So với trồng và chăm sóc bình thường trên đất, phương pháp khí canh cho năng suất ít nhất cao gấp 2 lần; tăng trưởng nhanh gấp 2,5 lần và tiết kiệm hơn 70% nước tưới Huỳnh Thúy Oanh và Hoàng Hiểu Phú, hai sinh viên Khoa Sinh học Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TPHCM , đã nghiên cứu thành công phương phá...
So với trồng và chăm sóc bình thường trên đất, phương pháp khí canh cho năng suất ít nhất cao gấp 2 lần; tăng trưởng nhanh gấp 2,5 lần và tiết kiệm hơn 70% nước tưới
Huỳnh Thúy Oanh và Hoàng Hiểu Phú, hai sinh viên Khoa Sinh học Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TPHCM, đã nghiên cứu thành công phương pháp khí canh trong trồng trọt.
Cố định bộ rễ trên không
Thúy Oanh cho biết sở dĩ cô cùng Hiểu Phú quyết định nghiên cứu trồng rau xanh bằng phương pháp khí canh vì xem báo thấy bộ đội và nhân dân Trường Sa gặp khó khăn trong việc trồng rau do thiếu nước tưới. Điều thuận lợi là ưu thế vượt trội của công nghệ khí canh trong nông nghiệp đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới chứng minh.
Mô hình trồng rau theo phương pháp khí canh. Ảnh:Đông Phương.
Trong phương pháp khí canh, cây được cố định trong không trung và dung dịch dinh dưỡng được phun sương trực tiếp vào bộ rễ. Do bộ rễ được cố định trên không trung nên được “thở” tối đa, cộng với sự phun sương của dung dịch dinh dưỡng nên sẽ có nhiệt độ thấp hơn so với môi trường và thân (do hiệu ứng bốc hơi). Vì vậy, cây sẽ phát triển nhanh chóng hơn so với các phương pháp khác. Dung dịch dinh dưỡng còn thừa sẽ được thu lọc và tái sử dụng, do đó tiết kiệm được một lượng lớn nước tưới và chất dinh dưỡng.
Ở môi trường nhiều gió như Trường Sa, nếu muốn áp dụng khí canh, cần có nhà kính để hạn chế sức gió và sự thất thoát hơi nước với chi phí đầu tư khoảng 30 triệu đồng cho một nhà kính 25 m2, nếu mở rộng lên 100 m2, chỉ tốn khoảng 100 triệu đồng. Ở vùng khí hậu thuận lợi, sử dụng giàn che thay nhà kính nên sẽ giảm nhiều chi phí. Những người ở thành thị rất dễ dàng áp dụng nếu nhà có sân thượng. Dung dịch dinh dưỡng để phun vào rễ cây có chứa các chất tương tự như trong đất và người dân có thể mua dễ dàng tại những điểm dịch vụ nông nghiệp.
Tính khả thi cao
Qua thử nghiệm với các loại cải xanh, cà chua, khoai tây, rau muống… trồng trong nhà kính bằng phương pháp khí canh, nhóm nghiên cứu đã thu được kết quả khi so với trồng và chăm sóc bình thường trên đất trong cùng một diện tích thì phương pháp khí canh cho năng suất ít nhất cao gấp 2 lần; sức tăng trưởng cũng nhanh gấp 2,5 lần; tiết kiệm hơn 70% nước tưới. Vì thế, lợi nhuận trung bình luôn cao hơn từ gấp đôi trở lên chưa kể cùng thời gian nhưng canh tác được nhiều vụ hơn. Nếu không trồng trong nhà kính mà trồng dưới giàn che thì lợi nhuận còn cao hơn.
Một số kết quả khác nghiên cứu ghi nhận được là do rau trồng không tiếp xúc với đất nên không bị sâu bệnh tấn công. Nếu trồng trong nhà kính thì sự xâm nhập của côn trùng từ môi trường bên ngoài được hạn chế tối đa. Vì vậy, trong quá trình chăm sóc, hầu như không phải sử dụng đến các loại hóa chất, thuốc trừ sâu… nông phẩm. Rau thu hoạch đạt tiêu chuẩn của rau sạch. Đặc biệt là có thể trồng trái vụ mà các loại rau vẫn cho năng suất cao.
Hiện kết quả nghiên cứu này đang được triển khai thử nghiệm trên thực địa tại Trường Sa.
PGS-TS Vương Thị Bạch Mai, Phó Hiệu trưởng Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TPHCM, cho biết với kết quả thu được, mô hình nghiên cứu này mang tính khả thi cao và có thể áp dụng rộng rãi. Đề tài nghiên cứu này đã giành giải nhất cuộc thi S-Ideas 2009, do Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TPHCM tổ chức; giải ba cuộc thi Ý tưởng Sáng tạo sinh viên ĐH Quốc gia TPHCM 2010.
Chỉ cần một hộp xốp, một chiếc máy bơm, một giàn bơm tự chế với tổng kinh phí chưa tới 1 triệu đồng/m2, các gia đình có thể tự tạo được một hệ thống trồng rau bằng khí canh.
(GS-TSKH Nguyễn Quang Thạch, Viện Sinh học Nông nghiệp, Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội)
Từ những luống rau truyền thống cần đất, nước và nhiều công chăm sóc, khí canh mở ra một cách trồng khác: đặt cây trong không trung rồi đưa dinh dưỡng trực tiếp đến bộ rễ. Ý tưởng này được Huỳnh Thúy Oanh và Hoàng Hiểu Phú, hai sinh viên Khoa Sinh học, Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TPHCM, nghiên cứu thành công. Động lực ban đầu đến từ thông tin bộ đội và nhân dân Trường Sa gặp khó khăn khi trồng rau vì nguồn nước tưới hạn chế.
Trong hệ thống khí canh, phần rễ được cố định lơ lửng, không tiếp xúc với đất, còn dung dịch dinh dưỡng được máy bơm phun thành sương đều đặn. Cách cung cấp này giúp rễ nhận nhiều không khí hơn, đồng thời hiện tượng bốc hơi khiến nhiệt độ quanh rễ thấp hơn môi trường và phần thân cây. Nhờ điều kiện thuận lợi ấy, cây có thể sinh trưởng nhanh hơn so với nhiều phương pháp canh tác thông thường trên đất.
Dung dịch dinh dưỡng sau khi phun không bị bỏ đi hoàn toàn mà được thu gom, lọc rồi đưa trở lại hệ thống để tiếp tục sử dụng. Cơ chế tuần hoàn này giúp giảm đáng kể lượng nước tưới, đồng thời hạn chế phần chất dinh dưỡng thất thoát trong quá trình chăm sóc. Theo kết quả nghiên cứu, khí canh tiết kiệm hơn 70% nước tưới so với cách trồng và chăm sóc thông thường trên cùng diện tích.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều loại cây quen thuộc, gồm cải xanh, cà chua, khoai tây và rau muống, trong các nhà kính sử dụng công nghệ khí canh. Khi đối chiếu với phương pháp trồng trên đất, năng suất khí canh đạt ít nhất gấp 2 lần, còn tốc độ tăng trưởng nhanh gấp 2,5 lần. Hiệu quả này tạo điều kiện tăng số vụ trong cùng khoảng thời gian, từ đó giúp lợi nhuận trung bình cao hơn ít nhất gấp đôi.
Rau khí canh không tiếp xúc với đất nên giảm nguy cơ bị sâu bệnh tấn công trực tiếp, nhất là khi cây được đặt trong nhà kính. Nhà kính còn hạn chế côn trùng từ bên ngoài xâm nhập, giúp người trồng gần như không phải dùng hóa chất và thuốc trừ sâu trong quá trình chăm sóc. Nhờ vậy, sản phẩm thu hoạch đạt tiêu chuẩn rau sạch, đồng thời cây vẫn có thể cho năng suất cao ngay cả khi trồng trái vụ.
Trường Sa là nơi phương pháp này được kỳ vọng phát huy rõ rệt, nhưng gió mạnh đòi hỏi hệ thống phải có nhà kính để giảm tác động của gió và hạn chế thất thoát hơi nước. Chi phí ước tính khoảng 30 triệu đồng cho một nhà kính rộng 25 m2, còn mô hình rộng 100 m2 cần khoảng 100 triệu đồng đầu tư. Ở những vùng khí hậu thuận lợi hơn, người trồng có thể dùng giàn che thay nhà kính để giảm đáng kể chi phí xây dựng.
Các gia đình thành thị cũng có thể áp dụng khí canh nếu sở hữu sân thượng, bởi dung dịch dinh dưỡng chứa những chất tương tự trong đất và có thể mua tại các điểm dịch vụ nông nghiệp. Một hộp xốp, một chiếc máy bơm cùng giàn bơm tự chế có thể tạo thành hệ thống cơ bản, với tổng kinh phí chưa tới 1 triệu đồng/m2. Mô hình vì thế không chỉ hướng đến sản xuất quy mô lớn mà còn phù hợp với nhu cầu tự trồng rau tại gia đình.
Kết quả nghiên cứu hiện được triển khai thử nghiệm trên thực địa tại Trường Sa, trong khi PGS-TS Vương Thị Bạch Mai đánh giá mô hình có tính khả thi cao và khả năng áp dụng rộng rãi. Đề tài giành giải nhất cuộc thi S-Ideas 2009 do Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TPHCM tổ chức, cùng giải ba cuộc thi Ý tưởng Sáng tạo sinh viên ĐH Quốc gia TPHCM 2010. Từ những bộ rễ lơ lửng và làn sương dinh dưỡng, khí canh cho thấy nông nghiệp có thể tiết kiệm tài nguyên hơn mà vẫn nâng cao năng suất.
