1 MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài Cà chua (Lycopersicon esculentum. Mill.) là lo ại rau ăn quả có diện tích và sản l ượng lớn nhất trong các loại rau trồng hiện nay trên thế giới. Quả cà chua, ngoài giá trị dinh d ưỡng cao, được sử dụng để ăn tươi, nấu nướng, là nguyên liệu cho chế biến công nghi ệp với hàng chục loại sản phẩm có giá trị kinh tế cao. Sản xuất cà chua là ngành hàng r ất được quan tâm phát triển ở Việt Nam, mang lại hiệu quả cao cho nông dân. Nhu cầu tiêu dùng cà chua ngày càng tăng. Cà chua là cây có ti ềm năng năng suất hơn hẳn các cây tr ồng khác. Năng suất cà chua liên tục tăng trong vòng 3- 4 thập kỷ lại đây do tỷ lệ sử d ụng giống lai cao, đạt tới 81% diện tích trồng cà chua toàn thế giới vào năm 2008 (Hanson, 2009). Ngoài ra, nhi ều kỹ thuật canh tác tiên tiến và công nghệ cao cũng đã được áp d ụng trên cây cà chua tại nhiều nước phát triển. Phối hợp cả 2 yếu tố này đã đưa năng su ất cà chua trồng trong nhà kính tại Israel đạt mức kỷ lục: 600 tấn/ha (Trần Khắc Thi, 2011). Ở nước ta, các mô hình nông nghiệp công nghệ cao được triển khai tại Hà Nội và H ải Phòng khoảng 10 năm trở lại đây luôn sử dụng cà chua như là một đối tượng quan tr ọng. Năng suất cà chua trồng trong nhà phủ plastic bằng kỹ thuật thủy canh tuần hoàn đ ạt xấp xỉ 120 tấn/ha/vụ (Phạm Kim Thu, 2007). Khác v ới các giống cà chua lai F1 trồng ngoài đồng ruộng, các giống F1 chuyên d ụng trồng trong nhà có mái che đòi hỏi một số tiêu chuẩn riêng: sinh trưởng vô hạn (chi ều dài thân chính đạt tới 15-20 mét); ít phân nhánh, có khả năng tự thụ phấn, thụ tinh cao, đậu quả được cả trong điều kiện nhiệt độ cao (30-35 0 C) và cường độ ánh sáng thấp (d ưới 3000 lux), có tiềm năng năng suất cao (≥ 5kg/cây) , thời gian sinh trưởng 180 - 300 ngày Vi ệc lai tạo và sản xuất hạt giống nhóm cà chua này rất công phu nên giá thành hạt gi ống rất cao (trung bình 3000-5000 đồng/hạt nhập tử Hà Lan hoặc Israel) . Giá thành hạt gi ống cao là một trong những hạn chế khả năng mở rộng các mô hình sản xuât cà chua công ngh ệ cao tại các vùng ven đô, khu công nghiệp hiện nay (Trần Khắc Thi, 2011). Đã có nhiều công trình nhân giống vô tính cây cà chua bằng phương pháp giâm ch ồi và điển hình là công trình của Stoner (1989). Tác giả đã chứng minh khả năng nhân gi ống cà chua bằng giâm chồi trong hệ thống khí canh. Tuy nhiên chưa có những công bố ứng dụng kết quả nghiên cứu này ở quy mô sản xuất. Gần đây ở Việt Nam , đề tài cấp nhà n ước: “ Nghiên cứu làm chủ công nghệ và xây dựng mô hình công nghiệp sinh học s ản xuất giống khoai tây, rau và hoa sạch bệnh”, thuộc chương trình Khoa học Công ngh ệ trọng điểm cấp nhà nước KC.04 đã nghiên cứu khả năng nhân giống cây khoai tây cấy mô, cây dâu tây, một số cây hoa bằng kỹ thuật giâm chồi trên hệ thống khí canh đạt h ệ số nhân rất cao (Nguyễn Quang Thạch & cs, 2010). Vi ệc phát triển trồng trọt cà chua theo hướng nông nghiệp công nghệ cao là một xu h ướng tất yếu đã và đang được triển khai mạnh mẽ ở nhiều vùng trồng rau, hoa của Vi ệt Nam. Các công nghệ trồng cà chua thủy canh, thủy canh tuần hoàn (NFT) đã được nghiên c ứu và triển khai rất mạnh trên thế giới cũng như ở Việt Nam (Hồ Hữu An, 2005) , (Phạm Kim Thu, 2007), (Trần Khắc Thi, 2011), (Cook and Calvin, 2007). Tuy nhiên các 2 nghiên cứu và áp dụng kỹ thuật trồng cây cà chua bằng công nghệ khí canh hầu như chưa đ ược nghiên cứu. Việc nghiên cứu xác định kỹ thuật trồng cây cà chua bằng công nghệ khí canh s ẽ là những đóng góp mới mẻ cả về mặt khoa học và thực tiễn . Đáp ứng yêu cầu bức xúc của thực tiễn sản xuất về nguồn cây giống cũng như sự phát tri ển kỹ thuật trồng cà chua bằng công nghệ mới rất triển vọng - công nghệ khí canh, chúng tôi ti ến hành đề tài: “Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống và trồng cà chua F1 gi ống Estyva bằng công nghệ khí canh.” 2 M ục tiêu của đề tài Trên c ơ sở nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số kỹ thuật cơ bản (dung dịch dinh d ưỡng, độ pH, độ EC dung dịch, nhiệt độ dung dịch, thời gian phun, thời gian nghỉ ban ngày, th ời gian nghỉ ban đêm …) đến khả năng nhân giống bằng chồi và trồng cà chua th ương phẩm trên hệ thống khí canh để đề xuất hướng ứng dụng công nghệ khí canh trong nhân gi ống và sản xuất cà chua lai F1- giống Estyva tại Việt Nam. Đưa công nghệ khí canh áp d ụng hiệu quả trong sản xuất cà chua theo hướng nông nghiệp công nghệ cao. 3 Ý ngh ĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1 Ý ngh ĩa khoa học K ết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học mới có giá trị về ảnh hưởng của một số yếu tố kỹ thuật đến khả năng nhân giống bằng chồi và sinh trưởng, phát tri ển, năng suất của cà chua thương phẩm giống Estyva trồng trên hệ thống khí canh. K ết quả nghiên cứu cũng là tài liệu tham khảo cho việc nghiên cứu và giảng dạy về phương pháp khí canh cho các cây trồng ở Việt Nam. 3.2 Ý ngh ĩa thực tiễn - Đ ề xuất kỹ thuật nhân giống cà chua bằng giâm chồi trên hệ thống khí canh phục v ụ nhu cầu cây giống cà chua chuyên dụng trồng trong nhà có mái che với giá thành giảm ch ỉ bằng 1/4 - 1/5 so với hạt giống nhập nội. - Xác đ ịnh được các thông số kỹ thuật cần thiết để xây dựng quy trình trồng cà chua lai F1 b ằng kỹ thuật khí canh trong nhà có mái che cho hiệu quả kinh tế cao. 4 Nh ững đóng góp mới của luận án - Là công trình đ ầu tiên và có hệ thống ở nước ta về cơ sở khoa học và các thông s ố kỹ thuật cần thiết cho việc nhân giống vô tính bằng chồi và trồng cà chua bằng công ngh ệ khí canh. - Đã phát hi ện vai trò của việc làm mát dung dịch dinh dưỡng khí canh cho việc tr ồng cây cà chua bằng công nghệ khí canh vụ Xuân Hè tại Đồng bằng Bắc bộ. 5 Gi ới hạn của đề tài - Đ ịa điểm nghiên cứu: Đề tài được thực hiện tại Viện Sinh học Nông nghiệp Trường Đ ại học Nông nghiệp Hà Nội. - Th ời gian nghiên cứu: từ 2008 - 2011. - Ch ỉ tập chung trên giống cà chua F1(Estyva) chuyên dụng trồng trong nhà có mái che. 6. Bố cục của luận án Nội dung chính của luận án được thể hiện trong 110 trang, gồm 4 trang mở đầu, 32 3 trang tổng quan, 13 trang vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu, 59 trang kết quả nghiên c ứu và thảo luận, 2 trang kết luận và đề nghị, có 155 tài liệu tham khảo với 20 tài li ệu tiếng Việt, 125 tài liệu tiếng Anh và 10 tài liệu từ Internet. Kết quả nghiên cứu có 27 b ảng, 22 hình. Phần phụ lục bao gồm quy trình trồng và chăm sóc cà chua trong nhà có mái che, các bảng chi phí sản xuất, kết quả phân tích xử lý số liệu. Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung về cây cà chua 1.1.1 Đ ặc điểm thực vật học cơ bản của cây cà chua 1.1.2 Yêu c ầu của cây cà chua đối với điều kiện ngoại cảnh 1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua 1.2 Công ngh ệ khí canh 1.2.1 L ịch sử phát triển của công nghệ khí canh 1.2.2 Ưu, nhược điểm của công nghệ khí canh 1.2.3 Ứng dụng của công nghệ khí canh trong nhân giống và sản xuất nông sản 1.2.4 Nh ững yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến quá trình nhân giống và trồng trọt bằng công ngh ệ khí canh Trên c ơ sở tổng hợp phân tích chúng tôi nhận thấy rằng: Việc sử dụng các giống cà chua lai F1 đã tăng đáng kể trong những năm gần đây, đ ặc biệt những giống dùng cho ăn tươi và các giống dùng sản suất trong vườn nhà. Các gi ống lai đặc biệt là các giống lai F1 chuyên dụng để trồng trong nhà có mái che thường thể hi ện những khác biệt lớn về năng suất so với các giống thuần, biểu hiện qua tính chín sớm, đ ộ đồng đều, đặc biệt trong những điều kiện không thuận lợi. Quá trình chọn tạo giống ưu th ế lai đòi hỏi nhiều thời gian, chi phí sản xuất hạt giống đắt và cần nhiều lao động có kỹ thu ật nên giá thành hạt giống lai thường cao hơn 3 -4 lần so với giống thường. Công ngh ệ khí canh thực sự được nghiên cứu và phát triển lần đầu tiên tại trường đ ại học Pia của Italya bởi Tiến sĩ Franco Massantini. Hệ thống này bao gồm các ống phun dung d ịch đặt trong các thùng xốp nuôi cây. Năm 1998, Richard Stoner ở đại học Colorado M ỹ lần đầu tiên đã đưa ra và áp dụng thành công công nghệ khí canh để nhân gi ống cấy trồng bằng cách sử dụng việc phun dinh dưỡng kèm chất kích thích ra rễ theo ch ế độ ngắt quãng cho phần gốc của cành giâm trong các hộp nhân giống 20 lần/giờ. Stoner đ ược coi là cha đẻ của khí canh thương mại. Hệ thống khí canh của Stoner đang đ ược sử dụng rộng rãi ở các nước phát triển cũng như tại các trường đại học nông nghiệp hàng đ ầu trên toàn thế giới. Khí canh được coi là cuộc cách mạng trong nhân giống cây trồng (nhân giống từ c ắt đoạn). Rất nhiều loại cây trồng trước đây được coi là khó khăn, hoặc không thể nhân gi ống từ cắt đoạn thì giờ đây đã có thể được nhân rộng chỉ đơn giản cắt từ một gốc duy nh ất. Hiện nay khí canh đã vượt qua phần lớn thủy canh và nuôi cấy mô là phương tiện đ ể nhân nhanh các loài thực vật. Nh ững ưu điểm của hệ thống khí canh: môi trường sạch, không cần dùng thuốc trừ sâu bệnh, chu trình khép kín từ trồng đến thu hoạch, tiết kiệm nước và dinh dưỡng do có 4 thể điều khiển tự động hóa được thời gian phun dinh dưỡng, cây sinh trưởng nhanh và cho năng su ất cao, điều khiển được môi trường nuôi trồng. Ngoài ra còn có những lợi ích: giảm chi phí v ề nước 98%, giảm chi phí về phân bón 95%, giảm chi phí về thuốc bảo vệ thực vật 99%, tăng năng su ất cây trồng lên 45% đến 75%, (Nguyễn Quang Thạch, 2006). Nh ược điểm của hệ thống khí canh: đầu tư ban đầu lớn có thể dẫn đến giá thành s ản phẩm cao. Yêu cầu trình độ kỹ thuật cao về công nghệ sản xuất cũng như việc phải hi ểu biết đầy đủ về đặc tính sinh vật, hóa học của cây trồng, phân bón, hóa chất… cho cây. Ngu ồn nước đưa vào phải đảm bảo những tiêu chuẩn nhất định và trước khi đưa vào canh tác c ần phải khử trùng cẩn thận. Hệ thống này cần phải có nguồn điện liên tục Hi ện nay, giữa Việt Nam và Thế giới còn có khoảng cách khá xa về khoa học công ngh ệ trong nhân giống vô tính cây trồng. Trong nước, mặc dù nhiều đơn vị đã đầu t ư nghiên cứu nhân giống cây trồng bằng phương pháp nuôi cấy mô kinh điển, hay gần đây đã có m ột số nghiên cứu ứng dụng các công nghệ nhân giống hiện đại như: công ngh ệ Bioreactor, công nghệ hạt nhân tạo và công nghệ quang tự dưỡng nhưng khả năng tri ển khai trong sản xuất của các công nghệ này còn rất hạn chế do phải đầu tư ban đầu quá cao mà không t ạo được số lượng lớn sản phẩm với giá cạnh tranh. Trong khi đó, trên th ế giới đã nghiên cứu thành công và ứng dụng rất hiệu quả phương pháp nhân giống và tr ồng trọt rất nhiều loại cây trồng bằng công nghệ khí canh với sự điều khiển hoàn toàn ch ủ động quá trình sinh trưởng, phát triển và hình thành sản phẩm. Chương 2 VẬT LIỆU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu * Gi ống: Giống cà chua Estyva xuất xứ từ công ty Jonny Seed USA là một trong nh ững giống F1 có kiểu hình sinh trưởng vô hạn, chuyên dụng để trồng trong nhà kính, chịu đ ược nhiệt độ cao, cường độ ánh sáng thấp, không cần thụ phấn nhờ côn trùng. * Dung d ịch dinh dưỡng sử dụng trong các nghiên cứu: Imai, Grotek, Hoagland. *H ệ thống khí canh H ệ thống khí canh được cải tiến từ hệ thống khí canh của trường đại học Colorado (Hoa K ỳ) cho phù hợp với điều kiện kinh tế Việt Nam. Thiết bị này hoạt động theo nguyên t ắc: Dung dịch dinh dưỡng được phun thẳng vào rễ cây dưới dạng sương mù theo ch ế độ ngắt quãng. * H ệ thống thủy canh H ệ thống thủy canh tĩnh của Trung tâm nghiên cứu phát triển Rau Châu á (AVRDC). 2.2 N ội dung nghiên cứu 2.2.1 Nghiên c ứu khả năng nhân giống bằng chồi của cà chua F1 trên hệ thống khí canh - Xác đ ịnh các yếu tố tối ưu cho hệ số nhân chồi cao nhất - Xác đ ịnh số lần cắt ngọn trên hệ thống khí canh - Xác đ ịnh khả năng nhân chồi của trên hệ thống khí canh so với địa canh và thủy canh. 2.2.2 Nghiên c ứu khả năng trồng cà chua F1 trên hệ thống khí canh. - Xác đ ịnh các yếu tố tối ưu của khí canh trong sản xuất cà chua F1 thương phẩm. - Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất, phẩm chất của cà chua F1 trồng bằng công nghệ khí canh. 5 - Xác định khả năng trồng cà chua trái vụ bằng công nghệ khí canh. 2.3 Ph ương pháp nghiên cứu 2.3.1 B ố trí thí nghiệm Các thí nghi ệm bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (CRD) với 3 lần nhắc lại. Diện tích ô thí nghi ệm nhân giống là 1,5m 2 , thí nghiệm trồng trọt: 10 m 2 2.3.2. Kỹ thuật sử dụng Các ph ương thức trồng trọt đều được đặt trong nhà có mái che: Nhà trồng cây được thi ết kế theo dạng mái vòm có độ cao 3,5- 3,7 mét, xung quanh quây lưới chắn côn trùng (cao 2,5 – 2,7 mét), mái trên cùng l ợp nilon. Hai đầu nhà có hệ thống quạt thông gió. - M ật độ trồng trọt: 2,8 cây/m 2 - Th ời vụ bố trí các thí nghiệm nhân giống: vụ đông sớm, vụ đông và vụ đông xuân (t ừ 5/9 đến 10/10 và 10 - 15/12). - Th ời vụ bố trí thí nghiệm trồng cây trên hệ thống khí canh: Vụ đông trồng cây từ 10 – 20/9 , v ụ xuân hè trồng cây 10 - 20/3 hàng năm. - Th ời gian theo dõi của các thí nghiệm nhân giống là 2 tháng còn các thí nghiệm tr ồng trọt là 5 tháng. - S ử dụng cây hình thành thông qua việc giâm chồi trên hệ thống khí canh ở lần cắt th ứ 3-4 làm vật liệu cho các thí nghiệm trồng cây trên hệ thống khí canh. + Đ ịnh kỳ 2 ngày/lần điều chỉnh EC bằng cách bổ sung dung dịch hay nước, điều ch ỉnh pH bằng dung dịch H 3 PO 4 1N hay KOH 1N: + Sau 2 tu ần thay dung dịch dinh dưỡng 1 lần + Tr ồng cây trên đất trong nhà lưới áp dụng theo quy trình kỹ thuật trồng trọt chăm sóc và phòng tr ừ sâu bệnh cho cây cà chua của Trần Khắc Thi và cộng sự, 2008 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Xác định một số yếu tố ảnh hưởng đến nhân giống vô tính cà chua F1 trên hệ th ống khí canh. 3.1.1 Ảnh hưởng của số lá để lại trên cây mẹ đến khả năng nhân chồi của cây cà chua trên h ệ thống khí canh Bảng 3.1. Ảnh hưởng của số lá để lại trên cây mẹ tới hệ số nhân chồi của cây cà chua trên h ệ thống khí canh Số chồi/mỗi lần cắt (chồi) Số lá để lại trên cây m ẹ (lá/cây) Tổng số ch ồi cắt /60 ngày l ần 1 lần 2 lần 3 lần 4 lần 5 lần 6 lần 7 Hệ số nhân (l ần/60 ngày) 1 310 50 33 46 38 46 44 53 6,20 a 2 439 50 57 79 61 76 60 56 8,78 b 3 475 50 66 88 72 73 67 60 9,50 d 4 457 50 53 65 71 68 70 80 9,14 c CV% 1,1 LSD0,05 0,17 Ghi chú: Tổng số chồi cắt/50 cây mẹ, thời gian giữa các đợt cắt là 10 ngày, các chữ a,b,c, trong 1 cột giữa các công thức khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức P≤ 0,05. 6 Trên mỗi cây mẹ , sau khi ngọn chính được cắt đi thì chồi mới sẽ được bật ra từ các nách lá. S ố lá nên giữ lại ở mỗi cây mẹ như thế nào để trong quá trình ngọn chính cắt đi có th ể hình tác chồi bật ra từ các nách là thuận lợi nhất và sớm đủ tiêu chuẩn để cắt. Nh ư vậy trên cây mẹ để lại số lá tối thiểu (1 lá) hay 4 lá đều không làm cho việc khai thác chồi thuận lợi. Việc khai thác chồi của cây cà chua F1 trồng trên hệ thống khí canh cho h ệ số nhân cao nhất khi trên cây mẹ để lại 3 lá. 3.1.2 Nghiên c ứu ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng đến khả năng nhân chồi cây cà chua F1 trên hệ thống khí canh. B ảng 3.2: Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến khả năng nhân chồi c ủa cây cà chua trên hệ thống khí canh. T ổng số chồi của mỗi lần cắt (chồi/lần) L ần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 Lần 6 Lần 7 T ổng số ch ồi cắt /60 ngày hệ số nhân (l ần/60 ngày) Imai 50 64 88 67 85 70 58 482 a 9,64 a Grotek 50 61 93 71 91 77 65 508 b 10,16 b Hoagland 50 71 104 79 88 79 70 541 c 10,82 c CV% 1,20 1,20 LSD0,05 12,60 0,24 Ghi chú: Tổng số chồi cắt/50 cây mẹ, thời gian giữa các đợt cắt là 10 ngày, các chữ a,b,c, trong 1 cột giữa các công thức khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức P≤ 0,05. + Hệ số nhân giống là kết quả của tổng số ngọn/tổng cây mẹ/đơn vị thời gian. Trên các n ền dinh dưỡng khác nhau đạt được hệ số nhân khác nhau. Hệ số nhân thấp nh ất trên nền dung dịch Imai (9,64 lần/60 ngày) thứ đến là Grotek (10,16 lần/60 ngày) và cao nh ất là Hoagland (10,82 lần/60 ngày). Kết quả này hoàn toàn phụ thuộc vào thành ph ần dinh dưỡng của các dung dịch. Có thể dung dịch dinh dưỡng Hoagland có thành ph ần, tỷ lệ của các chất thích hợp hơn cho sự sinh trưởng của cây cà chua. 3.1.3 Ảnh hưởng của pH dung dịch đến khả năng nhân chồi của cây cà chua. Bảng 3.3: Ảnh hưởng của pH dung dịch đến khả năng nhân chồi cây cà chua. Số chồi cắt thu được ở mỗi lần cắt (10 ngày/lần) pH Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 Lần 6 Lần 7 Tổng số chồi cắt/60 ngày Hệ số nhân (lần/60 ngày) 5,5 50 61 76 59 74 68 62 450 a 9,00 a 6,0 50 77 106 76 98 69 72 545 c 10,90 c 6,5 50 79 103 77 94 80 69 550 c 11,00 c 7,0 50 75 87 74 92 77 67 522 b 10,44 b CV% 1,4 1,4 LSD0,05 14,49 0,29 Ghi chú: Tổng số chồi cắt/50 cây mẹ, thời gian giữa các đợt cắt là 10 ngày, các chữ a,b,c, trong 1 cột giữa các công thức khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức P≤ 0,05. pH của dung dịch dinh dưỡng thích hợp nhất cho cây cà chua trồng trên hệ thống khí canh là 6- 6,5. 7 3.1.4 Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của chu kỳ phun dinh dưỡng tới khả năng nhân chồi c ủa cây cà chua trên hệ thống khí canh. B ảng 3.4: Ảnh hưởng của chu kỳ phun dinh dưỡng khác nhau đến khả năng nhân chồi c ủa cây cà chua F1 Số chồi cắt thu được ở mỗi lần cắt (chồi/lần) Thời gian nghỉ phun (phút) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 Lần 6 Lần 7 Tổng số chồi /60 ngày Hệ số nhân(lần/ 60 ngày) 5 50 71 100 72 89 75 70 527 b 10,54 b 7 50 69 116 83 104 88 77 587 c 11,74 c 10 50 39 64 68 79 81 95 486 a 9,72 a CV% 1,9 1,9 LSD0,05 20,17 0,40 Ghi chú: Tổng số chồi cắt/50 cây mẹ, thời gian giữa các đợt cắt là 10 ngày, các chữ a,b,c, trong 1 cột giữa các công thức khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức P≤ 0,05. + Hệ số nhân giống ở công thức nghỉ phun 7 phút/lần (11,74 lần/60 ngày ) > 5 phút/l ần (10,54 lần/60 ngày) >10 phút/lần (9,72 lần/60 ngày) sự sai khác về hệ số nhân của các công thức thí nghiệm là rất rõ rệt. Nh ư vậy có thể thấy rằng: trên hệ thống khí canh nếu tần suất giữa các lần phun gần nhau quá s ẽ làm cho bộ rễ thiếu độ thoáng khí nhất định. Tuy nhiên nếu tần suất giữa các lần phun cách nhau xa quá sẽ làm cho bộ rễ thiếu ẩm cũng như dinh dưỡng và trong cả hai tr ường hợp đều làm cho sự sinh trưởng, phát triển của cây cà chua F1 bị giảm và dẫn đến năng su ất ngọn thu được cũng bị giảm. Chu kỳ phun dinh dưỡng thích hợp cho việc nhân giống cây cà chua F1 là phun/ nghỉ = 15 giây/7 phút. 3.1.5. Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của độ dẫn điện (EC) dung dịch dinh dưỡng đến khả năng nhân ch ồi cây cà chua F1 trên hệ thống khí canh. Bảng 3.5. Ảnh hưởng của EC dung dịch dinh dưỡng đến sự nhân chồi cây cà chua F1 trên hệ thống khí canh Số chồi /một lần cắt (chồi/lần) EC (µs/cm) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 Lần 6 Lần 7 Tổng số chồi cắt/60 ngày Hệ số nhân (lần/ 60 ngày) 1000 50 41 78 58 44 67 50 388 a 7,76 a 1200 50 40 84 63 50 72 61 420 b 8,40 b 1400 50 62 90 66 71 70 81 489 c 9,78 c 1600 50 70 106 82 120 83 88 599 d 11,98 d 1800 50 73 110 83 129 85 83 613 e 12,26 e 2000 50 57 73 66 88 73 86 495 c 9,90 c CV% 1,1 1,1 LSD0,05 9.27 0,19 Ghi chú: Tổng số chồi cắt/50 cây mẹ, thời gian giữa các đợt cắt là 10 ngày, các chữ a,b,c, trong 1 cột giữa các công thức khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức P≤ 0,05. Kết quả bảng 5 cho thấy + Hệ số nhân ngọn ở EC là 1000 – 1800 µs/cm tăng từ 7,76 lần/60 ngày lên 12,26 lần/60 ngày đạt cao nhất (12,26 lần/60 ngày) tại nồng độ EC dung dịch là 1800 µs/cm. 8 Khi EC dung dịch tăng lên là 2000 µs/cm thì hệ số nhân lại giảm mạnh chỉ còn là 9,90 l ần//60 ngày . T ừ kết quả trên cho thấy khi EC dung dịch thấp (1000- 1600 µs/cm) đã chưa thỏa mãn đ ược nhu cầu dinh dưỡng cho cây cà chua trồng trên hệ thống khí canh để có thể đ ạt được sự sinh trưởng cao nhất. Tuy nhiên nếu EC cao (2000 µs/cm) cũng đã ảnh h ưởng bất lợi cho cây , nó ngăn cản hấp thu chất dinh dưỡng làm giảm sự vận chuyển n ước (Katerji et al., 1998), (Mavrogianopoulos et al., 2002). Để đạt được hệ số nhân giống của cây cà chua F1 trên hệ thống khí canh cao nhất thì EC c ủa dung dịch trồng cần đạt đến là 1800 µs/cm. 3.1.6. Thí nghi ệm 6: Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến khả năng nhân chồi cây cà chua trên h ệ thống khí canh. + S ự sai khác về hệ số nhân giữa vụ Thu Đông và vụ Đông Xuân là có ý nghĩa th ống kê. Sở dĩ có sự sai khác về hệ số nhân giữa 2 thời vụ là do ảnh hưởng của yếu tố nhi ệt độ tác động đến sự sinh trưởng và bật chồi. Ở vụ Thu Đông cây trồng vào tháng 9, 10 trong đi ều kiện thời tiết rất thuận lợi cho sinh trưởng của cây mẹ cũng như các chồi b ật ra trên cây mẹ trong khi vụ Đông Xuân cây trồng vào tháng 12, 1 trong điều kiện nhi ệt độ môi trường thấp nên đã làm cho sự sinh trưởng của cây mẹ cũng như sự hình thành ch ồi trên cây mẹ chậm lại vì vậy làm giảm rất rõ số ngọn khai thác được ở lần thứ 2 và th ứ 3. B ảng 3.6. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến hệ số nhân chồi cây cà chua F1 trên hệ thống khí canh. S ố chồi /một lần cắt (chồi/lần) Thời vụ L ần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 Lần 6 Lần 7 Tổng số ch ồi cắt/60 ngày H ệ số nhân (l ần/60 ngày) Vụ thu đông 50 72 116 93 114 88 92 625 b 12,50 b Vụ đông xuân 50 57 73 89 94 83 90 546 a 10,92 a CV% 2,0 2,0 LSD0,05 24,69 0,49 Ghi chú: Tổng số chồi cắt/50 cây mẹ, thời gian giữa các đợt cắt là 10 ngày, các chữ a,b,c, trong 1 cột giữa các công thức khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức P≤ 0,05. 3.1.7. Xác định số lần cắt ngọn khi nhân giống cà chua F1 bằng kỹ thuật khí canh. Nhân gi ống trên hệ thống khí canh có thể cắt ngọn giâm rất nhiền lần nhưng một câu h ỏi được đặt ra là quá trình này có thể kéo dài bao lâu mà không bị ảnh hưởng đến ch ất lượng của cây giống? Để trả lời câu hỏi này chúng tôi tiến hành trồng cây cà chua đ ược nhân ra ở các lần cắt ngọn khác nhau. Kết quả nghiên cứu được thể hiện ở bảng 3.7, 3.8. Th ời gian qua các giai đoạn sinh trưởng: So với cây trồng từ hạt thì thời gian từ tr ồng đến nở hoa, đậu quả và thu quả lần 1 rút ngắn hơn từ lần cắt ngọn 1 đến 7. Chi ều cao cây và số lá cuối cùng cũng có xu hướng giảm dần từ lần cắt 1 đến lần c ắt 7 tuy nhiên chỉ có lần cắt 6 và 7 (đặc biệt lần cắt 7) sự sai khác có ý nghĩa thống kê 9 Bảng 3.7: Sự sinh trưởng phát triển của cây cà chua trồng từ chồi qua các lần cắt khác nhau. Thời gian từ trồng đến… (ngày) Công thức Ra hoa Hình thành qu ả thu lần 1 Chiều cao cuối cùng (cm) Số lá cuối cùng (lá) Cây từ hạt (ĐC) 37,67 47,65 84,50 275,38 34,21 Cây cắt lần 1 33,25 43,10 82,60 274,54 34,43 Cây c ắt lần 2 33,30 43,27 82,50 270,63 34,30 Cây c ắt lần 3 32,93 42,80 80,50 272,86 33,93 Cây c ắt lần 4 32,47 42,50 80,00 265,77 33,60 Cây c ắt lần 5 31,40 40,50 78,40 268,82 33,78 Cây c ắt lần 6 28,10 39,23 77,70 254,37 32,54 Cây c ắt lần 7 25,97 36,47 75,50 232,49 30,87 CV% 2,5 2,3 LSD0,05 11,35 1,31 Sở dĩ có sự giảm sút về sinh trưởng của cây là do tuổi sinh học của các đợt cắt ng ọn khác nhau là khác nhau. Càng cắt về đợt cuối thì tuổi sinh học càng cao, cây giống có xu hướng già hơn. B ảng 3.8: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cà chua trồng từ chồi ở các lần c ắt khác nhau Năng su ất (t ạ/1000m 2 ) Nguồn cây gi ống S ố chùm hoa (chùm) S ố hoa/cây (hoa) Tỷ lệ đ ậu qu ả (%) S ố quả th ực thu (qu ả) Khối l ượng TB qu ả (gam) Năng su ất cá th ể (kg) Lý thuy ết Thực thu Cây từ hạt (ĐC) 6,50 33,69 74,72 23,85 133,30 3,18 a 89,04 3,18 a Cây cắt lần 1 6,70 35,14 73,91 23,92 132,65 3,17 a 88,76 3,17 a Cây cắt lần 2 6,67 34,58 75,25 24,23 129,61 3,14 a 87,92 3,14 a Cây cắt lần 3 6,55 33,80 74,36 23,76 131,34 3,12 a 87,36 3,12 a Cây cắt lần 4 6,40 33,48 73,89 24,09 128,93 3,11 a 87,08 3,11 a Cây cắt lần 5 6,50 32,89 73,08 24,50 127,59 3,13 a 87,64 3,13 a Cây cắt lần 6 6,10 32,27 72,62 23,34 119,58 2,79 b 78,14 2,79 b Cây cắt lần 7 6,00 31,56 73,34 22,16 115,75 2,57 c 71,96 2,57 c CV% 2,8 1,7 LSD0,05 0,15 2,5 Ghi chú: Các chữ a,b,c , . trong 1 cột giữa các công thức khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức P≤ 0,05. + Năng su ất: Năng suất cá thể và năng suất thực thu không có sự sai khác giữa cây tr ồng từ hạt và cây trồng từ ngọn cắt lần 1- 5 nhưng lại khác nhau có ý nghĩa thống kê t ừ lần cắt 6 và 7. Năng suất cây trồng từ ngọn cắt lần 1 -5 tương đương so với cây trồng từ hạt giống gốc. Các cây gi ống cà chua được nhân ra bằng phương pháp khí canh (từ lần 1- lần 5) sinh tr ưởng phát triển tốt, cho năng suất cao tương đương với cây trồng từ hạt. Năng suất trung bình đạt 3,13- 3,17 kg cây tương đương với năng suất thực thu 85,89- 86,98 tạ/1000m 2 . 10 Các cây giống nhân ra từ lần cắt ngọn 6 và 7 do cây ra hoa sớm nên năng suất đã gi ản rõ rệt chỉ đạt 69,47 – 76,61 tạ/1000m 2 . Rõ ràng tu ổi sinh học của cây qua các lần cắt ngọn khác nhau tăng lên từ lần cắt 1-7 nh ưng chất lượng của cây giống không có biến động lớn từ lần cắt 1 đến 5. Nhưng qua l ần cắt thứ 5 thì chất lượng cây giống đã giảm thể hiện sự ra hoa, đậu quả sớm hơn nh ưng năng suất bị giảm rõ rệt. Đ ể đảm bảo chất lượng cây giống thì chỉ nên khai thác ngọn đến lần thứ 5. Ngoài ra, các cây cà chua nhân từ hệ thống khí canh có thời gian từ trồng đến ra hoa ngắn hơn so v ới cây trồng từ hạt là: 5-7 ngày. Đây là đặc điểm quan trọng trong cơ cấu mùa vụ. 3.1.8. Ảnh hưởng kỹ thuật khí canh đến khả năng nhân giống bằng chồi của cà chua F1. + Kết quả rất rõ ràng rằng hệ số nhân giống của 3 phương thức trồng là rất khác nhau có ý ngh ĩa thống kê. Hệ số nhân thấp nhất ở phương thức giâm chồi trên nền giá th ể (4,22 lần) sau đó là thủy canh (5,62 lần) và cao nhất đạt được ở phương thức khí canh (12,58 l ần). Bảng 3.9: Ảnh hưởng của các nền giâm chồi khác nhau tới hệ số nhân chồi cây cà chua F1 (v ụ Thu Đông, 2009) Số chồi / mỗi lần cắt Nền giâm chồi Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 Lần 6 Lần 7 Tổng số chồi cắt/60 ngày Hệ số nhân (lần/60 ngày) Giá thể 50 14 26 35 28 34 24 211 4,22 a Thủy canh 50 25 35 41 50 38 42 281 5,62 b Khí canh 50 76 120 90 113 85 95 629 12,58 c CV% 1,6 LSD0,05 0,21 Ghi chú: Tổng số chồi cắt/50 cây mẹ, thời gian giữa các đợt cắt là 10 ngày, các chữ a,b,c, trong 1 cột giữa các công thức khác nhau chỉ sự sai khác có ý nghĩa ở mức P≤ 0,05. Sở dĩ có được kết quả đó là do khả năng khai thác ngọn ở các phương thức trồng r ất khác nhau. Trong 2 tháng số ngọn khai thác được ở khí canh cao gấp 2,98 lần so với đ ịa canh và 2,24 lần so với thủy canh. Như vậy, cây cà chua trồng trên hệ thống khí canh có kh ả năng sinh trưởng, phát triển tốt hơn nhiều so với thủy canh và địa canh nên số chồi khai thác được nhiều hơn. Điều này đã nói lên rằng hệ thống khí canh đã tạo điều ki ện tối ưu cho hệ rễ cây hô hấp hảo khí đến mức tối đa và do đó tạo ra nhiều năng lượng, nhi ều sản phẩm gây áp suất thẩm thấu cao của hệ rễ, giúp hệ rễ hấp thụ tốt nhất nước và các nguyên t ố dinh dưỡng khi phun dạng sương mù cho nó. + T ỷ lệ sống của ngọn cắt được giâm trên hệ thống khí canh đạt 100 % Trong khi ở công th ức thủy canh tỷ lệ sống của các ngọn giâm chỉ đạt 67% và giá thể đạt 43,5% + S ự ra rễ của ngọn cắt: Toàn bộ số ngọn đều ra rễ sau giâm 8 ngày trong khi đó trên h ệ thống thủy canh chỉ có 67,67 % số ngọn giâm ra rễ và thấp nhất là trên giá thể ch ỉ đạt 23,50%. + S ố lượng rễ, chiều dài rễ trên hệ thống khí canh > trên hệ thống thủy canh> trên giá th ể. [...]... n nông nghi p công ngh cao c a nư c ta T các k t qu nghiên c u thu đư c chúng tôi xin đ xu t quy trình k thu t nhân gi ng và tr ng cây cà chua F1 gi ng Estyva b ng công ngh khí canh: Quy trình k thu t nhân gi ng cây cà chua F1 trên h th ng khí canh + H t cà chua sau khi gieo m c thành cây cao 20- 25 cm có 6- 7 lá th t đưa lên tr ng trên h th ng khí canh v i m t đ 35- 40 cây/m2 + Dùng dung d ch dinh... cho th y cà chua tr ng trên h th ng khí canh có chi u cao và s lá vư t tr i so v i tr ng trên đ t và h th ng th y canh c hai th i v S sai khác th hi n c hai ch tiêu chi u cao cây và s lá Phương th c khí canh có nh ng đi u ki n t i ưu cho sinh trư ng, phát tri n c a cây cà chua so v i đ a canh và th y canh đ c bi t là m c đ h o khí c a h th ng r nên đã t o đi u ki n thu n l i cho cây hút nư c và dinh... Cây tr ng trên khí canh có đ Brix, đư ng t ng s , hàm lư ng Vitamin C, khoáng t ng s và axit h u cơ th p hơn cây tr ngng trên đ t Tuy nhiên hàm lư ng Caroten l i cao hơn h n so v i cây tr ng trên đ t và th y carnh Hàm lư ng NO3-, Pb và Cd trong qu cà chua trên n n khí canh, th y canh hay đ a canh đ u th p hơn dư i ngư ng cho phép c a WHO và c a Vi t Nam Như v y, cây cà chua tr ng trên khí canh sinh trư... chua F1 b ng k thu t khí canh Các k t qu nghiên c u v nhân gi ng cây cà chua F1 b ng k thu t khí canh đã đư c kh ng đ nh Tuy nhiên đ tr ng tr t cây cà chua F1 trên h th ng khí canh c n có nh ng nghiên c u đ tìm ra các y u t k thu t thích h p nh t cho cây sinh trư ng, phát tri n t t cho năng su t cao 3.2.1 nh hư ng c a th i gian phun dinh dư ng đ n sinh trư ng, phát tri n c a cây cà chua + th i gian phun... năng su t cà chua tr ng trên h th ng khí canh cao g p 1,38 l n so v i đ t và giá bán cà chua trong v này cũng cao hơn trong v Đông là 30% nên đã cho l i nhu n đ t đư c cao g p 38 l n so v i tr ng trên đ t Như v y có th kh ng đ nh r ng s d ng h th ng khí canh có làm mát dung d ch dinh dư ng đ tr ng cà chua trái v (v Xuân hè) là gi i pháp có tính đ t phá trong vi c phát tri n n n nông nghi p công ngh... t cà chua tr ng trên h th ng khí canh sau đó là trên đ t và th p nh t trên h th ng th y canh + Tương t như quy lu t tăng c a LAI, kh năng tích lũy ch t khô c a cây cà chua đ u tăng các th i kì theo dõi và trên h th ng khí canh > trên đ t > trên th y canh Các ch s v cư ng đ quang h p, ch s di n tích lá cũng như kh năng tích lũy ch t khô v đông luôn cao hơn so v i v xuân hè Rõ ràng trên h th ng khí canh. .. ng/h t) Tr ng cà chua thương ph m b ng công ngh khí canh có th cho thu nh p 18 tri u đ ng/1000m2/năm trong khi tr ng trên đ t ch đ t 10 tri u đ ng/1000m2/năm, còn trên h th ng th y canh tĩnh thì t ng chi cao hơn t ng thu t i 2,45 – 2,83 tri u đ ng/1000m2/năm Đ ngh 1 Có th s d ng quy trình đ xu t đ nhân gi ng và tr ng cây cà chua F1 chuyên d ng tr ng trong nhà có mái che b ng công ngh khí canh thay th... Đánh giá hi u qu c a vi c tr ng tr t cây cà chua F1 b ng k thu t khí canh B ng 3.27: Hi u qu kinh t c a tr ng cà chua F1 b ng k thu t khí canh (tính trên 0,1 ha gieo tr ng) Phương th c Th i v T ng thu T ng chi L i nhu n tr ng (tri u đ ng) (tri u đ ng) (tri u đ ng/0,1ha/v ) V đông 100,00 91,13 8,87 Khí canh V Xuân hè 104,00 94,83 9,17 V đông 68,00 70,83 - 2,83 Th y canh V Xuân hè 68,90 70,83 - 1,93 V đông... làm mát dung d ch có nh hư ng tích c c đ n sinh trư ng và năng su t cà chua So v i đ i ch ng không làm mát dung d ch, năng su t cà chua tr ng trái v tăng rõ r t (t 68,01 t /1000m2 lên 80,21 t /1000m2) Nhi t đ dung d ch đư c làm mát 20oC là nhi t đ thích h p cho vi c tr ng cà chua v Xuân Hè b ng h th ng khí canh 4 Cà chua tr ng trên h th ng khí canh đ m b o đ an toàn th c ph m Hàm lư ng ni-trát, kim... giá thành nhân gi ng cây cà chua F1 b ng phương pháp giâm ch i trên h th ng khí canh B ng 3.11 Giá thành c a cây gi ng nhân b ng công ngh khí canh Giá thành cây gi ng (đ ng) T ng chi Th i v 2 (đ ng/100 m ) Căt ch i 5 l n Căt ch i 7 l n V Thu Đông 24.300.000 750 555 V Đông Xuân 24.300.000 900 640 N u so v i giá thành h t (3000 đ ng/h t) thì giá thành c a cây gi ng đư c nhân ra trên h th ng khí canh có . 2 nghiên cứu và áp dụng kỹ thuật trồng cây cà chua bằng công nghệ khí canh hầu như chưa đ ược nghiên cứu. Việc nghiên cứu xác định kỹ thuật trồng cây cà chua bằng công nghệ khí canh s ẽ. đề tài: Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống và trồng cà chua F1 gi ống Estyva bằng công nghệ khí canh. ” 2 M ục tiêu của đề tài Trên c ơ sở nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số kỹ thuật cơ. khả năng nhân giống bằng chồi và trồng cà chua th ương phẩm trên hệ thống khí canh để đề xuất hướng ứng dụng công nghệ khí canh trong nhân gi ống và sản xuất cà chua lai F1- giống Estyva tại