I KHÁI NIỆM VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA KĨ THUẬT TRỒNG CÂY KHÔNG DÙNG ĐẤT
1. Khái niệm
Kĩ thuật trồng cây không dùng đất là một kĩ thuật trồng cây hiện đại, trong đó cây được trồng trên một hệ thống không có đất. Có hai hình thức là thủy canh và khí canh.
2. Cơ sở khoa học
Cây trồng chỉ có thể sinh trưởng, phát triển trong điều kiện được cung cấp đủ nước, dinh dưỡng, ánh sáng và không khí. Đất trồng có vai trò cung cấp chất dinh dưỡng, nước cho cây và giúp cây đứng vững. Do đó, có thể trồng cây không dùng đất bằng cách sử dụng dung dịch dinh dưỡng để cung cấp nước và dinh dưỡng cho cây, đồng thời sử dụng giá thể để giúp cây đứng vững.
a. Dung dịch dinh dưỡng
Dung dịch dinh dưỡng sử dụng trong hệ thống trồng cây không dùng đất là dung dịch có các khoáng cần thiết cho cây trồng. Tùy thuộc vào từng loại cây, từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau của cây mà có thể điều chỉnh thành phần, liều lượng các chất khoáng và độ pH của dung dịch phù hợp.
b. Giá thể
Giá thể có tác dụng chính là cố định cây, giúp cây đứng vững. Bên cạnh đó, giá thể còn có tác dụng giúp cây giữ ẩm và tạo độ thoáng khí, hỗ trợ tối đa cho sự phát triển của rễ cây,... (Hình 25.1).
II. MỘT SỐ HỆ THỐNG TRỒNG CÂY KHÔNG DÙNG ĐẤT
1. Kĩ thuật thủy canh
a. Giới thiệu chung
Khái niệm
- Thủy canh là kĩ thuật trồng cây không dùng đất, cây được trồng vào hệ thống chứa dung dịch dinh dưỡng (dung dịch thủy canh).
- Tùy theo từng hệ thống mà toàn bộ hoặc một phần rễ cây được ngâm trong dung dịch dinh dưỡng.
Ưu và nhược điểm của kĩ thuật thủy canh
- Ưu điểm:
+ Trồng cây bằng kĩ thuật thủy canh có nhiều ưu điểm, trong đó kiểm soát dinh dưỡng cây trồng là ưu điểm lớn nhất.
+ Các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng đều được kiểm soát ở nồng độ thích hợp cho từng loại cây trồng cụ thể.
+ Kĩ thuật này không dùng đất, do vậy có thể triển khai tại gia đình, ở những vùng đất khô cằn hay hải đảo xa xôi,...
+ Cho năng suất cao, rút ngắn thời gian trồng trọt.
+ Hạn chế tối đa việc sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật hóa học, do đó sản phẩm đảm bảo an toàn, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
- Nhược điểm:
Kĩ thuật thủy canh chỉ có hiệu quả cao với các loại rau, quả ngắn ngày, khó áp dụng với cây lương thực, cây ăn quả. Vốn đầu tư ban đầu cao đối với các mô hình lớn, đòi hỏi trình độ chuyên môn kĩ thuật cao để sản xuất có hiệu quả; điều này gây cản trở cho việc mở rộng phương pháp thủy canh đại trà.
b. Cấu trúc cơ bản và nguyên lí hoạt động
Cấu trúc cơ bản
Một hệ thống thủy canh cơ bản gồm hai phần:
Bể/thùng chứa dung dịch dinh dưỡng: là nơi chứa dung dịch dinh dưỡng cho cây.
Máng trồng cây: là bộ phận đỡ cây. Cây được trồng và được giữ thẳng đứng trên máng bằng các rọ đỡ hoặc các vật liệu nhẹ, có thể bổ sung các giá thể xung quanh để đỡ cây.
Nguyên lí hoạt động
Hệ thống thủy canh không hồi lưu (thủy canh tĩnh):
Trong hệ thống này, dung dịch dinh dưỡng được đặt trong thùng, hộp hoặc các vật chứa cách nhiệt, dung dịch được bổ sung khi cạn trong hộp chứa từ lúc trồng cây đến khi thu hoạch (Hình 25.3)
Hệ thống này có ưu điểm là chi phí đầu tư thấp, đơn giản nên hiện nay đang triển khai phổ biến ở nước ta. Tuy nhiên, hệ thống này sau một thời gian trồng cây có hạn chế là dung dịch dinh dưỡng thường thiếu oxygen, dinh dưỡng và pH giảm. Do đó, phải thường xuyên sục khí, bổ sung dinh dưỡng và điều chỉnh pH.
- Hệ thống thủy canh hồi lưu (thủy canh động):
Mô hình này được thiết kế với hệ thống thùng chứa và các khay trồng. Dung dịch dinh dưỡng sẽ được bơm tuần hoàn từ thùng chứa dung dịch đi khắp các khay để đưa tới bộ rễ của cây, phần dư thừa sẽ được luân chuyển về thùng chứa ban đầu. Quá trình này được diễn ra liên tục (Hình 25.4).
Loại hình thủy canh hồi lưu có nhiều ưu điểm như tiết kiệm thời gian chăm sóc; cho năng suất cây trồng cao; có thể áp dụng với nhiều quy mô khác nhau, từ quy mô nhỏ lẻ tại gia đình đến quy mô trang trại, công nghiệp,...
Tuy nhiên, mô hình này cũng có một số hạn chế về chi phí đầu tư thiết bị và việc lắp đặt hệ thống phức tạp.
