BÀI 25: CÔNG NGHỆ TRỒNG CÂY KHÔNG DÙNG ĐẤT

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Hiện nay, nhu cầu sử dụng rau sạch ngày càng tăng cao, do đó cần có các kĩ thuật trồng có thể đảm bảo cung cấp được rau sạch, trong đó có kĩ thuật trồng cây không dùng đất. Vậy kĩ thuật trồng cây không dùng đất là như thế nào? Có những hệ thống trồng cây nào và gồm những bộ phận cơ bản nào? Nguyên lí hoạt động của chúng ra sao?

Giải nhanh: 

- Là kĩ thuật trồng cây hiện đại, cây được trồng trên một hệ thống không có đất. 

* Hệ thống thủy canh: 

- Cấu tạo: Bể/thùng chứa dụng dịch dinh dưỡng và máng trồng

- Nguyên lý: 

+ Thủy canh không hồi lưu: Dung dịch dinh dưỡng đặt trong thùng, hộp hoặc các vật chứa cách nhiệt, dung dịch được bổ sung khi cần trong hộp chứa.

+ Thủy canh hồi lưu: Dung dịch dinh dưỡng được bơm tuần hoàn từ thùng chứa đi khắp các khay để đưa tới bộ rễ của cây, phần dư thừa được chuyển về thùng ban đầu. Quá trình diễn ra liên tục.

* Hệ thống khí canh: 

- Cấu tạo: Bể chứa dụng dịch, máng trồng cây và hệ thống phun sương.

- Nguyên lý: tự động, khép kín. Bơm đẩy dung dịch trong bể chứa vào đường ống, qua vòi phun vào không khí tạo hơi sương. Một phần sương bám trên bề mặt rễ, phần còn lại rơi xuống máng thu và trở lại bể chứa.

I. KHÁI NIỆM VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA KĨ THUẬT TRỒNG CÂY KHÔNG DÙNG ĐẤT

Khám phá 1: Kể tên một số nguyên tố khoáng đa lượng, vi lượng cần thiết cho cây được trồng bằng hệ thống thủy canh.

Giải nhanh: 

- Đa lượng: Nitơ, Photpho, Kali, Canxi, Magie, Lưu huỳnh...

- Vi lượng: Clo, Sắt, Bo, Mangan, Kẽm, Đồng, Niken,...

II. MỘT SỐ HỆ THỐNG TRỒNG CÂY KHÔNG DÙNG ĐẤT

Khám phá 2:

- Kể tên một số loại cây, rau, quả có thể trồng bằng kĩ thuật thủy canh.

- Giải thích ưu và nhược điểm của kĩ thuật thủy canh.

Giải nhanh: 

- Rau xà lách, cải xoăn, rau chân vịt, dưa leo, cà chua, củ cải,...

- Ưu: + Kiểm soát dinh dưỡng, có thể triển khai vùng đất khô cằn, hải đảo xa xôi.

+ Cho năng suất cao, rút ngắn thời gian trồng trọt.

+ Hạn chế dùng phân bón và thuốc bảo vệ hóa học, an toàn, giảm thiểu ô nhiễm.

- Nhược: + Khó áp dụng với cây lương thực, cây ăn quả.

+ Vốn đầu tư ban đầu cao, đòi hỏi trinh độ cao; cản trở việc mở rộng phương pháp thủy canh đại trà.

Khám phá 3: Hệ thống thủy canh hồi lưu có ưu điểm gì so với hệ thống thủy canh không hồi lưu? Tại sao trồng cây bằng hệ thống thủy canh hồi lưu cho cây trồng có năng suất cao và an toàn?

Giải nhanh: 

- Tiết kiệm thời gian; cho năng suất cao; có thể áp dụng nhiều quy mô khác nhau,…

- Vì mô hình diễn ra liên tục, dung dịch dinh dưỡng sẽ được bơm tuần hoàn đi khắp các khay, phần dư thừa sẽ được luân chuyển về thùng chứa ban đầu. Trong khi đó, hệ thống thủy canh không hồi lưu phải thường xuyên sục khí, bổ sung dinh dưỡng và điều chỉnh pH cho cây.

Kết nối năng lực 1: Từ những nguyên liệu thường gặp hàng ngày như thùng xốp, ống nhựa, rổ nhựa, xơ dừa, sỏi, máy bơm... mỗi nhóm hãy thiết kế một hệ thông thủy canh phù hợp để trồng rau tại gia đình.

Giải nhanh: 

Các nhóm tự thiết kế một hệ thống thủy canh phù hợp để trồng rau tại gia đình.

Kết nối năng lực 2: Sử dụng internet, sách, báo... để tìm hiểu những loại cây trồng có thể áp dụng phương pháp khí canh.

Giải nhanh: 

Dâu tây, cà chua, dưa leo, xà lách, tỏi tây, củ cải đường, đậu bắp, sả, chanh,…

Khám phá 4: Vì sao dung dịch dinh dưỡng dùng cho khí canh đòi hỏi mức độ hòa tan và độ sạch cao hơn dung dịch thủy canh?

Giải nhanh: 

Vì nếu dung dịch khí canh không có mức độ hòa tan và độ sạch cao thì cây không hấp thụ được các chất dinh dưỡng một cách hiệu quả nhất.

Kết nối năng lực 3: Sử dụng internet, sách, báo... để tìm hiểu về thành phần dinh dưỡng, độ pH và độ EC của dung dịch khí canh cho một số đối tượng cây trồng cụ thể.

Giải nhanh: 

Trồng dâu tây khí canh bằng dung dịch dinh dưỡng Hydro Umat F:

Kết nối năng lực 4: Sử dụng internet, sách, báo... để tìm hiểu về ưu, nhược điểm của công nghệ khí canh.

Giải nhanh: 

- Ưu: tiết kiệm nước, cây phát triển nhanh, năng suất cao, chủ động nguồn dinh dưỡng, không ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường, an toàn cho người dùng

- Nhược: Chi phí đầu tư ban đầu, vận hành, sửa chữa cao, tốn nhiều điện năng

Kết nối năng lực 5: Sử dụng internet, sách, báo... để tìm hiểu thêm về các mô hình khí canh hiện nay đang được sử dụng trong trồng trọt.

Giải nhanh: 

- Hệ thống khí canh áp suất thấp gồm một bể chứa dung dịch dinh dưỡng, một máy bơm nước công suất lớn, đường ống và một số đầu phun.

- Hệ thống khí canh áp suất cao gồm buồng phát triển rễ, máy bơm nước cao áp, bình tích áp suất, van giảm áp cho bình tích áp, bộ hẹn giờ rơ le, đầu phun sương, đường ống dẫn, bể chứa dung dịch dinh dưỡng

- Hệ thống khí canh siêu âm Fogger: có một đĩa chìm trong nước và rung ở tần số cực cao, biến nước thành dạng khí.

Khám phá 5: Quan sát Hình 25.7 và mô tả nguyên lí hoạt động của hệ thống khí canh.

Giải nhanh: 

Bơm đẩy dung dịch vào đường ống, qua vòi phun vào không khí tạo hơi sương. Một phần sương bám trên bề mặt rễ, phần dư rơi xuống máng thu và về bể chứa.

VẬN DỤNG

Câu hỏi: Từ kiến thức đã học và hệ thống thủy canh đã tự thiết kế, em hãy áp dụng để tạo một thống trồng cây thủy canh (hồi lưu hoặc không hồi lưu) sử dụng tại gia đình và trồng loại cây em yêu thích bằng hệ thống đó.

Giải nhanh: 

Học sinh tự thiết kế và trồng cây yêu thích bằng hệ thống đó.