Thủy canh – Wikipedia tiếng Việt

Một vườn cây thủy canh

Trồng cây trong dung dịch (thủy canh) là kỹ thuật trồng cây không dùng đất mà trồng trực tiếp vào môi trường dinh dưỡng hoặc giá thể mà không phải là đất. Các giá thể có thể là cát, trấu, vỏ xơ dừa, than bùn, vermiculite perlite… Thường được định nghĩa như là “trồng cây trong nước” hoặc “trồng cây không cần đất”, kỹ thuật thủy canh là một trong những nghề làm vườn hiện đại. Bí quyết của kỹ thuật này là cung cấp đủ và đúng lúc cho cây trồng các nguyên tố khoáng cần thiết. Cung cấp đầy đủ cái ăn, bảo đảm đủ ánh sáng, CO2 cho quá trình quang hợp, O2 cho quá trình hô hấp, cây trồng có thể phát triển khỏe mạnh theo ý muốn của người trồng. 

Nếu không kể phần nước ” uống ” thì cây chỉ lấy khoảng chừng 5 % chất dinh dưỡng từ đất để ” ăn “, 95 % chất dinh dưỡng còn lại thì ” nhà máy sản xuất cây ” tự sản xuất ( quang hợp ) và tự tiêu thụ. Đất chỉ đóng vai trò như cái kho lưu giữ những chất dinh dưỡng để cây dùng từ từ. Nếu có cách để dự trữ và biến những chất dinh dưỡng thành dung dịch lỏng để cây trực tiếp hấp thụ thì cái ” kho đất ” không còn thiết yếu nữa. Khi đó ta trọn vẹn hoàn toàn có thể trồng cây không cần đất. Công nghệ này gọi là thủy canh .

Công nghệ thủy canh đã được nghiên cứu từ thế kỷ 17. Đến nay, công nghệ này đã hoàn thiện, hướng đến những nông sản sạch, xanh, không ô nhiễm. Với quy mô gia đình nhỏ lẻ, những chậu hoa hay rau xanh có thể phát triển mạnh mẽ không cần đất nơi góc sân thượng, lan can, bậu cửa. Với quy mô thương mại, những nhà kính trồng hoa, rau, củ, quả… phát triển sạch, năng suất cao, chủ động, đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn an toàn vì không bị ảnh hưởng của những nguồn ô nhiễm từ đất. Không những vậy, vì trồng không cần đất nên có thể chia không gian thành nhiều tầng để mở rộng diện tích sản xuất.

Lịch sử đã ghi nhận rằng cây được trồng trong hỗn hợp không có đất chỉ gồm cát và sỏi đã Open từ rất lâu, vườn treo Babylon, vườn nổi Aztec Mexico là những vật chứng nổi bật của vườn thủy canh. Các nhà sử học đã phát hiện ở Ai Cập những chữ tượng hình diễn đạt việc trồng cây trong nước được để lại khoảng chừng vài ngàn năm trước công nguyên .Vào năm 1937, nhà khoa học W.F. Gericke là người tiên phong sử dụng thuật ngữ hydroponics nhằm mục đích diễn đạt hình thức canh tác trong dung dịch nước đã hòa tan những chất dinh dưỡng. Với giải pháp canh tác này, cây xanh được cung ứng những chất dinh dưỡng thiết yếu cho sự sinh trưởng và tăng trưởng của cây .Trong cuộc chiến tranh quốc tế thứ II, thủy canh được quân đội Hoa Kỳ sử dụng trên một số ít quần đảo Tây Thái Bình Dương để cung ứng rau sạch tươi cho quân đội mà đất đã bị ô nhiễm do cuộc chiến tranh ( Eastwood, 1947 ). Từ thập niên 80, kỹ thuật thủy canh đã được ứng dụng để sản xuất rau quả ( Elliott, 1989 ) và hoa ( Fynn và Endres, 1994 ) có giá trị thương mại đáng kể .Với sự lan rộng ra của sức mạnh khoa học, không có tổ chức triển khai nào tốt hơn NASA đã chứng tỏ một cách khách quan tính ưu việt của chiêu thức thủy canh. Nhiều người lúc bấy giờ tin rằng canh tác bằng chiêu thức thủy canh là ” tương lai ” của nền nông nghiệp tân tiến .

Các quy mô canh tác thủy canh cơ bản.

Hiện nay hầu hết những máng trồng đều được làm bằng nhựa, nhưng hoàn toàn có thể làm bằng những vật tư khác như bê tông, thủy tinh, sắt kẽm kim loại và gỗ. Các máng trồng nên được che nắng để không cho tão, rong rêu tăng trưởng trong dung dịch thủy canh .
Các quy mô dưới đây hoàn toàn có thể nghiên cứu và điều tra, biến tấu thành những kiểu khác nhau tương thích với điều kiện kèm theo từng nơi .

Hệ thống dạng bấc ( wick system ).

Hệ thống dạng bấc cho đến nay là dạng mạng lưới hệ thống thủy canh đơn thuần nhất. Đúng như tên gọi, tuyệt kỹ của mạng lưới hệ thống này nằm ở chỗ sợi bấc. Đặt một đầu của sợi bấc hút sao cho chạm vào phần rễ cây. Đầu kia của bấc chìm trong dung dịch dinh dưỡng. Sợi bấc này sẽ làm trách nhiệm hút nước và dung dịch dinh dưỡng lên phân phối cho rễ cây ( tựa như như sợi bấc trong đèn dầu, hút dầu lên để duy trì sự cháy ). Như vậy cây sẽ có đủ nước và chất dinh dưỡng để tăng trưởng .

Hệ thống thủy canh tĩnh ( water culture ).

Hệ thống thường thùng hay nước chứa dung dịch thủy canh [ 1 ], phần bệ giữ những cây thường làm bằng chất dẻo nhẹ như xốp và đặt nổi ngay trên dung dịch dinh dưỡng, rễ cây ngập chìm trong nước có chứa dung dịch dinh dưỡng. Vì môi trường tự nhiên thiếu khí oxy nên cần có 1 máy bơm bơm khí vào khối sủi bọt để phân phối oxy cho rễ. Hệ thống thủy canh dạng này thường dùng thông dụng trong dạy học. Hệ thống ít tốn kém, hoàn toàn có thể tận dụng bể chứa nước hay những bình chứa không rỉ khác .

Hệ thống ngập và rút định kỳ ( ebb và flow system ).

Không giống như mạng lưới hệ thống thủy canh tĩnh ở trên, phần rễ cây luôn chìm trong nước chỉ thích hợp cho một số ít ít cây xanh. Hệ thống ngập và rút định kỳ có một máy bơm tinh chỉnh và điều khiển để hoàn toàn có thể bơm dung dịch dinh dưỡng vào khay trồng và rút ra theo chu kỳ luân hồi đã được định sẵn. Như vậy rễ cây sẽ có những lúc không ngập trong nước để ” thở ” một cách tự nhiên, tránh bị ngập, úng. Hệ thống này thường được vận dụng cho quy mô aquaponics .

Hệ thống nhỏ giọt ( Drip systems ).

Hệ thống nhỏ giọt là loại mạng lưới hệ thống thủy canh được sử dụng thoáng rộng nhất trên quốc tế. Máy bơm sẽ bơm dung dịch dinh dưỡng lên, nhỏ trực tiếp vào gốc của cây xanh bởi những đường ống nhỏ giọt theo định kỳ. Dung dịch dinh dưỡng dư chảy xuống sẽ được tịch thu trong bể tái sử dụng. Như vậy, mạng lưới hệ thống này sử dụng dung dịch dinh dưỡng khá hiệu suất cao, nước dư ra được tái sử dụng, không bị hao phí. Hệ thống này hoàn toàn có thể dùng để trồng cây thảo mộc và những loại hoa, những loại cây ăn trái như cà chua, dưa leo, dưa lưới, ớt, …

Hệ thống ” màng dinh dưỡng ” NFT.

Trong mạng lưới hệ thống màng dinh dưỡng ( Nutrient Film Technique ), dung dịch dinh dưỡng được bơm liên tục vào những ống thủy canh chuyên được dùng và chảy qua rễ của cây, sau đó chúng chảy về bồn chứa để tái sử dụng. Thường thì trong mạng lưới hệ thống màng dinh dưỡng không cần dùng thêm chất trồng, giúp tiết kiệm chi phí ngân sách thay chất trồng sau mỗi vụ mùa. Hệ thống này thường sử dụng trong quy mô lớn với mục tiêu thương mại .
Khí canh là mạng lưới hệ thống thủy canh dạng kỹ thuật cao nhất. Giống như mạng lưới hệ thống màng dinh dưỡng, chất trồng hầu hết là không khí. Rễ phơi trong không khí và được phun sương bằng dung dịch dinh dưỡng. Việc phun sương thường được triển khai mỗi vài phút. Như vậy, cây vừa có đủ thức ăn, vừa có đủ nước uống và luôn có không khí để thở. Hiện nay khí canh được ứng dụng trong quy mô trồng khoai tây .
Giá thể rất là quan trọng so với việc trồng rau thủy canh và đặc biệt quan trọng quan trọng nhất trong quá trình hạt giống nảy mầm, quá trình khi đem cây con đi trồng trồng những ro. Lượng giá thể sử dụng trong mỗi rọ cũng vừa phải, bởi khi dùng qua nhiều giá thể sẽ làm tốn kém nguyên vật liệu, công sức của con người giải quyết và xử lý nguyên vật liệu .
– Giá thể dùng trong thủy canh phải bảo vệ có năng lực giữ được nhiệt độ và bảo vệ thoáng khí tốt .- Đảm bảo giá thể của rau thủy canh có độ Ph trung tính và độ Ph phải không thay đổi để không làm tác động ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của rau .- Các giá thể này phải thấm nước để cây hoàn toàn có thể sử dụng thuận tiện .- Các giá thể này thuận tiện phân hủy trong thiên nhiên và môi trường hoặc hoàn toàn có thể tái sử dụng lại .

– Giá thể phải đảm bảo dễ kiếm, nhẹ và rẻ.

Các loại giá thể.

Xơ dừa thấm nước, và giữ nước tốt. Xơ dừa là nguyên vật liệu làm giá thể rẻ, dễ kiếm. Cách giải quyết và xử lý xơ dừa là ngâm trong thùng cho ra chất chát .
Perlite là đá núi lửa, nhẹ, rỗng ruột, giữ ẩm tốt, giúp tạo môi trường tự nhiên thoáng khí cho rễ tăng trưởng. Perlite được nhà vườn yêu thích khi ươm giống, giâm cành .

Đất sét nung.

Viên đất sét ở nhiệt độ cao, giữa ẩm, hút nước tốt. Viên đất sét được ưu thích dùng trong mạng lưới hệ thống ngập xả định kỳ, dùng trong những chậu hoa lá cây cảnh .

Các chất dinh dưỡng thiết yếu cho cây.

Các nguyên tố đa lượng : N-P-K.

Là chất thiết yếu để giúp cây sinh trưởng, tăng trưởng những mô sống, tạo diệp lục tố, nguyên sinh chất, axít nucleic và protein. Làm tăng chất lượng của rau ăn lá, hạt ngũ cốc. Khi thiếu đạm : cành lá sinh trưởng kém, còi cọc, ít nhánh, ít chồi, lá non nhỏ, lá già có màu xanh nhạt đến vàng từ chóp lá và dễ bị rụng, rễ ít pháp triển. Khi thiếu đạm trầm trọng hiệu suất thấp thu hoạch và hàm lượng protein thấp. Vàng từ lá già lên. Khi thừa đạm : cây sinh trưởng rất mạnh, lá to, tán to, mềm yếu, dễ đổ ngã, dễ nhiễm sâu bệnh …
Là chất thiết yếu của quy trình trao đổi nguồn năng lượng, protein và phân loại tế bào của cây, là thành phần của axít nucleic, amino axít, protein phospho – lipid, coenzim, nhiễm sắc thể. Lân kích thích rễ và ra hoa. Khi thiếu lân : Cây còi cọc, thân yếu, lá mỏng, trưởng thành có màu xanh sẫm đến tím đỏ, rễ kém tăng trưởng, khó ra hoa, ít trái, chín chậm, hiệu suất, chất lượng thấp, trái thường có vỏ dày, xốp. Khi thừa lân : khó phát hiện hiện tượng kỳ lạ thừa lân. Thừa lân thường kèm theo hiện tượng kỳ lạ thiếu kẽm và đồng .
Giúp tăng năng lực hoạt động giải trí của khí khổng, hoạt hoá enzim quang hợp và tổng hợp hydrat carbon. Giúp luân chuyển hydrat carbon, tổng hợp protein. Tăng cường năng lực sử dụng ánh sáng khi thời tiết lạnh và mây mù. Có công dụng nâng cao năng lực chống rét cho cây. Làm tăng độ lớn của hạt và cải tổ chất lượng rau quả. Thiếu kali : chóp lá già chuyển màu vàng nâu, sau đó lan dần vào trong theo chiều từ chóp lá trở xuống, từ mép lá trở vào. Thiếu nặng, phần nhiều lá bị cháy và rụng. Cây tăng trưởng chậm và còi cọ, c thân yếu dễ bị đổ ngã. Thừa kali : khó nhận ra, tuy nhiên khi bón nhiều kali trái cam bị sần sùi .

Các nguyên tố trung lượng : Calci – Magiê – Lưu huỳnh.

Khi thiếucalci : Lá và đọt non dễ bị biến dạng, cong queo, nhỏ, mép lá không đều, có màu xanh không thông thường, chồi chết ngọn, rễ yếu, dễ gãy và thối, hoa rụng sớm, thân yếu, hiệu suất, chất lượng thấp. Khi thừa calci thường gây thiếu những nguyên tố vi lượng : B, Mn, Fe, Zn, Cu …
Là thành phần tạo nên diệp lục tố. Là hoạt chất trong hệ enzim giúp chuyển hoá hydratcarbon và tổng hợp axit nucleic. Thúc đẩy hấp thu và luân chuyển lân, đường. Thiếu magnesi : lá nhỏ, mép lá cong lên, rụng sớm, Open những vùng sáng ( vàng nhạt đến cam, tía ) giữa gân lá, hoa ra ít, rễ kém tăng trưởng, thân yếu dễ bị nấm bệnh tiến công. Thừa magnesi : lá bị biến hóa hình dạng, cuốn theo hình xoắn ốc và rụng …
Là thành phần của 1 số ít amino acid tương quan đến hoạt động giải trí trao đổi chất, vitamin và những coenzim A giúp cấu trúc protein vững chãi. Thiếu lưu huỳnh : những lá non chuyển sang màu vàng, vàng từ ngọn xuống. Sinh trưởng của chồi bị hạn chế, tác động ảnh hưởng đến số hoa. Thân cứng, nhỏ và hoá gỗ sớm .

Các nguyên tố vi lượng.

Các nguyên tố vi lượng đều đóng vai trò quan trọng như là thành phần của những enzim hoặc diệp lục tố, kích thích và điều hòa sự chuyển hóa, luân chuyển chất trong cây .
Là chất cần để tổng hợp và duy trì diệp lục tố trong cây. Thiếu sắt : lá non úa vàng, đỉnh và mép lá có màu xanh lâu nhất. Trường hợp thiếu nhiều sắt : hàng loạt thịt và gân lá chuyển vàng và sau cuối trở thành trắng nhợt .
Kẽm có vai trò quan trọng trong việc tổng hợp đạm, hình thành những chất điều hòa sinh trưởng trong cây … Thiếu kẽm : Các lá non nhỏ, biến dạng, mọc xít nhau, chuyển thành màu vàng trắng và xù ra. Ít hoa, quả, hiệu suất, chất lượng giảm .
Là chất thiết yếu cho quy trình hô hấp của cây. Hoạt hoá những enzim chuyển hoá đạm và tổng hợp diệp lục tố. Kiểm soát những quy trình xảy ra trong tế bào ở những pha sáng và tối. Thiếu mangan : Gân lá non úa vàng, Open những đốm vàng và hoại tử và những vùng xám vàng gần cuống lá non .
Xúc tiến quy trình hình thành vitamin A. Giúp cây tăng năng lực chịu hạn, chịu nóng, chịu lạnh … Thiếu đồng : ở cây ngũ cốc Open lá màu vàng và quăn, ít hoa, hạt kém tăng trưởng, ở cây có múi chết đen ở phần mới sinh trưởng, quả có những đốm nâu, năng lực chống chịu sâu bệnh ở cây kém .

Tăng khả năng thấm ở màng tế bào, giúp dễ dàng vận chuyển hydrát carbon. Cần cho quá trình tổng hợp và phân chia tế bào. Giúp điều chỉnh tỷ lệ K/Ca trong cây. Thiết yếu với sự tổng hợp protein trong cây.
Đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành phấn hoa
Thiếu Bo: Lá biến dạng, dày, đôi khi giòn, hoa kém phát triển, dễ bị rụng, hạt bị lép, ít đậu quả, quả non hay rụng, dễ bị sâu bệnh phá hại, khả năng chống chịu điều kiện bất lợi kém.. Vỏ quả dày, lõi thường bị thâm đen, rỗng ruột, lệch tâm, Năng suất, chất lượng kém.

Là chất xúc tác cho quy trình cố định và thắt chặt và sử dụng đạm của cây, là thành phần của men khử nitrat và men nitrogense. Tham gia những quy trình trao đổi chất, tổng hợp chất diệp lục … Thiếu molypden : Open đốm vàng ở gân giữa của những lá dưới, hoại tử mép lá và lá bị gập nếp lại. ở rau, những mô lá bị héo, chỉ còn lại gân giữa của lá và một vài miếng phiến lá nhỏ. Các hiện tượng kỳ lạ này thấy rõ ở những cây họ đậu : nếu thiếu molypden cây tăng trưởng kém, ít nốt sần, giảm cố định và thắt chặt đạm tự do
Clo ảnh hưởng tác động đến sự chuyển hoá hydrat carbon và năng lực giữ nước của mô thực vật. Thiếu Clo : chóp lá non bị héo, úa vàng, sau đó chuyển sang màu đồng thau và chết khô .
Rau cải được trồng bằng giải pháp thủy canh