lại trong đó càng nhiều và cần nhiều sự điều
chỉnh cần thiết để đạt được pH như mong muốn.
Với giá thể hoàn toàn mới, không có bất kì một nhân tố hữu cơ nào đọng lại,
hay các vật liệu sinh dưỡng từ vụ trước còn lại, độ pH của môi trường sẽ tăng lên
khi cây cà chua sinh trưởng, nếu như dung dịch đã được axit hóa từ trước. Với sự
sinh trưởng nhanh của cây pH sẽ tăng nhanh vượt quá 6,5 và sẽ gây ra sự thiếu hụt
sắt. pH tăng là do cây hấp thụ nhiều NO3
-
vào quá trình sinh trưởng, và sau đó giải
phóng CO2 vào dung dịch. CO2 sẽ tạo thành HCO3
-
, một axit yếu khi kết hợp với
H+
sẽ tạo thành axit không bị phân ly và làm cho pH tăng lên.
Trong thủy canh đa số cây trồng thích hợp với môi trường hơi axit đến gần
trung tính, pH tối ưu là 5,8 đến 6,5. Nếu pH trên 7 thì Fe, Mn, Cu, Zn, Bo trở nên
kém hiệu quả đối với cây. Do đó có thể điều chỉnh bằng cách cho thêm axit nếu pH
môi trường quá kiềm và ngược lại cho bazơ khi môi trường quá axit. Thông thường

32. người ta sử dụng một số hoá chất có tính đệm nghĩa là có khả năng duy trì nồng độ
ion H+
trong một khoảng cho trước.Tác dụng đệm ở chỗ là làm chậm sự di chuyển
của pH về một phía nào đó do sự phân ly kết hợp của các gốc axit và phân tử nhiều
ion. Điều đáng tiếc là hệ thống thủy canh quá nghèo chất đệm nên khó giữ pH ở
khoảng 4 - 7 nếu không dùng chế độ điều chỉnh pH tự động. Photpho ở dạng
H2PO4
-
và HPO4
2-
trong dung dịch có khả năng đệm, nhưng nếu duy trì P ở mức
đủ để làm ổn định pH (1 - 10 mM) sẽ gây hại cho cây. Cây hấp thu một cách chủ
động, do đó dung dịch hoàn lưu có 0,005 mM thì khả năng đệm kém hơn dung dịch
bổ sung tinh khiết (được thêm vào để bù cho lượng bốc thoát hơi nước).
Trong nuôi trồng thủy canh, pH được cân bằng bởi hoạt động của cây. Nếu
pH tăng (môi trường trở nên quá kiềm) khi đó cây sẽ thải ra các muối axit vào môi
trường, đó có thể là nguyên nhân làm chất độc trong môi trường tăng lên và làm hạn
chế sự dẫn nước. Nếu pH giảm xuống (môi trường trở nên quá axit) thì cây sẽ thải
ra các thành phần ion bazơ, có thể làm giới hạn việc hấp thụ các muối gốc axit, nên
rễ cây không cần thiết hấp thu.
Nhìn chung, pH của môi trường nên kiểm tra thường xuyên khi trồng thủy
canh có thể 2 – 3 lần/ tuần, nên thực hiện các hình thức kiểm tra này vào thời điểm
nhiệt độ giống nhau bởi vì pH của môi trường có thể dao động theo ánh sáng và
nhiệt độ vào các thời điểm khác nhau trong ngày. Hoạt động quang hợp mạnh vào
ban ngày là nguyên nhân làm tăng pH, và khi trời tối hoạt động hô hấp của cây tăng
là nguyên nhân làm pH hạ xuống.
Tuy nhiên cần lưu ý:
- Sự thay đổi pH của môi trường dinh dưỡng trong thủy canh có thể là do
chính các vi sinh vật gây ra.
- pH nội bào không chỉ phụ thuộc vào môi trường chung quanh mà vi sinh
vật có thể kiểm soát được một phần nhờ tiết các ion.
- pH trong tế bào không giống như môi trường ngoài, ngay trong nội tế bào
pH cũng không đồng nhất.
- Những thí nghiệm nghiên cứu gần đây cho thấy:
+ pH của tế bào do pH của môi trường quyết định.

33. + pH tác động đến sự vận chuyển các chất dinh dưỡng qua màng tế bào.
2.2.2.2. Nhiệt độ
Dao động về nhiệt độ trong môi trường dinh dưỡng ở thủy canh không chỉ
tác động đến pH mà còn ảnh hưởng đến hòa tan của các dưỡng chất.
Nghiên cứu về nhiệt độ của nước đối với sự hòa tan của các khoáng chất
được sử dụng thì nhiệt độ thích hợp là khoảng 200
C - 220
C. Nếu nhiệt độ thấp hơn
nhiệt độ trên thì các chất khó hòa tan được.
2.2.2.3. Bổ sung chất dinh dưỡng
Hai yếu tố cần nghiên cứu 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 chất dinh
dưỡng theo nhu cầu 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 các muối khoáng (TDS :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.
Chỉ số EC chỉ 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 ngộ độc
cho cây. Khi đó ta phải bổ sung thêm nước vào môi trường.
Ngược lại, nếu EC thấp, cây sẽ hấp thu khoáng chất nhanh hơn hấp thu nước
và khi đó ta phải bổ sung khoáng chất vào dung dịch.

34. Bảng 2.1. Một số giới hạn EC và TDS đối với một số loại cây trồng
Ngoài ra còn một chỉ số thông dụng để đánh giá độ thoáng khí của môi
trường đó là chỉ số DO (Dissoved oxigen).
DO là đơn vị dùng để đo hàm lượng oxigen 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.
2.2.2.3.1. 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 một lá, vì lá là nơi xảy ra quá trình quang hợp
và do đó lượng enzim 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.
Chu trình sống của cây được chia làm 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.
EC (mS/cm) TDS (ppm)
Cẩm chướng 2.4 - 5.0 1400 –2450
Địa lan (Cymbidium) 0.6 –1.5 420 – 560
Hoa hồng 1.5 – 2.4 1051 – 1750
Cà chua 2.4 – 5.0 1400 – 3500
Xà lách 0.6 – 1.5 280 – 1260
Xà lách soong 0.6 – 1.5 280 – 1260
Cây chuối 1.5 –2.4 1260 – 1540
Cây dứa 2.4 – 5.0 1400 – 1680
Dâu tây 1.5 – 2.4 1260 – 1540
Ớt 1.5 – 2.4 1260 – 1540

35. - Giai đoạn phát triển: trong suốt giai đoạn thân và lá phát triển như nhau.
- Giai đoạn trưởng thành: giai đoạn trưởng thành lá phát triển tối thiểu, chất
dinh dưỡng được huy động vào trong hạt và trái.
Sự phát triển của rễ chủ yếu xảy ra 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
ngừng hẳn.
2.2.2.3.2. Nồng độ ion trong dung dịch
Nồng độ ion trong dung dịch bổ sung được xác định bởi tỉ lệ thoát hơi nước.
Sự thoát hơi nước quyết định tỉ 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 nước/ 1 kg 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 tỉ lệ nào đó sẽ giảm xuống còn 200 kg nước/ 1 kg sinh khối
khô.
Hiểu biết về tỷ lệ này sẽ rất có lợi trong việc quyết định nồng độ dung dịch
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.
2.2.2.3.3. Sự chuyển vận 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 bị 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 khỏi môi trường trong vài giờ.
- Nhóm 2: Mg, S, Fe, Zn, 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.

36. 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 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 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 thì cây cần bổ sung
dưỡng chất nhiều hơn nước.
Nếu chỉ bổ sung nước mà không chú ý đến bổ sung khoáng chất thì 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 các chất dinh dưỡng
trong khoảng 500 ppm – 2000 ppm để không làm ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu
của tế bào.
Tuy nhiên ở một số loại như cà chua, dâu 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 song, và giá trị trung bình như dưa chuột.
Tùy 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 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 đổi cho nhu cầu cần thiết của cây.
Cây sẽ nhanh chóng lấy đi vài loại khoáng thường dùng trong khi loại tích
lũy các chất khác. Cho nên nồng độ 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.

37. 2.2.3 Tính toán hàm lượng dinh dưỡng trong dung dịch
Trước tiên ta cần quan tâm đến một số dạng muối thường được sử dụng
trong kỹ thuật thủy canh hiện nay như sau:
Bảng 2.2. Một số muối được dùng trong dinh dưỡng thủy canh.
Nguyên tố Muối Công thức phân tử
N Kali nitrat
Canxi nitrat
Natri nitrat
Amoni sunfat
Amoni nitrat
Amoni đihiđrophotphat
Amoni hiđrophotphat
Urê
KNO3
Ca(NO3)2.4H2O
NaNO3
(NH4)2SO4
NH4NO3
NH4H2PO4
(NH4)2HPO4
(NH2)2CO
K Kali clorua
Kali hiđrocacbonat
Kali nitrat
Kali đihiđrophotphat
Kali sunfat
KCl
KHCO3
KNO3
KH2PO4
K2SO4
Ca Canxi nitrat
Canxi sunfat
Ca(NO3)2.4H2O
CaSO4.2H2O
P Kali đihidrophotphat
Axit photphoric
KH2PO4
H3PO4
Mg Magiê sunfat
Magiê nitrat
Magiê cacbonat
MgSO4.7H2O
Mg(NO3)2.6H2O
MgCO3
Fe Sắt (II) sunfat
Các chelat sắt
FeSO4.7H2O
Fe-EDTA hoặc
Fe-EDDHA
Cu Đồng sunfat CuSO4.5H2O
Zn Kẽm sunfat ZnSO4.2H2O
hay ZnSO4.7H2O
Mo Amoni molybđat (NH4)2MoO4.2H2O
B Axit boric H3BO3
Mn Mangan sunfat MnSO4.H2O
Nồng độ các muối trong nước có thể được biểu diễn bằng nhiều đơn vị khác
nhau như ppm, mg/l, g/l…Trong đó đơn vị thường được sử dụng trong pha chế
dung dịch dinh dưỡng là ppm.

38. Phần triệu (ppm) chính là số gam muối có trong một triệu gam nước; tức là
số gam muối có trong 1000 lít nước.
Ví dụ: trong công thức dinh dưỡng cần 165 ppm nitơ có nghĩa là trong 1000
lít nước có 165 gam nitơ (ở dạng muối) hòa tan trong đó. Để quy đổi ra khối lượng
muối cần sử dụng, đầu tiên ta chọn muối để cung cấp N, sau đó thực hiện các bước
tính toán. Nếu ta chọn muối amoni nitrat (NH4NO3)
+ Bước 1: Tính khối lượng phân tử 4 3NHM =14 2 + 4 16 3 = 80NO × + ×
+ Bước 2: Tính % khối lượng N trong phân tử:
14 2
.100 35%
80
×
=
+Bước 3: Tính nồng độ muối theo yêu cầu để có được 165 ppm nitơ:
165
.100 = 471ppm
35
Vậy ta cần 471 g amoni nitrat hòa tan trong 1000 lít nước để cung cấp 165 g
nitơ (165 ppm).
Trong mục 2.3 cùng chương sẽ giới thiệu cho chúng ta phần mềm tính toán
khối lượng các muối pha dung dịch dinh dưỡng đồng thời cung cấp một số công
thức dinh dưỡng có sẵn trong cơ sở dữ liệu của phần mềm.
2.3. Giới thiệu phần mềm pha chế dung dịch dinh dưỡng[6], [7]
2.3.1. Phần mềm HydroBuddy v1.50
2.3.1.1. Giới thiệu về phần mềm
Phần mềm HydroBuddy do Daniel Fernadez- một nhà hóa học chuyên
nghiệp lập nên. Ông đã tốt nghiệp thạc sĩ hóa học chuyên ngành công nghệ nano tại
trường đại học Rovira I Virgili (Tây Ban Nha), hiện tại ông đang làm tiến sĩ tại viện
Catalá d'Investigació Química (ICIQ).
Một số tính năng của phần mềm:
- Tính khối lượng các muối cần dùng để pha chế dung dịch dinh dưỡng theo
các công thức. Chương trình sẽ tự động xuất để kết quả phù hợp nhất với nồng độ
các nguyên tố trong công thức yêu cầu.

39. - Tính toán khối lượng muối cần thiết cho dung dịch dinh dưỡng sử dụng
trực tiếp trồng cây thủy canh (thích hợp qui mô lớn) hoặc dung dịch mẹ A+B để pha
dung dịch con theo tỉ lệ thích hợp (thích hợp cho qui mô nhỏ).
- Cho phép bổ sung các hóa chất vào cơ sở dữ liệu của phần mềm.
- Phần mềm sử dụng nhiều hệ đơn vị nồng độ chất khác nhau tùy theo nhu
cầu người sử dụng như ppm, mM, M hay N.
- Lập nên các công thức dinh dưỡng theo nồng độ ppm của các nguyên tố từ
thành phần của công thức dinh dưỡng được dùng phổ biến.
- Đưa thêm hàm lượng các nguyên tố có trong nước vào viêc tính toán.
- Cho thấy những sai số dụng cụ có thể mắc phải.
- Tính toán kinh phí để mua hóa chất.
- Dự báo về độ dẫn điện của dung dịch.
- Ghi nhận và theo dõi sự thay đổi pH và độ dẫn điện của dung dịch (EC)
dưới dạng biểu đồ trong suốt quá trình sử dụng dung dịch.
2.3.1.2. Hướng dẫn tải và cài đặt phần mềm
Truy cập vào trang web http://scienceinhydroponics.com để tải phần mềm
miễn phí. Chọn mục “Get HydroBuddy for Windows” nơi gần cuối màn hình.
Vào thư mục chứa tập tin “HydroBuddy-1.50-Setup” vừa tải về.
Nhấp đúp vào tập tin để bắt đầu cài đặt chương trình, trên màn hình sẽ lần
lượt xuất hiện các cửa sổ sau:

40. Chọn “Next” để tiếp tục
Nhấp vào “Select Folder” để chọn nơi lưu trữ chương trình cài đặt, để tiện
việc khởi động phần mềm nên cho nơi lưu trữ là màn hình Desktop. Sau đó chọn
“Next” để tiếp tục.

41. Chọn “Begin Installation” chương trình sẽ tự động được cài đặt.
Nhấn nút “Exit” là hoàn thành cài đặt phần mềm.
2.3.1.3. Hướng dẫn cơ bản sử dụng phần mềm
Bước 1: Khởi động phần mềm bằng cách click vào biểu tượng phần mềm
trên màn hình Desktop hoặc vào All programs chọn và double click vào phần
mềm HydroBuddy v1.50.
Giao diện phần mềm (hình 2.1) gồm 2 thanh công cụ:
+ Các mục lệnh ở thanh trên giúp ta tiến hành các bước lập nên công thức
dinh dưỡng cho cây trồng thích hợp.

42. + Các mục lệnh ở thanh dưới là những hướng dẫn sử dụng phần mềm của tác
giả.
Hình 2.1. Giao diện phần mềm HydroBuddy v1.50
Bước 2: Click vào mục Main Page ( hình 2.2)  chỉnh sửa một số mục
trong cửa sổ này để tiến hành lập công thức dinh dưỡng :

43. Hình 2.2. Giao diện mục Main Page
+ Click mục Select formulation from DB để chọn loại cây trồng.
Chúng ta có thể loại bỏ cây trồng trong cơ sở dữ liệu của phần mềm bằng
cách chọn cây trồng và nhấn nút Delete Formulation From DB hoặc thêm cây trồng
bằng cách nhấn nút Add Formulation to DB.
+ Click mục Substance Selection hiện ra cửa sổ (hình 2.3), chọn hóa chất ta
sử dụng để pha chế dung dịch. Click tên hóa chất nhấn nút Add là chọn, nút Delete
loại bỏ. Đóng cửa sổ Substance Selection trở về màn hình cửa sổ Main Page.

44. Hình 2.3. Giao diện mục Substance selection
+ Chọn đơn vị và lượng dung dịch mà bạn cần pha ở mục Volume:
Gallons có nghĩa là đơn vị Galông. 1Galông = 4,54 lít ở Anh = 3,78 lít ở Mỹ.
Liters nghĩa là đơn vị lít.
Cubic Meters nghĩa là mét khối.
+ Chọn đơn vị nồng độ các dung dịch ở mục Concentration Units. Thường ta
sử dụng đơn vị ppm.
+ Chọn đơn vị khối lượng các hóa chất sử dụng để pha dung dịch ở mục
Mass Units, dùng đơn vị của Việt Nam gram.
+ Chọn dạng dung dịch mẹ ở mục Solution Preparation type:
Chọn mục Concentrated A+B Solution khi muốn pha dung dịch mẹ riêng
thành 2 dung dịch A và B . Thường ta sẽ chọn cách pha dung dịch ở dạng này.
Chọn mục Direct Addition khi muốn pha dung dịch dinh dưỡng sử dụng trực
tiếp trồng cây thủy canh.
Chọn nguyên tố sẽ được tính toán dựa vào nồng độ của các hợp chất khác ở
mục Choose Degree of Freedom.
+ Chọn dạng tính toán các nồng độ các chất ở mục Calculation Type
Chỉnh sửa nồng độ theo ý muốn khi chọn mục Input Desired Concentration.

45. Tính toán nồng độ từ khối lượng các chất khi chọn mục Concentrations from
Weights.
Sao chép kết quả tính toán được vào cơ sở dữ liệu của phần mềm khi nhấn
nút Copy Weight Results to DB.
Nhấn nút Carry Out Calculation để xem những cảnh báo của chương trình từ
việc nhập liệu, khi chúng ta nhập dữ liệu chưa chính xác hoặc để biết là nồng độ của
nguyên tố trong dung dịch đã vượt quá mức cho phép...
Bước 3: Click vào mục Results (hình 2.4), để xem kết quả tính toán và xuất
dữ liệu:
Hình 2.4. Giao diện mục Results
+ Nhấn nút Export to Csv để xuất dữ liệu dưới dạng file excell.
2.3.2. Trang web nonghoc.com
2.3.2.1. Giới thiệu tác giả trang web
Trang web do tập thể lớp tên là TC08NH thành lập. Đây là trang thông tin
chính thức của sinh viên lớp tại chức nông học khóa 2008, khoa Nông học, trường
Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh. Dựa vào phần mềm pha chế dung dịch
thủy canh Hydrobuddy giới thiệu mục trên, các tác giả này đã chuyển sang phiên

46. bản Tiếng Việt. Trang web giúp chúng ta dễ dàng tìm ra các công thức để pha chế
dung dịch dinh dưỡng bằng cách lựa chọn các cây trồng và các hóa chất phù hợp.
2.3.2.2. Hướng dẫn sử dụng trang web để pha chế dung dịch
Bước 1: Truy cập vào trang web
http://nonghoc.com/nonghoc/DungDichThuyCanh.aspx
Bước 2: Chọn cây trồng mà bạn muốn trồng, ví dụ như bạn trồng cây rau
diếp. Khi bạn chọn cây rau diếp xong thì bên dưới nó sẽ hiển thị ra công thức pha
chế dung dịch cho cây rau diếp ở bên dưới, cột nồng độ. Công thức này là chuẩn tuy
nhiên chúng ta cũng có thể thay đổi nồng độ của các ion đó.
Bước 3: Cần xác định thể tích dung dịch mà bạn muốn pha, ví dụ là bạn
muốn pha 100 lít.
Bước 4: Chọn những hóa chất mà chúng ta dùng để pha chế, có thể lấy
những hóa chất có sẵn hoặc thay đổi nó.
Hình 2.5. Hướng dẫn sử dụng trang web nonghoc.com để pha chế
dung dịch dinh dưỡng
Bước 5: Nhấn nút tính khối lượng để chương trình tính toán khối lượng các
chất đã chọn.

47. Bước 6: Đọc kết quả. Kết quả tính toán khối lượng các chất cần pha sẽ hiển
thị bên dưới (hình 2.6), ngoài ra bên cạnh cột nồng độ lý tưởng của công thức trồng
cây rau diếp, phần mềm cũng tính toán lại nồng độ thực tế của các ion mà chúng ta
có thể pha được (hình 2.5). Xin lưu ý là nồng độ lưu huỳnh (S) được tính toán phụ
thuộc theo việc tính toán nồng độ của các chất khác.
Hình 2.6. Kết quả tính toán khối lượng hóa chất

48. Chương 3. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến cây trồng
thủy canh
3.1. Ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài đến sự hút các chất dinh dưỡng
ở rễ và biến dưỡng của hệ rễ [3], [4]
3.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ CO2
CO2 cùng H2O tham gia tổng hợp các chất hữu cơ. Thành phần CO2 trong
khí quyển tương đối ổn định (khoảng 0,03% thể tích). Khi hàm lượng CO2 cao hơn
ngưỡng thì một phần CO2 trở thành hoạt hóa và kết hợp với cacbonat chuyển thành
dạng bicacbonat hòa tan làm cho độ cứng của nước tăng lên.
Khi hàm lượng CO2 trong nước tăng lên một ít thì làm tăng cường độ quang
hợp, quá trình phát triển của bộ phận trên không thuận lợi nhưng khi CO2 trong
nước tăng thì ảnh hưởng lớn đến hô hấp của hệ rễ. Hệ thống cacbonat không chỉ là
nguồn dinh dưỡng mà còn là chất đệm để giữ nồng độ ion hyđro trong môi trường
nước ở gần với giá trị trung bình.
3.1.2. Ảnh hưởng của độ thoáng khí đến sự hút chất dinh dưỡng
Trừ nhóm sinh vật kị khí bắt buộc, còn lại các sinh vật khác đều cần tới oxy
để hô hấp. Khi hô hấp hiếu khí 50% vật chất oxy hóa được chuyển thành năng
lượng, trong khi đó hô hấp kị khí chỉ 3% vật chất chuyển thành năng lượng.
Trong thành phần khí quyển, oxy chiếm khoảng 21% thể tích trong không
khí và oxy có khối lượng lớn dễ được sinh vật hấp thu. Trong khi đó trong đất và
trong nước việc hấp thu oxi khó hơn, nó phụ thuộc vào cấu trúc của đất, chế độ
canh tác, hệ vi sinh vật...
Nguồn oxi trong nước là do oxi khuếch tán từ không khí (nhờ gió, sự chuyển
động của nước), nhưng bằng cách này oxi khuếch tán vào nước rất chậm. Hòa tan ít
trong nước là thuộc tính của oxi.
Các nghiên cứu đã thấy sự hút các chất khoáng đạt mức cao nhất ở môi
trường có nồng độ oxi từ 2 – 3%. Khi nồng độ oxi dưới 2% tốc độ hút khoáng giảm.
Nhưng nếu tăng nồng độ từ 3 – 100% thì tốc độ hút khoáng cũng không thay đổi.
3.1.3. Ảnh hưởng của ngập úng đối với hệ rễ

49. Sự ngập úng hệ rễ làm cho oxi bị thiếu đi trầm trọng, ảnh hưởng rất lớn đến
quá trình hô hấp của rễ làm cây không phát triển và chết.
3.1.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hút khoáng
Nhiệt độ có tác dụng lớn đến các quá trình hút chất khoáng của hệ rễ. Nhiệt
độ thích hợp cho các quá trình ra hoa, nở hoa và hạt phấn thụ tinh là 20o
C - 25o
C.
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và phát triển của thực
vật. Một số nghiên cứu cho thấy khi tăng nhiệt độ ở một giới hạn hẹp đã làm tăng
sự hút chất dinh dưỡng. Nhiệt độ đã ảnh hưởng chủ yếu lên quá trình trao đổi chất,
lên các quá trình liên kết giữa các phân tử trong chất nguyên sinh với các nguyên tố
khoáng.
3.1.5. Ảnh hưởng của ánh sáng đến sự hút khoáng
Ánh sáng ảnh hưởng mạnh đến sự hút khoáng. Ánh sáng ảnh hưởng mạnh
đến khả năng hấp thu NH4
+
, SO4
2-
tăng mạnh trong khi đó sự hấp thụ Ca và Mg ít
thay đổi. Nhìn chung tác động của ánh sáng liên quan đến quá trình quang hợp, trao
đổi nước và tính thẩm thấu của chất nguyên sinh.
3.1.6. Ảnh hưởng của nồng độ và tỉ lệ các nguyên tố khoáng ở môi
trường ngoài đến sự hút khoáng
Tỉ lệ giữa các ion trong môi trường và mối liên quan giữa chúng với cường
độ hút khoáng, người ta thấy có 3 hình thức tương quan giữa các ion: đối kháng, hỗ
trợ và không ảnh hưởng lẫn nhau.
Quan hệ đối kháng biểu hiện rõ ở các cặp ion sau:
+ Giữa Mg2+
và K+
, Na+
, Ca2+
, Mn2+
, NH4
+
+ Giữa K+
và NH4
+
, Mn2+
, Pb2+
.
+ Giữa Ca2+
và Li+
, Na+
, NH4
+
, Fe2+
, Mg2+
.
+ Hiện tượng đối kháng giữa các anion theo thứ tự sau: Cl-
> I-
> Br –
+ Một số cặp đối kháng ion như: Cl-
và NO3
-
, NO3
-
và PO4
3-
3.1.7. Ảnh hưởng của nấm bệnh trong dung dịch thủy canh
Nấm là loại bệnh nghiêm trọng mà chúng ta gặp phải trong hệ thống này, rất
hiếm khi thấy bệnh, khi tất cả các phần trong hệ thống đã được giữ gìn sạch sẽ. Các

50. nhà nghiên cứu bệnh lý học thực vật cho rằng điều kiện vệ sinh như là một phương
thức điều khiển tốt nhất.
Nhiều tác giả cũng đã nhận thấy nếu lượng Mn bị thiếu hụt sẽ làm cây dễ bị
nhiễm nấm. Một thí nghiệm ngẫu nhiên đã sử dụng MnCl2 thay cho MgCl2 trong
dung dịch dinh dưỡng.
Trong suốt thời gian tiến hành thí nghiệm có một vài hệ thống bị nhiễm nấm
nhưng các hệ thống tương tự không bao giờ nhiễm khi có đủ Mn. Coban cũng có
khả năng đàn áp sự phát triển của vi khuẩn nhưng nếu tăng lượng Co sẽ gây độc tố
cho cây. Để giảm sự phát triển của nấm bệnh cần tăng lượng Mn cao hơn mức tối
thiểu cần cho sự phát triển của cây.
3.1.8. Ảnh hưởng của các giá thể nuôi trồng thủy canh
Giá thể để trồng cây phải có nhiều tính chất giống đất, phải là chỗ dựa cho hệ
thống rễ, tạo điều kiện cho rễ mọc dài ra để tìm nước và chất dinh dưỡng và phải là
phương tiện cung cấp O2, nước và dinh dưỡng cho sự sinh trưởng và phát triển của
cây.
Có nhiều vật liệu thích hợp có thể sử dụng làm giá thể trong thủy canh. Việc
lựa chọn một giá thể nào đó phụ thuộc vào ảnh hưởng của các yếu tố bao gồm giá
tiền, hiệu quả, cân nặng, tỷ lệ xốp, khả năng chống lại sự phân hủy, tính trơ, khả
năng giữ nước,tính đồng đều và bền vững, có độ vô trùng cao, bền và có khả năng
tái sử dụng được. Giá thể phải không chứa các vật liệu gây độc có thể gây ảnh
hưởng độc hại tới môi trường dinh dưỡng,và cả độ pH của môi trường.
Khả năng hút nhiệt cũng là một tính chất quan trọng. Giá thể có màu đen bị
nóng nhanh hơn khi phơi ngoài ánh sáng, làm cho nhiệt độ tăng lên ở xung quanh
rễ.
Người ta sử dụng nhiều cơ chất khác nhau trong nuôi trồng thuỷ canh. Tuy
nhiên một trong số những đòi hỏi duy nhất của việc nghiên cứu đó là rễ cây phải dễ
dàng tách ra khỏi môi trường. Than bùn, perlite và vermiculite là những cơ chất tốt,
nhưng rễ thường đâm sâu trong môi trường nên sẽ gặp khó khăn trong việc nghiên
cứu kích thước, hình thái của rễ. Đối với môi trường cát, ta dễ dàng lấy rễ ra nhưng
rễ phát triển trong cát thường ngắn và ốm hơn trong môi trường thuỷ canh vì cát

51. chặt hơn. Cây phát triển trong cát ít tốt hơn trong những cơ chất khác. Trong nhiều
năm qua, người ta thường dùng đất nung (hay còn gọi là Turface, Profil, Arcillite)
để nghiên cứu thuỷ canh vì loại nó ra khỏi đất rất dễ. Tuy nhiên đất có hai bất lợi:
+ Không có tính trơ về mặt hoá học. Những loại đất nung khác nhau cho ra
những dinh dưỡng khoáng khác nhau và điều này làm cho kết quả nghiên cứu
không còn chính xác. Có thể dùng dung dịch để rửa những chất không mong muốn,
nhưng tốn kém.
+ Đất nung có kích cỡ không giống nhau và khả năng hấp thu nước tuỳ thuộc
vào kích thước, cho nên tính đồng nhất không giống nhau.
Gần đây, một sản phẩm mới đựơc đóng ép gọi là isolite. Isolite được khai
thác ở vùng biển Nhật bản là nơi duy nhất có loại này, nó được trộn với đất sét 5%
(đóng vai trò như chất kết dính). Ngoài ra trong thành phần của nó còn có
SiO2 (Silic đioxit). SiO2 có tính trơ cao về mặt vật lý và hoá học. Isolite có kích cỡ
từ 1 – 10 mm đường kính. Các thí nghiệm cho thấy isolite có tính trơ cao về mặt
hoá học và tính giữ nước tốt. Tuy nhiên, điểm bất lợi của nó là giá cả của nó khá
cao.

52. Một số giá thể hữu cơ thường được sử dụng trong kĩ thuật thủy canh ở nước
ta.
- Vỏ cây, xơ dừa (hình 3.1)
Hình 3.1. Giá thể xơ dừa
Đây là một loại giá thể tương đối rẻ tiền, có khả năng chống phân hủy do vi
khuẩn cao. Nhưng khi sử dụng loại giá thể này có thể làm giảm pH của dung dịch
dinh dưỡng. Vì vậy, ta chỉ sử dụng khi đảm bảo là giá thể này đã được xử lý để loại
bỏ tính axit của chúng.
- Than bùn (hình 3.2)
Hình 3.2. Giá thể than bùn
Đây là chất tốt nhất trong các giá thể hữu cơ có khả năng giữ nước và chất
dinh dưỡng cao hơn các loại giá thể hữu cơ khác.Than bùn có chứa nhiều khoáng
chất như: N, P, Ca, Mg và một số nguyên tố vi lượng trong đó có silic.

53. Thông thường trong nuôi trồng thuỷ canh, than bùn được dùng để nuôi trồng
các loại cây cho quả như: cà chua, dưa leo, ớt tây, dâu tây…
Than bùn cần thanh trùng trước khi sử dụng.
- Tro trấu hoặc vỏ trấu (hình 3.3)
Hình 3.3. Giá thể vỏ trấu, tro trấu
Đây là loại giá thể ít được sử dụng vì khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng
kém. Nhưng là loại giá thể ít hoặc dường như không gây ảnh hưởng đến môi trường
của dung dịch dinh dưỡng. Khi biết kết hợp loại giá thể này với than bùn hoặc xơ
dừa nghiền nhuyễn sẽ tạo ra một loại giá thể thích hợp cho nhiều loại rau ăn lá như:
xà lách, cải xanh, cải dún...
- Mùn cưa
Mùn cưa, cát và hỗn hợp hai vật liệu đó được dùng có kết quả để sản xuất
dưa chuột. Một hỗn hợp có khoảng 25% cát có lợi là phân bố độ ẩm đồng đều hơn
khi dùng mùn cưa.
Cần phải chú ý không phải mùn cưa nào cũng thích hợp như nhau, một số
mùn cưa có chất độc khi còn tươi, có thể gây ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng.
- Cát
Cát là một trong những giá thể rẻ nhất có thể sử dụng. Tuy nhiên, cần phải
kiểm tra để chắc chắn rằng nó không bị ô nhiễm bởi đất và nó thích hợp khi trồng
thuỷ canh. Cát không nên quá nhỏ cũng không nên quá thô, kích thích hạt thay đổi
tốt nhất từ 0,1 – 1,00 mm, với mức độ trung bình từ 0,25 – 0,50 mm. Cát có nguồn
gốc từ biển, cần phải loại bỏ hoàn toàn muối. Vỏ sò nhỏ phần lớn chứa đá vôi và

54. nếu bỏ trong dung dịch nó sẽ làm cho pH tăng lên. Độ kiềm tăng giữ chặt Fe lại
trong dung dịch, gây hiện tượng thiếu hụt Fe cho cây.
- Sỏi (hình 3.4)
Hình 3.4. Giá thể sỏi
Cũng giống như cát, hạt sỏi không chứa đá vôi, do đó không gây ảnh hưởng
đến độ pH. Sử dụng sỏi có nhiều thuận lợi, vấn đề giữ nước có thể giảm đến mức
tối thiểu bằng cách sử dụng hỗn hợp gồm 40% perlite và 60% sỏi về thể tích.
3.1.9. Chất lượng nước
Chất lượng nước thích hợp cho con người sử dụng thì sẽ thích hợp cho việc
nuôi trồng thủy canh. Nước máy và nước giếng đều có thể được sử dụng. Nhưng khi
thủy canh với một môi trường rộng lớn cần phân tích kỹ để biết các thành phần
khoáng có trong nước sử dụng.
Nước mưa cũng là một nguồn nước có thể sử dụng được. Tuy nhiên nước
mưa từ mái nhà hoặc được chứa trong các thùng mạ kẽm thì không tốt. Sau một thời
gian Zn dần dần được giải phóng ra quá nhiều gây nên triệu chứng thiếu hụt sắt.