BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA NÔNG HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA 4 MÔI TRƯỜNG DINH
DƯỠNG THỦY CANH ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG
SUẤT, HÀM LƯỢNG NITRATE VÀ HIỆU QUẢ KINH
TẾ CỦA CÂY RAU MUỐNG
(Ipomoea aquatica Forssk)

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN DUY NHẤT VƯƠNG
Ngành: NÔNG HỌC
Niên khóa: 2008 - 2012

Tháng 8/2012


i

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG THỦY
CANH ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT, HÀM LƯỢNG NITRATE VÀ
HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA CÂY RAU MUỐNG (Ipomoea aquatica Forssk)

Tác giả

NGUYỄN DUY NHẤT VƯƠNG

Khóa luận được đề trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành

Nông Học

Giáo viên hướng dẫn:
Ths. PHẠM HỮU NGUYÊN
Ts. VÕ THÁI DÂN

Tháng 8/2012


ii

CẢM TẠ
Xin khắc ghi công ơn của Ba Mẹ đã sinh thành, nuôi dưỡng, chăm lo và tạo mọi
điều kiện cho con trong suốt thời gian học tập và thực hiện khóa luận này.
Để hoàn thành khóa luận này, tôi xin chân thành cảm ơn:
- Ths. Phạm Hữu Nguyên và TS. Võ Thái Dân đã tận tâm hướng dẫn đề tài của
tôi, cảm thông với khó khăn và đưa ra những lời khuyên, hướng dẫn hết sức tận tình
trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài và hoàn tất khóa luận này.
- Ban giám hiệu, quý thầy cô giảng viên khoa Nông học trường Đại học Nông
lâm Thành phố Hồ Chí Minh đã hết lòng tạo điều kiện, tận tình dạy bảo, truyền đạt
những kiến thức và kinh nghiệm quý báo cho tôi trong suốt thời gian theo học tại
trường.
- Các anh, chị ở Trại thực nghiệm khoa Nông học cùng bạn bè đã luôn động
viên và nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2012.
Sinh viên thực tập

Nguyễn Duy Nhất Vương



iii

TÓM TẮT
Đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của 4 môi trường dinh dưỡng thủy canh đến sinh
trưởng, năng suất, hàm lượng nitrat và hiệu quả kinh tế của cây rau muống (Ipomoea
aquatica Forssk)” đã được tiến hành tại Trại thực nghiệm Khoa Nông học, Trường
Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh từ 3/2012 đến 5/2012 nhằm tìm ra môi
trường dinh dưỡng thích hợp với cây rau muống.
Đề tài được tiến hành với hai thí nghiệm và được bố trí theo kiểu hoàn toàn
ngẫu nhiên, bốn lần lặp lại, bốn nghiệm thức là bốn môi trường dinh dưỡng:
Nghiệm thức 1: Môi trường dinh dưỡng NQ.
Nghiệm thức 2: Môi trường dinh dưỡng Knốp.
Nghiệm thức 3: Môi trường dinh dưỡng Florida.
Nghiệm thức 4: Môi trường dinh dưỡng FAO.
Thí nghiệm 1 được tiến hành theo mô hình thủy canh của trung tâm nghiên cứu
và phát triển rau Châu Á. Trong đó thùng chứa dung dịch có chiều cao 28 cm và ly
trồng cây được đặt vào các lỗ trên nắp thùng. Kết quả thí nghiệm cho thấy môi trường
dinh dưỡng NQ có tác động tốt nhất đến cây rau muống, cho năng suất (25,9 tấn.ha-1)
và cho lợi nhuận (144.681.459 đ/ha) cao nhất so với các môi trường còn lại. Môi
trường FAO không mang lại hiệu quả kinh tế. Rau muống trồng trên bốn môi trường
dinh dưỡng đều có hàm lượng nitrat nằm trong ngưỡng cho phép của rau an toàn.
Thí nghiệm 2 được tiến hành theo mô hình bè nổi. Trong đó thùng chứa dung
dịch có chiều cao 12 cm, các ly trồng cây được đặt vào các lỗ trên bè nổi trên mặt
dung dịch trong thùng. Ở thí nghiệm này cho kết quả môi trường dinh dưỡng NQ vẫn
cho năng suất (34,2 tấn.ha-1) và hiệu quả kinh tế (241.984.376 đ/ha) cao nhất. Môi
trường FAO vẫn không mang lại hiệu quả kinh tế. Hàm lượng nitrat trong rau muống ở
các nghiệm thức vẫn nằm trong ngưỡng cho phép của rau an toàn. Qua đó đã tìm ra
được môi trường dinh dưỡng thích hợp nhất để canh tác thủy canh rau muống là môi
trường dinh dưỡng NQ.



iv

MỤC LỤC
TRANG TỰA ............................................................................................................... i
CẢM TẠ .....................................................................................................................ii
TÓM TẮT ................................................................................................................. iii
MỤC LỤC .................................................................................................................. iv
DANH SÁCH CÁC BẢNG ......................................................................................viii
DANH SÁCH CÁC HÌNH ......................................................................................... ix
Chương 1 MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................. 1
1.2 Mục tiêu và yêu cầu ............................................................................................... 2
1.2.1 Mục tiêu.............................................................................................................. 2
1.2.2 Yêu cầu ............................................................................................................... 2
1.2.3 Giới hạn đề tài..................................................................................................... 3
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................ 4
2.1 Giới thiệu về cây rau muống .................................................................................. 4
2.1.1 Nguồn gốc .......................................................................................................... 4
2.1.2 Đặc điểm thực vật học cây rau muống................................................................. 5
2.1.3 Yêu cầu về điều kiện sống................................................................................... 5
2.1.4 Thành phần dinh dưỡng và công dụng của cây rau muống .................................. 5
2.2 Rau an toàn ............................................................................................................ 5
2.2.1 Khái niệm rau an toàn ......................................................................................... 5
2.2.2 Các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm rau an toàn ............................................... 6
2.2.3 Nguyên nhân rau chưa an toàn ............................................................................ 6
2.2.4 Các biện pháp để hạn chế, ngăn ngừa các yếu tố ô nhiễm.................................... 7
2.3 Giới thiệu về thủy canh .......................................................................................... 9
2.3.1 Định nghĩa thủy canh .......................................................................................... 9

2.3.2 Phân loại các hệ thống thủy canh ........................................................................ 9
2.3.3 Các hệ thống thủy canh đã được nghiên cứu vào áp dụng trên thế giới ................ 9
2.3.4 Một số giá thể dùng trong phương pháp thủy canh ............................................ 14
h

ng trong phươ
........................................................................................................... 16


v

......................................................................................................... 16
2.3.6
2.3.6.3 N

........................................................................................................ 16
c .............................................................................................................. 17
.................................................................................................. 17

2.3.6

(Electrical conductivity) ....................................................... 17
..................................... 18

2.4.1 T

i.............................................................................................. 18
nh nghiên c u trong n

c ...................................................................... 19


Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ...................................... 23
3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện ........................................................................... 23
3.1.1 Thời gian........................................................................................................... 23
3.1.2 Địa điểm ........................................................................................................... 23
3.2 Điều kiện khí hậu, thời tiết trong thời gian thí nghiệm ......................................... 23
3.3 Vật liệu thí nghiệm .............................................................................................. 24
3.4 Phương pháp thí nghiệm ...................................................................................... 25
3.4.1 Hình thức thí nghiệm ........................................................................................ 26
3.4.2 Quy mô thí nghiệm ........................................................................................... 27
3.5 Quy trình kỹ thuật ................................................................................................ 28
3.6 Phương pháp thu thập số liệu ............................................................................... 29
3.6.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng ................................................................................ 29
3.6.2 Các chỉ tiêu về năng suất ................................................................................... 29
3.6.3 Phân tích dư lượng nitrat ................................................................................... 29
3.6.4 Tình hình sâu bệnh hại ...................................................................................... 29
3.6.5 Chỉ số EC và pH của dung dịch ......................................................................... 29
3.6.6 Cung cấp dung dịch dinh dưỡng cho cây ........................................................... 30
3.6.7 Hiệu quả kinh tế ................................................................................................ 30
3.7 Phương pháp xử lý số liệu .................................................................................... 30
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................... 31
4.1 Các chỉ tiêu sinh trưởng ....................................................................................... 31
4.1.1 Ảnh hưởng của bốn môi trường dinh dưỡng đến động thái và tốc độ tăng trưởng
chiều cao cây ............................................................................................................. 31


vi

4.1.2 Ảnh hưởng của bốn môi trường dinh dưỡng đến động thái và tốc độ tăng trưởng
số lá ........................................................................................................................... 35

4.2 Đánh giá tình hình sâu bệnh hại ........................................................................... 38
4.3 Đánh giá các chỉ tiêu năng suất ............................................................................ 38
4.4 Chỉ số EC và pH dung dịch .................................................................................. 40
4.4.1Chỉ số EC dung dịch (mS.cm-1) .......................................................................... 40
4.4.2 pH dung dịch .................................................................................................... 41
4.5 Đánh giá hàm lượng nitrat.................................................................................... 41
4.6 Lượng dung dịch dinh dưỡng tưới cho một ô thí nghiệm ...................................... 42
4.7 Hiệu quả kinh tế ................................................................................................... 43
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ....................................................................... 44
5.1 Kết luận ............................................................................................................... 44
5.2 Đề nghị ................................................................................................................ 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 45
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 48


vii

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CV .......................................................................................... Coefficient of Variation
NSG....................................................................................................... Ngày sau gieo
NT ........................................................................................................... Nghiệm thức
NSLT ............................................................................................. Năng suất lý thuyết
NSTT .............................................................................................. Năng suất thực thu
NS/ô TN ........................................................................... Năng suất trên ô thí nghiệm
TLTB/cây ......................................................................... Trọng lượng trung bình/cây
TCVN .........................................................................................Tiêu chuẩn Việt Nam
GAP................................................................................... Good Agriculture practice
BVTV .................................................................................................. Bảo vệ thực vật



viii

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Mức giới hạn tối đa cho phép của một số vi sinh vật và hóa chất gây hại
trong sản phẩm rau tươi ............................................................................................... 8
Bảng 2.2: Tình hình sản xuất thủy canh trên thế giới năm 2001 ................................ 18
Bảng 3.1: Các yếu tố khí hậu thời tiết trong thời gian thí nghiệm .............................. 23
Bảng 3.2: Thành phần 4 môi trường dinh dưỡng ....................................................... 25
Bảng 3.3 Quy trình kỹ thuật trong suốt quá trình canh tác ......................................... 28
Bảng 4.1: Trung bình chiều cao cây của các nghiệm thức (cm) ................................. 31
Bảng 4.2: Trung bình số lá/cây ở các nghiệm thức .................................................... 35
Bảng 4.3: Các chỉ tiêu năng suất ................................................................................ 38
Bảng 4.4: Chỉ số EC dung dịch (mS.cm-1) ................................................................. 40
Bảng 4.5: Giá trị pH dung dịch .................................................................................. 41
Bảng 4.6: Hàm lượng nitrat (mg/kg chất tươi) của cây rau muống thí nghiệm. .......... 41
Bảng 4.7: Lượng dung dịch dinh dưỡng tưới cho một ô thí nghiệm (0,54 m2) ........... 42
Bảng 4.8: Tổng thu, tổng chi và lợi nhuận thu được ở các môi trường dinh dưỡng của
2 thí nghiệm. .............................................................................................................. 43
Bảng 1: Chi phí đầu tư cho thí nghiệm trên diện tích 10.000 m2 ................................ 51
Bảng 2: Chi phí đầu tư môi trường dinh dưỡng NQ cho 1 ha rau muống thủy canh ... 52
Bảng 3: Chi phí đầu tư môi trường dinh dưỡng Knốp cho 1 ha rau muống thủy canh ....... 53
Bảng 4: Chi phí đầu tư môi trường dinh dưỡng Florida cho 1 ha rau muống thủy canh ..... 54
Bảng 5: Chi phí đầu tư môi trường dinh dưỡng FAO cho 1 ha rau muống thủy canh ........ 55


ix

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1: Hệ thống dạng bấc - wick system (Simple Hydro, 2008) ........................................ 10
Hình 2.2: Hệ thống thủy canh - water culture (Simple Hydro, 2008) ...................................... 10

Hình 2.3: Hệ thống ngập và rút định kỳ (Simple Hydro, 2008)............................................... 11
Hình 2.4: Hệ thống nhỏ giọt (Simple Hydro, 2008) ................................................................ 11
Hình 2.5: Hệ thống “màng dinh dưỡng” - Nutrient Film Technique (Simple Hydro, 2008) .... 12
Hình 2.6: Hệ thống khí canh – Aeroponics (Simple Hydro, 2008) .......................................... 12
Hình 3.1: Mô hình thí nghiệm 1 (thùng cao 28 cm, nắp đậy trên thùng) ................................. 27
Hình 3.2: Mô hình thí nghiệm 2 (thùng cao 12 cm, bè nổi trong thùng) .................................. 27
Hình 4.1: Rau muống bị vàng lá ở môi trường FAO (thí nghiệm 1) ........................................ 32
Hình 4.2: Rau muống bị vàng lá ở môi trường FAO (thí nghiệm 2) ........................................ 33
Hình 4.3: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây ở thí nghiệm 1 (cm/ngày) ................................... 33
Hình 4.4: Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây ở thí nghiệm 2 (cm/ngày) ................................... 34
Hình 4.5: Tốc độ ra lá của các cây ở các nghiệm thức trong thí nghiệm 1 (số lá/ngày) ........... 36
Hình 4.6: Tốc độ ra lá của các cây ở các nghiệm thức trong thí nghiệm 2 (số lá/ngày) ........... 37
Hình 1: Rau muống 7 NSG .................................................................................................... 48
Hình 2: Rau muống 20 NSG .................................................................................................. 48
Hình 3: Hình rau muống ngày thu hoạch ................................................................................ 49
Hình 4: Rau muống 10 NSG .................................................................................................. 49
Hình 5: Rau muống 16 NSG .................................................................................................. 49
Hình 6: Rau muống 19 NSG .................................................................................................. 50
Hình 7: Rau muống ngày thu hoạch ....................................................................................... 50


1

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Việt Nam có truyền thống sản xuất nông nghiệp lâu đời. Nông nghiệp đóng vai
trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân và ngày càng được phát triển. Tuy nhiên, sự
canh tác với mức độ thâm canh cao, việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật hóa
học nhiều đã làm cho đất đai bị thoái hóa, dinh dưỡng mất cân đối, hệ sinh vật bị phá

hoại, dịch hại phát triển, tồn dư các chất độc hại trong môi trường. Bên cạnh đó, sự gia
tăng dân số và sự thay đổi khí hậu, xói mòn đất, phân phối nước không đồng đều, ô
nhiễm về nguồn nước gây ảnh hưởng đến cách thức canh tác khác nhau và gây sức ép
đến vấn đề lương thực thực phẩm. Kỹ thuật trồng thủy canh đáp ứng và giúp khắc
phục được những khó khăn trên. Thủy canh không đòi hỏi diện tích trồng nhiều, có thể
cung cấp thức ăn cho nhiều vùng, kể cả những vùng có điều kiện tự nhiên khắc nghiệt.
Giúp tạo ra các sản phẩm an toàn và hạn chế ô nhiễm môi trường. Vì vậy, phương
pháp canh tác bằng thủy canh cần được nghiên cứu, nhân rộng và phát triển mạnh mẽ.
Rau là loại thực phẩm không thể thiếu trong khẩu phần ăn của con người. Rau
cung cấp, bổ sung năng lượng, vi lượng, chất khoáng, chất sơ, vitamin cho cơ thể, giúp
cho bữa ăn hàng ngày được phong phú, hấp dẫn hơn. Đến cuối năm 2010, thành phố
Hồ Chí Minh có 102 xã, phường sản xuất rau với diện tích canh tác là 2.874 ha; diện
tích gieo trồng là 13.000 ha; sản lượng đạt 284.336 tấn/năm; diện tích canh tác rau an
toàn là 2.735 ha và diện tích gieo trồng rau an toàn là 12.740 ha. So với năm 2006: Diện
tích canh tác tăng 849 ha (41,9 %); diện tích gieo trồng rau tăng 3.765 ha (40,8 %); sản
lượng rau tăng 108.190 ha (61,4 %); diện tích canh tác rau an toàn tăng 1.023 ha (59,8
%); diện tích gieo trồng rau an toàn tăng 3.967 ha (45,2 %). Tuy nhiên thành phố vẫn
chưa xây dựng được vùng chuyên canh sản xuất tập trung. Do chịu ảnh hưởng của thời
tiết bất thường, giá cả vật tư đầu vào và giá thị trường không ổn định, thiếu lao động ở


2

nông thôn nên việc sản xuất rau chưa ổn định, hoạt động của một số hợp tác xã, tổ hợp
tác chưa có hiệu quả cao. Nông dân vẫn còn sử dụng thuốc bảo vệ thực vật chưa đúng
quy định của Nhà nước (Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thành phố Hồ Chí
Minh, 20/1/2011).
Trong các loại rau ăn lá thì rau muống là loại rau rất được ưa chuộng ở nước ta.
Với ưu điểm là cây bán thủy sinh có thời gian tăng trưởng ngắn, dễ trồng, thích hợp
với nhiều loại đất nên rau muống có diện tích canh tác rộng, mang lại hiệu quả kinh tế

cao. Tuy nhiên, rau muống rất dễ bị nhiễm một số độc chất về dư lượng thuốc bảo vệ
thực vật, kim loại nặng, nitrate, các vi trùng và ký sinh trùng. Cho nên việc lựa chọn
một giải pháp sản xuất rau muống an toàn là việc làm rất cần thiết giúp bảo vệ sức
khỏe con người và hạn chế ô nhiễm môi trường. Canh tác rau muống bằng phương
pháp thủy canh là một biện pháp rất hiệu quả để giải quyết vấn đề trên. Tuy nhiên để
trồng thủy canh rau muống đạt hiệu quả cao, nâng cao năng suất và thu lại hiệu quả
kinh tế thiết thực thì phải tìm ra phương pháp và dung dịch dinh dưỡng phù hợp với
cây rau muống.
Vì vậy mà đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của 4 môi trường dinh dưỡng thủy canh
đến sinh trưởng, năng suất, hàm lượng nitrat và hiệu quả kinh tế của cây rau muống
(Ipomoea aquatica Forssk)” đã được thực hiện.
1.2 Mục tiêu và yêu cầu
1.2.1 Mục tiêu
Tìm ra công thức dinh dưỡng thích hợp để trồng cây rau muống bằng phương
pháp thủy canh.
1.2.2 Yêu cầu
- Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất của cây rau muống trồng bằng phương
pháp thủy canh trong nhà lưới trên 4 môi trường dinh dưỡng khác nhau
- Đo pH, EC dung dịch định kỳ trong thời gian sinh trưởng và tính lượng dung dịch
dinh dưỡng cần tưới cho cây.
- Phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế của từng dung dịch dinh dưỡng đối với rau
muống trồng bằng phương pháp thủy canh.
- Phân tích hàm lượng nitrat trong cây rau muống sau khi thu hoạch.


3

1.2.3 Giới hạn đề tài
Đề tài được thực hiện trên quy mô diện tích nhỏ và trong thời gian ngắn nên chỉ
thực hiện khảo sát trên một giống rau muống của công ty Trang Nông.



4

Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu về cây rau muống
Tên khoa học: Ipomoea aquatica Forssk
Tên tiếng Anh: Water spinach
Họ: Convolvulaceae
Rau muống là loài thực vật nhiệt đới bán thủy sinh, là một loại rau ăn lá. Phân
bố tự nhiên chính xác của loài rau này hiện chưa rõ vì nó được trồng phổ biến ở các
vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới. Tại Việt Nam, rau muống là loại rau rất
phổ thông, các món ăn từ rau muống rất được ưa chuộng (Wikipedia, 2012).
Rau muống là cây ngắn ngày, sinh trưởng tốt và cho năng suất cao ở nhiệt độ
cao, đủ ánh sáng trong vùng nhiệt đới ẩm. Nhiệt độ trung bình thấp dưới 230C rau
muống sẽ sinh trưởng chậm và cho năng suất thấp. Rau muống có thể trồng trên nhiều
loại đất khác nhau nhưng cần sự ẩm ướt, giàu mùn hoặc được bón nhiều phân hữu cơ.
Độ pH thích hợp nhất cho rau muống sinh trưởng là 5,3 – 6,0 (Trần Khắc Thi và Trần
Ngọc Hùng, 2009).
Mỗi năm rau muống cho thu hoạch 8 – 10 đợt. Năng suất bình quân đạt 20 – 30
tấn.ha-1 (Trần Khắc Thi, 2010).
2.1.1 Nguồn gốc
Rau muống có nguồn gốc nhiệt đới Châu Á, khu vực Nam và Đông Nam Á,
vùng nhiệt đới châu Phi, Trung Á, Nam Mỹ và châu Đại Dương (Trần Khắc Thi và
Trần Ngọc Hùng, 2009).
Phân bố tự nhiên chính xác của rau muống hiện chưa rõ do được trồng phổ biến
khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới. Tại Việt Nam rau muống là loại
rau rất phổ thông (Wikipedia, 2012).



5

2.1.2 Đặc điểm thực vật học cây rau muống
Cây mọc bò, ở mặt nước hoặc trên cạn.
Thân rỗng, dày, có rễ mắt, không lông, phân cành mạnh. Màu xanh nhạt hoặc
đỏ tía.
Lá hình ba cạnh, đầu nhọn, đôi khi hẹp và dài, màu xanh, cuống dài, độ dài
trung bình lá 10 – 20 cm.
Rễ chùm, phát triển mạnh ăn sâu.
Hoa to có hình loa kèn, 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 (Trần Khắc Thi, 2010).
2.1.3 Yêu cầu về điều kiện sống
- Khí hậu: Rau muống là cây ưa nhiệt độ cao, thích hợp nhất là khoảng 25 –
300C. Nhiệt độ thấp rau muống sinh trưởng kém, cứng và mau già. Chịu nước tốt,
thích nơi ẩm ướt, có thể sống trên mặt nước.
- Đất và dinh dưỡng: Rau muống sống được trên nhiều loại đất. Thích hợp nhất
là đất thịt nhẹ nhiều mùn, giữ ẩm tốt, pH = 5,0 – 6,5 (Nguyễn Mạnh Chinh và Phạm
Anh Cường, 2009).
2.1.4 Thành phần dinh dưỡng và công dụng của cây rau muống
Trong 100 g rau muống phần ăn được có 23 Kcal, 3,2 g Protein, 380 microgam
vitamin A, 2,3 g vitamin C và nhiều loại vitamin và muối khoáng khác. Rau muống là
loại rau thích ứng rộng, dễ trồng. Rau muống có thể dùng ăn sống, luộc, xào, nấu canh.
Rau muống cũng có nhiều công dụng trong y học (Trần Khắc Thi, 2010).
2.2 Rau an toàn
2.2.1 Khái niệm rau an toàn
Theo quyết định số 99/2008/QĐ-BNN ngày 15/10/2008 của Bộ trưởng Bộ
Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam về việc ban hành quy định quản lý sản
xuất, kinh doanh rau, quả, chè an toàn: rau, quả an toàn là sản phẩm rau, quả tươi được

sản xuất, sơ chế phù hợp với các quy định về đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm có
trong VietGAP (quy trình thực hành sản xuất nông nghiệp tốt cho rau, quả tươi an toàn
tại Việt Nam) hoặc các tiêu chuẩn GAP khác tương đương với VietGAP và mẫu điển
hình đạt chỉ tiêu vệ sinh an toàn thực phẩm.


6

2.2.2 Các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm rau an toàn
Sản phẩm rau an toàn phải đảm bảo các tiêu chuẩn
- Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật ở mức giới hạn cho phép
- Dư lượng kim loại nặng ở mức giới hạn cho phép. Mức giới hạn dư lượng tối
đa của hàm lượng kim loại nặng trong sản phẩm rau tươi được trình bày trong bảng
2.2.
- Dư lượng nitrat (NO3-) ở mức giới hạn cho phép. Mức giới hạn dư lượng tối
đa của hàm lượng nitrat trong sản phẩm rau tươi được trình bày trong bảng 2.2.
- Mật độ vi sinh vật gây hại ở mức giới hạn cho phép. Mức giới hạn tối đa cho
phép của một số vi sinh vật trong sản phẩm rau tươi được trình bày ở bảng 2.2.
- Rau phải giữ nguyên đặc tính của giống, thu hoạch đúng độ chín, tươi đẹp về
màu sắc, sạch sẽ và mẫu mã đẹp, không mang mầm sâu bệnh hoặc có những khuyết tật
khác, bao bì đóng gói thích hợp.
Do vậy, khi canh tác rau cần phải biết các nguyên nhân tạo nên dư lượng của
các yếu tố trên trong rau để có biện pháp hạn chế.
2.2.3 Nguyên nhân rau chưa an toàn


Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật. Nguyên nhân tạo ra dư lượng thuốc

BVTV chủ yếu do:
- Phun thuốc với liều lượng và nồng độ quá nhiều không theo khuyến cáo.

- Sử dụng thuốc có độ độc cao, chậm phân hủy.
- Phun quá gần ngày thu hoạch, không đảm bảo thời gian cách ly.


Dư lượng nitrat

- Dư lượng nitrat vượt mức giới hạn cho phép do bón lượng phân đạm dạng hóa
học quá nhiều và không đảm bảo thời gian cách ly.


Dư lượng kim loại nặng. Nguyên nhân làm cho dư lượng các kim loại

nặng trên rau cao chủ yếu do:
- Sử dụng quá nhiều thuốc BVTV có chứa kim loại nặng cũng như các loại
phân hữu cơ có nguồn gốc hóa học một thời gian dài làm ô nhiễm đất trồng.
- Sử dụng nguồn nước thải của các khu công nghiệp bị ô nhiễm chứa nhiều kim
loại nặng tưới cho rau.


7



Các vi sinh vật có hại. Nguyên nhân làm cho mật độ vi sinh vật gây hại

vượt mức cho phép:
- Sử dụng phân chuồng chưa qua ủ hoai bón trực tiếp cho rau.
- Dùng phân tươi hoặc nguồn nước dơ bẩn tưới trực tiếp cho rau.
- Sau khi thu hoạch vận chuyển bảo quản không hợp vệ sinh và kỹ thuật.
2.2.4 Các biện pháp để hạn chế, ngăn ngừa các yếu tố ô nhiễm



Đối với dư lượng thuốc bảo vệ thực vật

Phun các loại thuốc được phép sử dụng trên rau và tuân thủ thời gian cách ly.


Đối với dư lượng nitrat

Bón theo lượng khuyến cáo và tuân thủ thời gian cách ly.


Đối với các vi sinh vật có hại

Không bón phân hữu cơ chưa hoai, không tưới, rửa rau bằng nguồn nước ô nhiễm.


Đối với dư lượng kim loại nặng

- Không tưới rau bằng nước thải của các nhà máy công nghiệp.
- Không bón phân rác.
- Không trồng rau trong trong khu vực có khói thải của nhà máy, tại các khu
vực đất đã bị ô nhiễm do quá trình sản xuất trước đây gây ra.
- Không phun quá nhiều thuốc BVTV có chứa kim loại nặng.


8

Bảng 2.1: Mức giới hạn tối đa cho phép của một số vi sinh vật và hóa chất gây hại trong sản
phẩm rau tươi

STT

Chỉ tiêu

Mức giới hạn tối đa
cho phép

I

Hàm lượng nitrat NO3 (quy định cho rau)

mg/kg

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Xà lách
Rau gia vị
Bắp cải, su hào, sup lơ, cải, tỏi
Hành lá, Bầu bí, Ớt cay, cà tím
Ngô rau

Khoai tây, Cà rốt
Đậu ăn quả, Măng tây, Ớt ngọt
Cà chua, Dưa leo
Dưa bở
Hành tây
Dưa hấu

1500
600
500
400
300
250
200
150
90
80
60

II

Vi sinh vật gây hại (quy định cho rau,
quả)

1

Salmonella

0


TCVN 4829:2005

2

Coliforms

200

TCVN 4883:1993;

Phương pháp thử
TCVN 5247-1990

CFU/g **

TCVN 6848:2007
3
III

Escherichia coli

0

Hàm lượng kim loại nặng (quy định cho
rau, quả, chè)

1

Thủy ngân (Hg)


2

Arsen (As)

TCVN 6846:2007

mg/kg
0,05

TCVN 7604:2007

1

TCVN 7601:2007;
TCVN 5367:1991

3

- Cải bắp, rau ăn lá
- Quả, rau khác
- Chè
Cadimi (Cd)

0,3
0,1
2

- Rau ăn lá, rau thơm, nấm

0,1


Rau ăn thân, rau ăn củ, khoai tây

0,2

- Rau khác và quả
- Chè

0,05
1

TCVN 7603:2007

IV

Dư lượng thuốc bảo vệ (quy định cho rau,
quả, chè)

1

Những hóa chất có trong Quyết định
46/2007/QĐ-BYT ngày 19/12/2007 của Bộ
Y Tế

Theo Quyết định
46/2007/QĐ BYT
ngày 19/12/2007 của
Bộ Y Tế

2


Những hóa chất không có trong Quyết định
46/2007/QĐ-BYT ngày 19/12/2007 của Bộ
Y Tế

Theo CODEX hoặc
ASEAN

Theo TCVN hoặc ISO,
CODEX tương ứng

(Cục trồng trọt - Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông Thôn, 2008)


9

2.3 Giới thiệu về thủy canh
2.3.1 Định nghĩa thủy canh
Thủy canh (Hydroponics) được đặt ra bởi WF Gericke năm 1936 để diễn tả việc
trồng cây ăn được và cây trang trí trong một dung dịch nước và chất dinh dưỡng hòa
tan. Từ “hydroponics” có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp “Hydro” nghĩa là nước, và
“Ponos” có nghĩa là lao động. Trong phương pháp canh tác này cây trồng được cung
cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự tăng trưởng của một dung dịch dinh dưỡng
gồm nước và các nguyên tố cần thiết (Keith Roberto, 2004).
2.3.2 Phân loại các hệ thống thủy canh
Dựa vào các đặc điểm sử dụng dung dịch dinh dưỡng, có thể chia thành 2 kiểu
hệ thống thủy canh:
a) Hệ thống thủy canh tĩnh
Đây là hệ thống thủy canh mà trong quá trình sử dụng để trồng cây, dung dịch
dinh dưỡng không chuyển động. Hệ thống này có nhược điểm là thường xuyên thiếu

oxy trong dung dịch và pH dung dịch dinh dưỡng dễ bị axit (chua).
b) Hệ thống thủy canh động
Đây là hệ thống thủy canh mà trong quá trình trồng cây, dung dịch dinh dưỡng
có chuyển động nên chi phí cao, nhưng dung dịch dinh dưỡng không thiếu oxy. Hệ
thống thủy canh động được chia làm 2 loại:
+ Hệ thống thủy canh mở: Những hệ thống thủy canh mà trong đó dung dịch dinh
dưỡng không có sự tuần hoàn trở lại nên gây lãng phí dung dịch. Tuy nhiên, hệ thống này
không phải đầu tư hệ thống bơm để bơm dung dịch dinh dưỡng tuần hoàn trở lại.
+ Hệ thống thủy canh kín: Những hệ thống thủy canh động mà trong đó dung
dịch dinh dưỡng có sự tuần hoàn trở lại nhờ một hệ thống bơm hút dung dịch dinh
dưỡng ở bể chứa thấp đưa lên hệ thống máng trồng cây. Như vậy, hệ thống này chi phí
ban đầu cao nhưng tiết kiệm được dung dịch dinh dưỡng.
2.3.3 Các hệ thống thủy canh đã được nghiên cứu vào áp dụng trên thế giới
Hệ thống dạng bấc (wick system): hệ thống dạng bấc cho đến nay là dạng hệ
thống hydroponics đơn giản nhất. Đúng như tên gọi, bí quyết của 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 nhiệm vụ hút nước và dung


10

dịch dinh dưỡng lên cung cấp cho rễ cây (tương tự 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 phát triển.

Hình 2.1: Hệ thống dạng bấc - wick system (Simple Hydro, 2008)
Hệ thống thủy canh (water culture): thủy canh là hệ thống thường được lựa
chọn cho nuôi cấy rau diếp, loại cây phát triển mạnh khi gặp nước. Phần bệ giữ các
cây thường làm bằng chất dẻo xốp như styrofoam và đặt nổi ngay trên dung dịch dinh
dưỡng, rễ cây ngập chìm trong nước có chứa dung dịch dinh dưỡng. Vì môi trường
thiếu khí oxy nên cần có 1 máy bơm bơm khí vào khối sủi bọt để cung cấp oxy cho rễ.

Hệ thống hydroponics dạng này thường dùng phổ biến trong dạy học. Hệ thống ít tốn
kém, có thể tận dụng bể chứa nước hay những bình chứa không rỉ khác.

Hình 2.2: Hệ thống thủy canh - water culture (Simple Hydro, 2008)
Hệ thống ngập & rút định kỳ (ebb và flow system): không giống như hệ
thống thủy canh ở trên, phần rễ cây luôn chìm trong nước chỉ thích hợp cho 1 số ít cây
trồng. Hệ thống ngập và rút định kỳ có một máy bơm điều khiển để có thể bơm dung
dịch dinh dưỡng vào khay trồng và rút ra theo chu kỳ đã được định sẵn. Như vậy rễ


11

cây sẽ có những lúc không ngập trong nước để “thở” một cách tự nhiên, tránh bị ngộp.
Hệ thống này có thể dùng để trồng cà chua, khoai tây.

Hình 2.3: Hệ thống ngập và rút định kỳ (Simple Hydro, 2008)
Hệ thống nhỏ giọt (Drip systems): hệ thống nhỏ giọt là loại hệ thống hydroponics
được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới. Máy bơm sẽ bơm dung dịch dinh dưỡng lên, nhỏ
trực tiếp vào gốc của cây trồng bởi những đường ống nhỏ giọt theo định kỳ. Dung dịch dinh
dưỡng dư chảy xuống sẽ được thu hồi trong bể tái sử dụng. Như vậy, hệ thống này sử dụng
dung dịch dinh dưỡng khá hiệu quả, nước dư ra được tái sử dụng, không bị hao phí. Hệ
thống này có thể dùng để trồng cây thảo mộc và các loại hoa.

Hình 2.4: Hệ thống nhỏ giọt (Simple Hydro, 2008)
Hệ thống “màng dinh dưỡng” NFT (Nutrient Film Technique): trong hệ
thống màng dinh dưỡng, dung dịch dinh dưỡng được bơm liên tục vào khay trồng và
chảy qua rễ của cây, sau đó chúng chảy về bồn chứa để tái sử dụng. Thường thì trong
hệ thống màng dinh dưỡng không cần dùng thêm chất trồng, giúp tiết kiệm chi phí
thay chất trồng sau mỗi vụ mùa. Hệ thống này thường sử dụng trong quy mô lớn với
mục đích thương mại.



12

Hình 2.5: Hệ thống “màng dinh dưỡng” - Nutrient Film Technique (Simple Hydro, 2008)

Khí canh (Aeroponics): là hệ thống hydroponics dạng kỹ thuật cao nhất.
Giống như hệ thống màng dinh dưỡng, chất trồng chủ yếu là không khí. Rễ phơi trong
không khí và được phun sương bằng dung dịch dinh dưỡng. Việc phun sương thường
được thực hiện mỗi vài phút. Như vậy, cây được cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng và
nước mà luôn có không khí để hô hấp.

Hình 2.6: Hệ thống khí canh – Aeroponics (Simple Hydro, 2008)


Hệ thống trồng cây trong dung dịch dinh dưỡng không tuần hoàn của

AVRDC
Sau nhiều năm nghiên cứu, AVRDC đã đề xuất một hệ thống trồng cây trong
dung dịch không tuần hoàn rất hiệu quả, đơn giản và dễ triển khai ở mọi quy mô (hộ
gia đình, cơ sở sản xuất lớn…).


13

Hệ thống trồng cây trong dung dịch không tuần hoàn của AVRDC được coi là
hệ thống tối ưu hiện nay, được áp dụng vào thực tế sản xuất ở nhiều nước trên thế giới
trong đó có Việt Nam. Hệ thống này bao gồm:
+ Thùng chứa dung dịch dinh dưỡng (Hộp xốp bằng polystyrene) có kích cỡ
xác định cho rau ăn lá và rau ăn quả.

+ Rọ bằng nhựa (Có nhiều lỗ xung quanh rọ) để đựng giá thể trồng cây, gieo hạt.
Theo nhiều nghiên cứu của AVRDC, giá thể trấu hun là tốt nhất nhưng có thể dùng
vật liệu khác như: mẫu thừa của công nghiệp dệt và may mặc, gạch vụn, bấc bông, đá cuội,
xơ dừa… Các giá thể này có thể sử dụng lại nhiều lần nếu mỗi đợt trồng cây chưa biểu hiện
nhiễm khuẩn, bệnh. Cần rửa sạch rọ và giá thể sau mỗi lần trồng cây.
+ Trên nắp hộp xốp được đục các lỗ để đặt rọ trồng cây.
Theo Hideo Imai và David Midmore (tác giả của hệ thống) thì:
- Nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng 280C là đặc trưng cho hệ thống thủy canh của
AVRDC, sử dụng hộp xốp polystyrene thích hợp cho rễ cây phát triển.
- Mức dung dịch cho hộp xốp phải đảm bảo độ sâu 15 – 20 cm trong suốt quá
trình sinh trưởng, phát triển của cây (nếu thấp hơn 15 cm thì không có chỗ hình thành
rể khí – phần rễ ở khoảng không để hút oxy).
- Không cần sục khí để cung cấp oxy cho rễ cây.
- Nước sử dụng cho hệ thống hydroponics của AVRDC phải có chất lượng cao.
Nước thải, nước chất lượng kém làm giảm năng suất rau.
- Mật độ trồng nên cao hơn 10 – 20 % so với trồng ngoài đồng.
Hệ thống thủy canh của AVRDC có những đặc điểm sau:
+ Dung dịch dinh dưỡng phù hợp cho hầu hết các loại cây trồng, đặc biệt là rau,
pH của dung dịch dinh dưỡng ổn định.
+ Có khoảng cách thích hợp giữa mặt nước và gốc cây tạo điều kiện cho một
phần rễ nằm lơ lững, trong không khí, phần rễ còn lại nhúng trong dung dịch để hút
nước, dinh dưỡng. Do vậy cây sinh trưởng tốt mà không cần sục khí.
+ Hộp xốp kín đựng dung dịch dinh dưỡng có tác dụng cách nhiệt làm nhiệt độ
trong dung dịch tương đối ổn định, ấm về mùa đông và mát về mùa hè; và tránh ánh
sáng cho bộ rễ, tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây.


14

+ Hộp gọn nhẹ dễ di chuyễn khi cần tránh gió, bão,… đơn giản dễ làm, đặt bất

cứ chỗ nào như hành lang, ban công, sân thượng,…
2.3.4 Một số giá thể dùng trong phương pháp thủy canh
a)

(
thể 2 - 3 cây). Giá
.
b)
chỉ dùng

.C

.
c)

ây

-

.
d)


15

e)
(
.
. Tro


trong

,…

f) Perlite
Perlite là dẫn xuất của núi đá lửa chứa silic, ở nhiệt độ 1.0000C. Perlite nhẹ,
xốp, tiêu nước và thông thoáng tốt. Perlite có chứa 76,9 % nhôm (Al), do một phần Al
này giải phóng ra ngoài làm giảm độ pH (Đây cũng là nhược điểm chính của perlite)
nên người ta thường sử dụng perlite cùng với các giá thể khác (Vũ Quang Sáng và ctv,
2007). Theo Keith Roberto (2004) nhược điểm của perlite là cấu trúc của nó không
chặt nên dễ dàng bị rửa trôi.
g) Vermiculite
Vermiculite là một loại magiê – nhôm silicat ngậm nước dưới dạng tinh thể dẹt,
có cấu trúc tương tự mica. Dưới tác dụng của nhiệt vật liệu này nở ra tách thành lá và
trở thành vật liệu nhẹ, có tính kiềm, giữ nước tốt.
Vermiculite chứa nước, chất dinh dưỡng, không khí, được sử dụng nhiều trong
hệ thống dạng bấc (Van Patten, 2004).
Hỗn hợp 50 % vermiculite với 50 % perlite là giá thể tốt cho cây hệ thống nhỏ giọt,
ngập và rút định kỳ trong phương pháp thủy canh. Hạn chế lớn nhất của vermiculite là giữ
lại quá nhiều nước, có thể gây úng cho cây trồng (Simple hydro, 2008).
h) Rockwool
Rockwool làm từ đá bazan, nung ở 1.4000C, thổi ra thành sợi, sau đó được nén
lại thành tấm hoặc miếng, kích thước phụ thuộc khuôn nén. Ưu điểm của Rockwool có
khả năng giữ nước và thoáng khí tốt, sạch sẽ và tiện lợi, nhược điểm là không thân
thiện với môi trường vì rất khó xử lý phế phẩm, có độ pH cao nên phải điều chỉnh pH
của dung dịch thấp (Symple Hydro, 2008).