Tình hình sản xuất và tiêu thụ
Kỹ thuật trồng rau thủy canh rất phát triển hiện nay, từ quy mô nhỏ, đơn giản đến các công nghệ phức tạp. Thủy canh có 2 dạng căn bản, là thủy canh hoàn toàn (bộ rễ cây nhúng hoàn toàn trong dung dịch - chảy tuần hoàn hoặc tĩnh) và bán thủy canh (bộ rễ cây trồng phát triển trong một khối giá thể, dinh dưỡng được cấp qua các đầu nhỏ giọt). Từ 2 dạng này, tùy điều kiện và trình độ kỹ thuật mà người ta phát triển thành rất nhiều hệ thống khác nhau.
Trong sản xuất rau thủy canh, cây trồng sinh trưởng phát triển được nhờ được cung cấp dinh dưỡng ở dạng các muối hòa tan. Phân bón cung cấp cho cây rau ở dạng muối khoáng. Người ta dùng chỉ số độ dẫn điện (EC - Electrical Conductivity) để đo độ đậm đặc của dung dịch thủy canh. Một chỉ số quan trọng khác nữa là độ pH. Cây trồng có thể hút được dinh dưỡng khi pH nằm trong khoảng 5,8-6,5. Người sản xuất thường xuyên phải kiểm tra các chỉ số nói trên và điều chỉnh nếu cần thiết.
Về nguyên tắc, mọi loại cây trồng đều có thể trồng thủy canh được. Tuy nhiên, trên thực tế, người ta thường dùng thủy canh để trồng rau và hoa. Tại TP.HCM cũng như ở Việt Nam, công nghệ thủy canh rau ăn lá đã được phát triển khá nhiều. Tuy nhiên, mỗi vùng khí hậu khác nhau chỉ phù hợp cho những loại rau thích hợp. Vùng khí hậu nóng của TP.HCM và các tỉnh Đông Nam bộ có nhiệt độ cao nên chỉ phù hợp cho các loại rau nhiệt đới. Để có thể sản xuất được rau ôn đới có giá trị cao như xà lách, cải bó xôi, cải rổ, cải thìa,... thì cần có sự hỗ trợ của hệ thống làm lạnh. Hơn nữa, việc điều khiển tự động phân bón từ xa cho rau rất cần thiết.
Quy trình và phương pháp thực hiện
Công tác chuẩn bị
Hệ thống nhà màng
-Nhà màng: kết cấu khung thép mạ kẽm không rỉ; mái lợp màng PE chống mưa, xung quanh được bao lưới chống côn trùng 50 mesh, chiều cao tới máng xối là 4m, tới nóc nhà là 7,0-8,0m. Để hạn chế bệnh gây hại cho các hàng cây gần bìa thì cần làm màng che mưa phía ngoài lưới, có thể kéo lên khi nắng, kéo xuống khi mưa.
- Giàn trồng rau: giàn lắp đặt trong nhà, chiều rộng khoảng 150cm, chiều dài theo vườn, nhưng không quá 20m, nhằm giảm thời gian tuần hoàn nước, giữ được nhiệt ở mức thấp.
- Máng trồng rau: kích thước rộng 8cm, cao 4cm, trên có đục sẵn lỗ trồng cây. Khoảng cách các lỗ để trồng cây là 15cm. Máng được kê nghiêng từ 2 đầu về giữa để thu hồi nước. Khoảng cách giữa các máng tùy theo loại rau, thường là 17-18cm.
- Lưới cắt nắng: sử dụng loại lưới nhôm để phản nhiệt và tạo ánh sáng tán xạ. Không nên dùng lưới đen hoặc lưới xanh hấp thu nhiệt, làm nóng thêm trong nhà màng.
- Hệ thống phun sương: nằm bên dưới lưới cắt nắng, để phun tạo mát không khí vào những ngày trời nóng. Yêu cầu, phun sương phải mịn, không tạo giọt nước; máy bơm phải có hệ thống ổn áp (chỉ phun khi đủ áp suất và có thể xả khi áp lực máy bơm cao quá) để tránh hiện tượng giọt nước to lúc khởi động và nhỏ giọt khi ngưng bơm.
Hệ thống cung cấp dung dịch phân bón
- Bồn dung dịch: bồn dung dịch mẹ (gồm 2 bồn 1.000 lít). Bồn chứa dung dịch KOH để điều chỉnh pH (500 lít). Bồn trung gian (2.000 lít). Máy làm lạnh dung dịch phân bón trong bồn trung gian (còn 200C).
- Hệ thống tưới rau công nghệ 4.0 (tưới phân tự động, điều khiển từ xa qua smartphone): phân bón được hòa vào 2 bồn dung dịch đậm đặc (gọi là dung dịch mẹ) gồm bồn A và bồn B. Cài đặt giá trị EC và pH cho bồn dung dịch trung gian. Sensor (cảm biến) EC sẽ hút phân từ 2 bồn dung dịch mẹ đổ vào bồn trung gian cho đến khi đạt mức đã quy định. Sensor pH sẽ hút KOH đậm đặc đổ vào bồn trung gian để đạt pH cần thiết. Trong quá trình tưới, mức EC và pH sẽ giảm dần do cây hút dinh dưỡng, thiết bị sẽ tự điều chỉnh pH và EC của dung dịch tưới đến mức độ cần thiết. Cài đặt thời gian tưới dung dịch phân bón từ bồn trung gian theo chế độ tưới tuần hoàn liên tục vào ban ngày. Ban đêm tưới 2 giờ/lần để duy trì độ ẩm rễ và giữ nhiệt ổn định.
Vận hành hoạt động
Giống rau
Các giống rau ôn đới có thể trồng trong nhà màng theo quy trình tưới dung dịch nước lạnh là: xà lách, rau bó xôi, cải rổ, cải thìa, rau cần tây. Yêu cầu hạt giống có chất lượng tốt, giống rau F1 có độ thuần cao hơn so với giống thuần (OP), tỷ lệ mọc mầm cao >85% để đảm bảo đủ cây theo kế hoạch.
Ươm hạt
Hạt rau được ươm trong khay xốp với giá thể mụn dừa trộn phân trùn quế (tỷ lệ 70:30), cũng có thể ươm trực tiếp vào miếng mút xốp hoặc viên giá thể mụn dừa. Yêu cầu giá thể phải đủ ẩm khi gieo hạt. Các khay xốp đã gieo hạt, được xếp chồng lên nhau để ủ 2 ngày cho nảy mầm, sau đó đưa lên giàn ươm để tưới thấm. Mỗi ngày cây trong khay cần tưới nước 1 lần, đảm bảo cho thấm đủ nước lên mặt giá thể trong khay.
Thông thường, với điều kiện khí hậu TP.HCM, cây rau trong giai đoạn khay ươm là 12-15 ngày, tùy từng loại (xà lách 15 ngày, các loại cải 11-12 ngày,...).
Trồng và chăm sóc
- Khi cây giống rau đạt tiêu chuẩn trồng thì đưa vào máng trồng cây, bằng cách đưa cây con đã ươm trong viên mụn dừa/miếng mút xốp, bỏ thẳng vào lỗ đục sẵn trên máng; hoặc đưa cây có bầu giá thể đã ươm trong khay vào giỏ nhựa Φ=4cm, rồi thả vào máng trồng cây.
- Tưới phân qua hệ thống máng, tưới tuần hoàn, được điều khiển qua hệ thống tự động.
Chế độ phân và chuẩn bị dung dịch tưới
- Pha phân: phân đậm đặc được pha ra 2 bồn phân A và B, mỗi bồn cùng một lượng nước phù hợp. Tùy theo quy mô nhà màng mà pha lượng dung dịch mẹ nhiều hay ít. Thường pha 100 lít A và 100 lít B sẽ đủ để cho tưới hơn 10 ngày/1.000 m2. Cụ thể như sau:
|
STT
|
Loại phân
|
Lượng phân cho bồn dung dịch mẹ (g/100 lít)
|
Ghi chú
|
|
|
Dung dịch A
|
|
Lượng phân này được hòa trong 100 lít nước và sẽ hút qua bồn trung gian 10 lít mỗi bồn để hòa đủ 1000 lít dung dịch lần đầu.
Các lần sau máy tự bơm theo EC đã set-up
|
|
1
|
Potassium nitrate [KNO3] (13.75-0-36.9)
|
2,043.0
|
|
2
|
Monopotassium phosphate [KH2PO4] (0-22.5-28)
|
2,760.0
|
|
3
|
Potassium sulfate [K2SO4] (0-0-43.3)
|
217.5
|
|
4
|
Ammonium Sunfate (NH4)2SO4
|
952.0
|
|
5
|
Magiê sunphat (MgSO4)
|
3,230.0
|
|
6
|
Acid Boric (H3BO3)
|
35.0
|
|
7
|
Man-gan sunphat (MnSO4)
|
32.0
|
|
8
|
Kẽm sunphat (ZnSO4)
|
9.0
|
|
9
|
Đồng sunphat (CuSO4)
|
8.0
|
|
10
|
Mo-lip-đen (Na2MO.H2O)
|
1.3
|
|
|
Dung dịch B
|
|
|
1
|
Calcium nitrate [Ca(NO3)2 (15.5-0-0)
|
6,580.0
|
|
2
|
Chelat sắt
|
280.0
|
- Chuẩn bị dung dịch dinh dưỡng:
- Hòa phân vào các bồn A và B theo lượng phân đã định trong bảng trên để tạo dung dịch mẹ đậm đặc. Công đoạn này cần máy khuấy (có thể dùng máy bơm cho chìm trong bồn) để đảm bảo cho phân được tan hoàn toàn.
- Hòa dung dịch KOH đặm đặc, pha 15 kg cho bồn 100 lít nước. Lưu ý, đổ nước vào 2/3 bồn rồi đổ từ từ KOH vào, đậy nắp kín tránh khí thoát ra gây sốc; tiếp tục đổ thêm nước vào bồn cho đến khi đủ 100 lít.
- Bơm 1.500 lít nước vào bồn trung gian (2.000 lít) và đặt 2 cảm biến pH và EC vào độ sâu 50 cm kể từ đáy bồn (đảm bảo không bị cạn nước quá cảm biến).
- Cài đặt qua smartphone các thông số pH và EC theo nhu cầu của giai đoạn sinh trưởng của cây rau và số lần tưới trong ngày và đêm. Ban ngày tưới liên tục, ban đêm tưới 6-8 lần, mỗi lần 15-20 phút. Ngay sau khi cài đặt xong, hệ thống châm phân 4.0 sẽ hoạt động, bơm phân từ 2 bồn dung dịch mẹ đổ về bồn trung gian theo đúng mức EC đã cài đặt.
- Vận hành máy làm lạnh dung dịch trong bồn trung gian, định nhiệt độ 18-20oC. Máy được cài đặt thiết bị rơ-le nhiệt và tự tắt máy khi đạt nhiệt độ 20oC. Với nhiệt độ này thì có thể duy trì được nhiệt độ nước trong máng trồng cây khoảng 23-25oC.
Chiếu sáng và làm mát
Cây rau ăn lá, đặc biệt là rau ôn đới, cần phải được che bớt ánh nắng buổi trưa khoảng 10 giờ sáng đến 14 giờ những ngày có cường độ ánh sáng mạnh. Ánh sáng được duy trì ở cường độ 2.000-2.300 Lux là vừa.
Đối với vùng khí hậu nhiệt đới nóng như khu vực TP.HCM và Đông Nam bộ thì việc định kỳ phun sương để làm mát cho nhà màng vào ban ngày là rất cần thiết. Sử dụng timer để cài đặt phun sương theo chu kỳ 2 phút, nghỉ 4-5 phút.
Phòng trừ sâu bệnh hại
- Sâu hại: rau trồng trong nhà màng thường bị các loại sâu chích hút gây hại, gồm rệp cải, bọ phấn trắng và bọ nhảy sọc vỏ lạc. Khi chớm thấy xuất hiện cần xử lý ngay bằng các chế phẩm sinh học như dầu neem (hoạt chất Azadirachtin), thuốc từ cây thuốc cá (hoạt chất Rotenon),... Không phun thuốc trừ sâu hóa học.
- Bệnh hại: cây rau ăn lá rất ít bị bệnh gây hại, chủ yếu là bệnh thối lá do vi khuẩn trên rau xà lách. Phun thuốc sinh học (vi sinh vật đối kháng Bacillus subtilis), Sông Lam 333.
Thu hoạch, bảo quản
- Khi cây rau đạt tuổi thu hoạch (rau cải các loại 24-26 ngày, xà lách 30-32 ngày), tiến hành thu bằng cách nhổ cây, cuốn rễ lại bó phần gốc và rễ bằng băng keo để cây rau đỡ bị héo (nếu trồng thẳng trong máng); cắt gốc, bỏ lại giọ trồng (nếu trồng bằng giọ).
- Việc thu hoạch phải tiến hành trước 7 giờ sáng và rau được đưa vào nhà mát để đóng gói theo tiêu chuẩn an toàn VSTP. Đóng gói 0,5 kg/túi nilon (có đục lỗ thông khí), dán logo đơn vị và QR code để truy xuất nguồn gốc.
- Rau đã bao gói được bảo quản trong kho hoặc chở đi phân phối bằng xe lạnh 12-150C, ẩm độ không khí 90%.
Ưu điểm của công nghệ, hiệu quả kinh tế
Ưu điểm
- Quy trình dễ áp dụng, dễ nhân rộng, tiết kiệm được phân bón, công lao động.
- Phương pháp thủy canh không phụ thuộc quá nhiều vào thời tiết, năng suất cao, đảm bảo cho người trồng rau ăn lá có lợi nhuận cao so với các công nghệ hiện có.
Hiệu quả kinh tế
- Vốn đầu tư ban đầu (cho diện tích canh tác 1.000m2):
- Nhà màng: 250 triệu.
- Giàn trồng rau: 300 triệu.
- Lưới cắt nắng nhôm: 70 triệu.
- Hệ thống thiết bị tưới và giàn lạnh: 100 triệu.
- Chi phí đầu tư trong vụ (hạt giống, phân bón, giá thể gieo hạt, thuốc BVTV,…): 20 triệu
- Sản lượng: 2.000 kg/vụ 1 tháng
- Doanh thu: 50 triệu đồng/vụ 1 tháng (2.000kgx25.000đồng/kg).
Tỉ suất lợi nhuận: 100% (đã trừ khấu hao). Mỗi năm thực hiện được 10 vụ trồng.
Thông tin liên hệ chuyên gia, hỗ trợ
Trung tâm Tư vấn và Phát triển Nông nghiệp Bền vững.
Địa chỉ: Khu Nông nghiệp Công nghệ cao TP.HCM, xã Phạm Văn Cội, huyện Củ Chi, TP.HCM.
Người liên hệ: TS. Phạm Hữu Nhượng.
Điện thoại: 0913770557.
Email: tttvnnbv@gmail.com.
Xem video giới thiệu tại đây