Trồng rau thủy canh là gì và cách trồng rau thủy canh tại nhà?

Thủy canh là gì?

Thủy canh là phương pháp trồng cây không cần đất, khác biệt hoàn toàn so với phương pháp truyền thống tức địa canh. Ở phương pháp này người ta trồng trực tiếp cây vào giá thể hoặc dung dịch dinh dưỡng mà không qua đất, các giá thể có thể là: là cát, trấu, vỏ xơ dừa, than bùn, vermiculite perlite… Đây là một phương pháp trồng cây hiện đại được bắt đầu nghiên cứu từ thế kỷ 17. Bí quyết của phương pháp này là ta cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng, muối khoáng, CO2 trong dung dịch trồng từ đó cây có thể sinh trưởng và phát triển khỏe mạnh.

Theo các nghiên cứu thì nếu không kể phần nước cây cây lấy từ đất thì cây chỉ lấy khoảng 5% chất dinh dưỡng trực tiếp từ đất, 95% lượng dinh dưỡng còn lại là do cây tự sản xuất nhờ nguồn nguyên liệu thu được từ đất. Đất hầu như chỉ đóng vai trò là nơi cung cấp nguyên liệu cho nhà máy cây, cũng như là cốt mặt bằng giúp cây đứng vững. Vậy nên nếu như ta có thể cung cấp được một dung dịch có chứa đầy đủ các chất cho cần thiết cho cây thì việc trồng cây không cần đất là điều hoàn toàn có thể.

Hình ảnh trang trại thủy canh xanh tốt.

Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp trồng cây thủy canh

Dù là phương pháp nào thì cũng có ưu điểm và nhược điểm riêng của nó, bạn đọc hãy cùng PKND tìm hiểu nhé!

Ưu điểm 

• Hạn chế được tối đa các nguồn sâu bệnh từ bên ngoài (thường là trong đất) từ đó giúp giảm được chi phí phòng và chữa bệnh cho cây trồng.
• Hạn chế được tối đa tác động của ô nhiễm môi trường đất, nước ngầm lên cây trồng, nhất là trong thời đại mà môi trường đang ngày càng trở lên ô nhiễm như hiện tại.
• Tốn ít diện tích canh tác.
• Không gây ô nhiễm đất và nước ngầm tự nhiên.
• Hệ thống công nghệ đơn giản, dễ vận hành, dễ tiếp cận.
• Dễ kiểm soát chất lượng sản phẩm, từ quy trình, độ dinh dưỡng cho đến thu hoạch.
• Dễ dàng thăm khám và chữa bệnh cho cây vì bộ rễ không bị bao phủ bởi đất.
• Tiết kiệm được 60% nước tưới so với phương pháp truyền thống nhờ mô hình khép kín và tái tạo nước hiệu quả.
• Chất dinh dưỡng nuôi rau được bảo toàn trong ống dẫn và bồn chứa, nên hạn chế được hao hụt.
• Năng suât cây cao hơn và thời gian thu hoạch sớm hơn từ 25-30 ngày so với phương pháp thổ canh.
• Giảm tối đa sức người và của vào quá trình vận hành nhờ áp dụng được tối đa công nghệ vào sản xuất.

Nhược điểm 

• Chi phí ban đầu lớn: Các chi phí như lắp đặt hệ thống thủy canh chiếm nhiều nhất, tiếp đó là nguồn giống, dung dịch dinh dưỡng, nguồn nước và các dụng cụ trồng thủy canh khác. Các dụng cụ này có thể được tái sử dụng trong nhiều năm vậy nên chi phí đầu vào sẽ được tối ưu hóa vào các vụ trồng sau này.
• Yêu cầu người trồng có kiến thức tốt: Đây là phương pháp yêu câu cao về cân bằng chất dinh dưỡng và ứng dụng khoa học kỹ thuật, vậy nên ở mô hình lớn sẽ yêu cầu người trồng có kiến thức tốt về nông nghiệp cũng như công nghệ kỹ thuật để có thể vận hành được hệ thống.
• Khó khăn về chữa trị sâu bênh: Mô hình thủy canh tuy có ít sâu bệnh hơn tuy nhiên mô hình này lại hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật vì thuộc có thể làm biến đổi dung dịch dinh dưỡng dẫn đến việc chữa trị sâu bệnh trở lên khó khăn hơn bình thường. Vậy người trồng cần hiểu và biết các ứng dụng các phương pháp phòng trừ sâu bệnh bằng các chế phẩn sinh học không ảnh hưởng đến muôi trường. '
• Yêu cầu chất lượng nước sạch cao: Hệ thống rau phụ thuộc gần như hoàn toàn vào dung dịch dinh dưỡng vậy nên nguồn nước cung cấp cho hệ thống cấp cho hệ thống cần đáp ứng được nhiều tiêu chí về độ sạch như: không bị nhiễm bẩn, không kim loại nặng,.. Ngoài ra việc pha chế dung dịch dinh dưỡng đòi hỏi tính chính xác, đúng liều lượng. Tránh tình trạng rau bị thừa hoặc thiếu dưỡng chất ảnh hưởng đến chất lượng của rau.

Thủy canh ban đầu sẽ cần chi phí đầu tư lớn

Các mô hình thủy canh cơ bản

Có rất nhiều mô hình thủy canh khác nhau đã được nghiên cứu và ứng dụng vào thực tiễn, mỗi cách sẽ phù hợp với mỗi điều kiện canh tác khác nhau. Nhưng hầu như đều thủy canh trong máng làm bằng nhựa, thi thoảng sẽ có một số mô hình sử dụng các vật liệu khác như: thủy tinh, bê tông,... Khi trồng thì các máng này cần được sơn đen để che chắn khỏi ánh nắng nhằm hạn chế sự phát triển của rêu tảo cạnh tranh dinh dưỡng với cây trồng.

Hệ thống thủy canh dạng bấc

Đây là hệ thống thủy canh đơn giản nhất dựa theo nguyên lý giống với đèn dầu. Trong mô hình thủy canh này thì cây và giá thể đặt ở phía bên trên của dung dịch một khoảng ngắn và nối với dung dịch bằng một sợi bấc. Sợi bấc sẽ đóng vai trò thấm dung dịch  dinh dưởng từ dưới lên phía bên trên giá thể, cung cấp cho cây trồng. Mọi thứ thập đơn giản phải không ạ!

Sơ đồ thủy canh dạng bấc

Hệ thống thủy canh tĩnh

Hệ thống này sẽ sử dụng một  bệ đỡ cố định phần thân và lá ở phía trên mặt nước, còn bộ rễ cây sẽ ngập hoàn toàn trong nước. Phần bệ đỡ thường làm bằng các chất liệu nhẹ để có thể nổi trên mặt nước, hệ thống này có ưu điểm là đơn giản dễ canh tác phù hợp với các hộ gia đình muốn thủy canh để cung cấp rau ăn trong gia đình.

Tuy nhiên hệ thống này cũng có nhược điểm là thiêu không khí do dòng nước tĩnh nên nếu muốn trồng nhiều loại cây sẽ cần có sủi bọt để cây có thể phát triển khỏe mạnh. Còn không thì sẽ chỉ giới hạn ở các loại cây trồng thủy sinh hoặc bán cạn.

Sơ đồ thủy canh dạng tĩnh

Hệ thống thủy canh hồi lưu (ngập và rút nước định kỳ)

Đúng như tên gọi của nó hệ thống này sẽ có thêm một máy bơm nước đóng vai trò điều tiết nước vào ra khỏi máng theo một chu kỳ nhất định. Nhờ vậy bộ rễ của cây sẽ có thêm không gian để thở một cách tự nhiên tránh được việc bộ rễ bị ngập úng trong nước. Mô này thường được ứng dụng trong mô hình aquaponics tức trồng rau và nuôi cá kết hợp (nước tưới cây sẽ được dùng trực tiếp để nuôi cá).

Sơ đồ thủy canh dạng hồi lưu

Hệ thống thủy canh nhỏ giọt

Hệ thống thủy canh nhỏ giọt khá tương đồng với hệ thống tưới tiêu nhỏ giọt. Nguyên lý hoạt động của hệ thống như sau: Sẽ có một máy bơm công suất nhỏ bơm nước theo chu kỳ từ bể chứa dung lịch phía bên dưới đến từng gốc cây trồng theo chu kỳ, dung dịch sẽ ngấm vào giá thể và cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, phần dung dịch dư thừa sẽ ngấm xuống dưới và theo ống dẫn chở lại bể chứa, khá giống với phương pháp hồi lưu. Hệ thống này có ưu điểm là tái sử dụng nước và chất dinh dưỡng hiệu quả giúp tối ưu hóa chi phí.

Hệ thống này thường được ứng dụng trồng các loại cây thảo mộc và các loại hoa, các loại cây ăn trái như cà chua, dưa leo, dưa lưới, ớt,...

Sơ đồ thủy canh dạng nhỏ giọt

Hệ thống thủy canh màng dinh dưỡng NFT

Hệ thống màng dinh dưỡng (Nutrient Film Technique) được vận hành theo nguyên tắc, nước và chất dinh dưỡng được bơm chảy liên tục qua rễ cây, sau đó quay chở lại bồn chứ để tái sử dụng, nhờ việc nước luôn luôn di chuyển nên rễ cây sẽ được cung cấp đầy đủ không khí. Ở hệ thống này thường sẽ không cần dùng đến giá thể làm trung gian dẫn nước và chất dinh nên sẽ tiết kiệm được chi phí đầu vào cho chủ trang trại. Hệ thống này thường được sử dụng ở quy mô lớn với mục đích thương mại.

Sơ đồ hệ thống thủy canh màng dinh dưỡng NFT

Hệ thống khí canh

Đây không hẳn là một kỹ thuật thủy canh tuy nhiên đây là một kỹ thuật mới và yêu cầu kỹ thuật cao nên mình sẽ đưa vào bài độc để bạn đọc biết thêm về nó. Ở hệ thống này rễ cây sẽ dược treo trong không khí, chất dinh dưỡng và nước sẽ được cung cấp thông qua quá trình phun sương theo chu kỳ mỗi vài phút. Cách này sẽ giúp cây vừa có đủ nước, dinh dưỡng mà lại không lo bộ rễ bị hiếm khí. Tuy nhiên phương pháp chưa được ứng dụng nhiều trong thực tế vì yêu cầu kỹ thuật canh tác cao, chi phí đầu vào lớn và nhiều công chăm sóc, vận hành và bảo trì hệ thống. Hiện nay khí canh được ứng dụng trong mô hình trồng khoai tây ở một số nước phát triển.

Sơ đồ hệ thống khí canh

Giá thể trồng thủy canh là gì?

Giá thể là tên gọi chung của vật liệu, hỗn hợp chất trồng giúp tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây. Trong thủy canh thì giá thể rất quan trọng, nhất là trong giai đoạn ươn hạt nảy mầm của cây. Với phương pháp thủy canh thì ta sẽ không cần dùng nhiều giá thể, chỉ cần đủ cho cây có chỗ bám là được.

Giá thể sử dụng cho phương pháp thủy canh cần đảm bảo các yếu tố sau:

• Giữ ẩm tốt, thoáng khí cho cây trồng.
• Không bị hòa tan gây ảnh hưởng đến độ PH của cây trồng.

Hình ảnh cây được ươm mầm trong rọ chứa giá thể