Có tất cả 16 nguyên tố cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của các loại cây trồng bao gồm: Cacbon (C), hydro (H), oxi (O), nitơ (N), kali (K), photpho (P), lưu huỳnh (S), canxi (Ca), magie (Mg), sắt (Fe), bo (B), mangan (Mn), đồng (Cu), kẽm (Zn), molypden (Mo) và clo. Trong đó, các nguyên tố C, H, O được cung cấp đầy đủ cho cây trồng từ không khí (CO2 và O2) và nước (H2O). Các nguyên tố còn lại được gọi là nguyên tố dinh dưỡng hay nguyên tố khoáng cần thiết cho cây. Một lượng rất nhỏ các nguyên tố nà có thể được cây hút từ giá thể như (K, N, Ca,…) hoặc từ nước tưới (như Ca, Mg,…) còn lại hầu hết chúng được cung cấp bởi người trồng qua dung dịch dinh dưỡng.

Các nguyên tố N, P, K, Ca, Mg và S là những nguyên tố được cây sử dụng nhiều, hiện diện vài phần nghìn đến vài phần trăm trong tổng trọng lượng chất khô nên được xếp vào nhóm các nguyên tố đa lượng. Những nguyên tố còn lại cây trồng chỉ cần lượng rất ít, tuy nhiên nếu thiếu chúng thì cây không thể sinh trưởng và phát triển bình thường nên được xếp vào nhóm các nguyên tố vi lượng.

Sự thiếu hụt hoặc dư thừa bất kỳ 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 hụt loại nguyên tố nào.

  1. Sự 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 được 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 dinh dưỡng được sử dụng trong môi trường thủy canh bắt buộc phải được hòa tan hoàn toàn trong nước, nếu thêm bất kỳ chất nào không tan được trong nước thì không có tác dụng gì đối với cây.

Trong thủy canh tất cả các chất cần thiết cung cấpcho 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 vơi dạng nước thì phải nắm rõ nguyên tắc pha chế để chúng không bị kết tủa làm mất tác dụng của hóa chất.

Ví dụ: Ca2+ và PO43- nếu pha chung sẽ tạo muối kết tủa Ca3(PO4)2.

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 sự dụng trong môi trường để đảm bảo pH ổn định trong khoảng từ 5,5 – 6,0. Đây là khoảng 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 pha chế dung dịch dinh dưỡng, điều này có thể đạt được tùy thuộc vào pH, nhiệt độ và độ dẫn điện của môi trường.

  1. Độ pH

Độ pH được hiểu theo nghĩa đơn giản là một số đo chỉ số axit hoặc bazơ của môi trường nhận các giá trị 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 pH=7, môi trường axit pH<7, môi trường bazơ có giá trị pH>7.

Độ pH có ảnh hưởng lớn đến 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.Do đó, việc điều khiển pH của dung dịch dinh dưỡng rất quan trọng. Trog thủy canh, đa số các cây trồng thíhc hợp với môi trường hơi axit đến gần trung tính, pH tối ưu từ 5,8 – 6,5.

Nếu pH xuống dưới 5,5 thì KOH hoặc một vài chất có tính kiềm phù hợp khác có thể được thêm vào dung dịch để pH tăng lên. Nếu pH quá cao H3PO4  hay HNO3 có thể dử dụng được. Trong đó H3PO4 thường được sử dụng nhiều hơn, vì nó bổ sung PO43- vào môi trường dinh dưỡng. Tuy nhiên, trong trường hợp pH cao là do lượng Ca(HCO3)2 quá cao trong dung dịch thì nên sử dụng HNO3 vì nếu thêm H3PO4 trong trường hợp này, PO43- sẽ kết hợp với Ca2+  tạo muối kết tủa làm giảm hàm lượng Ca2+ mà cây có thể hấp thụ. Để chọn ra các hóa chất thích hợp trong quá trình điều chỉnh pH cần tiến hành các thử nghiệm và cho ra những cảnh báo thích hợp. Ngoài ra, người ta còn có thể sử dụng một số hóa chất thích hợp có tính đệm trong dung dịch dinh dưỡng. Đó là những chất có khả năng chống lại sự thay đổi pH của môi trường tức là duy trì nồng độ H+  trong một khoảng cho trước. Trong hệ thống thủy canh rất ít chất đệm thích hợp, thường dùng nhất là các muối của photpho (H2PO4, HPO42-). Tuy nhiên, nếu duy trì hàm lượng photpho ở các muối trên ở mức đủ để ổn định pH (1-10mM) thì sẽ gây hại cho cây. Trong nuôi trồng thủy canh, pH có thể được cân bằng bởi hoạt động của cây. Trong nuôi trồng thủy canh, pH có thể được cân bằng bởi hoạt động của cây. Nếu pH tăng (môi trường bị kiềm hóa) khi đó cây sẽ thải ra các muối axit vào môi trường nhưng điều này lại làm tăng lượng độc tố trong môi trường và làm hạn chế sự dẫn nước. Nếu pH giảm (môi trường bị axit hóa) thì cây sẽ thải ra các ion bazơ, quá trình này có thể làm hạn chết quá trình hấp thu các muối gốc axit.

Nhìn chung,pH của môi trường thủy canh cần được kiểm tra thường xuyên 2 – 3lần/tuần, nên thực hiện việc kiểm tra này vào các thời điểm có nhiệt độ như nhau bởi vì pH của môi trường có thể bị thay đổi theo ánh sáng và nhiệt độ.

  1. Nhiệt độ

Dao động về nhiệt độ trong môi trường dinh dưỡng thủy canh không chỉ tác động đến pH mà còn ảnh hưởng đến độ hòa tan của các chất dinh dưỡng. Nghiên cứu về nhiệt độ của nước đối với sự hòa tan của các khoáng chất được sử dụng thì khoảng nhiệt độ thích hợp nhất là 20ᵒC – 22ᵒC. Nếu nhiệt độ thấp hơn khoảng nhiệt độ trên thì các chất khó hòa tan được.

  1. Bổ sung chất dinh dưỡng

Hai yếu tố cần được xem xét để nghiên cứu một dung dịch bổ sung: Thành phần dung dịch và nồng độ dung dịch. Trong thời gian sinh trưởng và phát triển của cây, cây sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng theo nhu cầu đòi hỏi của chúng.

Đối với các loại cây có thời gian sinh trưởng tương đối dài thì việc bổ sung dung dịch dinh dưỡng là rất cần thiết. Trong nghiên cứu người ta có thể dựa vào các giá trị của độ dẫn điện (EC), tổng lượng chất rắn hòa tan (TDS) của các máy đo để điều chỉnh bổ sung chất dinh dưỡng vào môi trường trồng thủy canh.

Độ dẫn điện (EC) để chỉ tính chất của một môi trường có thể truyền tải được dòng điện. Độ dẫn điện của một dung dịch là khả năng dẫn điện của dung dịch này được đo bằng những điện cực có diện tích bề mặt là 1cm2 ở khoảng cách 1cm, đơn vị diện tích là mS/cm; hầu hết các dung dịch dinh dưỡng có giá trị EC nhỏ hơn 4mS/cm, nếu lớn hơn sẽ gây hại cho cây trồng.

Tổng khối lượng chất rắn hòa tan được đo bằng những máy đo TDS theo đơn vị ppm. Chỉ số EC cũng như TDS 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 thụ khoảng chất mà chúng cần, do vậy việc duy trì giá trị EC và TDS ở một mức ổn định là rất quan trọng. Nếu dung dịch có chỉ số EC (hoặc TDS) cao thì hấp thu nước của cây diễn ra nhanh hơn sự hấp thu khoáng, hậu quả là nồng độ các chất dinh dưỡng rất cao và gây ngộ độc cho cây. Khi đó ta cần bổ sung thêm nước vào môi trường. Ngược lại, nếu chỉ số EC (hoặc TDS) thấp thì cây hấp thu chất khoáng nhanh hơn hấp thu nước và khi đó chúng ta phải bổ sung thêm chất khoáng vào dung dịch.

Ngoài ra còn sử dụng chỉ số DO (Dissoved oxygen) để xác định độ thoáng của môi trường dinh dưỡng. DO là đơn vị dùng để đo lượng khí O2 hòa tan trong 1 lít nước, đơn vị (mg/l). 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.

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *