Câu hỏi mở đầu trang 124

Đề bài: Hiện nay, nhu cầu sử dụng rau sạch ngày càng tăng cao, do đó cần có các kĩ thuật trồng cây 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?

Lời giải:

a) Kĩ thuật trồng cây không dùng đất:

Là một kĩ thuật trồng cây hiện đại, trong đó cây được trồng trên một hệ thống không có đất. Có hai hình thức chính là thuỷ canh và khí canh.

b) Các hệ thống trồng cây và bộ phận cơ bản:

c) Nguyên lí hoạt động:

• Thuỷ canh: rễ cây được ngâm trong dung dịch dinh dưỡng (toàn bộ hoặc một phần) để hấp thu nước và chất dinh dưỡng.
• Khí canh: rễ cây lơ lửng trong không khí, dung dịch dinh dưỡng được phun thành sương vào bộ rễ.

I. Khái niệm và cơ sở khoa học của kĩ thuật trồng cây không dùng đất

Khám phá mục I.2 trang 124

Đề bài: Kể tên một số nguyên tố khoáng đa lượng, vi lượng cần thiết cho cây được trồng bằng hệ thống thuỷ canh.

Lời giải:

a) Nguyên tố khoáng đa lượng (cây cần với lượng lớn):

• Nitơ (N)
• Phốt pho (P)
• Kali (K)
• Canxi (Ca)
• Magie (Mg)
• Lưu huỳnh (S)

b) Nguyên tố khoáng vi lượng (cây cần với lượng nhỏ):

• Sắt (Fe)
• Mangan (Mn)
• Kẽm (Zn)
• Đồng (Cu)
• Bo (B)
• Molipden (Mo)

→ Các nguyên tố này được hoà tan trong dung dịch dinh dưỡng để cây trồng hấp thu trực tiếp qua rễ.

II. Một số hệ thống trồng cây không dùng đất

1. Kĩ thuật thuỷ canh

Khám phá mục II.1 a trang 126

Đề bài:

• Kể tên một số loại cây, rau, quả có thể trồng bằng kĩ thuật thuỷ canh.
• Giải thích ưu và nhược điểm của kĩ thuật thuỷ canh.

Lời giải:

a) Một số loại cây, rau, quả có thể trồng bằng kĩ thuật thuỷ canh:

• Rau ăn lá: xà lách, rau cải, rau muống, rau diếp, cải bó xôi.
• Rau ăn quả ngắn ngày: cà chua, dưa leo, ớt, dâu tây.
• Rau gia vị: hành, húng quế, ngò.

→ Kĩ thuật thuỷ canh chỉ hiệu quả với các loại rau, quả ngắn ngày, khó áp dụng với cây lương thực và cây ăn quả lâu năm.

b) Giải thích ưu và nhược điểm của kĩ thuật thuỷ canh:

Ưu điểm:

• Kiểm soát được dinh dưỡng cho cây trồng ở nồng độ thích hợp → đây là ưu điểm lớn nhất.
• Không dùng đất, nên có thể triển khai ở gia đình, vùng đất khô cằn, hải đảo.
• Năng suất cao, rút ngắn thời gian trồng trọt.
• Hạn chế dùng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật → sản phẩm an toàn, ít ô nhiễm môi trường.

Nhược điểm:

• Chỉ hiệu quả với rau, quả ngắn ngày, khó áp dụng với cây lương thực, cây ăn quả.
• Vốn đầu tư ban đầu cao với các mô hình lớn.
• Đòi hỏi trình độ chuyên môn kĩ thuật cao để sản xuất hiệu quả.

Khám phá mục II.1 b trang 127

Đề bài: Hệ thống thuỷ canh hồi lưu có ưu điểm gì so với hệ thống thuỷ canh không hồi lưu? Tại sao trồng cây bằng hệ thống thuỷ canh hồi lưu cho cây trồng có năng suất cao và an toàn?

Lời giải:

a) Ưu điểm của hệ thống thuỷ canh hồi lưu so với không hồi lưu:

b) Vì sao thuỷ canh hồi lưu cho năng suất cao và an toàn:

• Dung dịch dinh dưỡng được bơm tuần hoàn liên tục → cây luôn có đủ oxygen, dinh dưỡng, pH ổn định → sinh trưởng tốt, năng suất cao.
• Không dùng đất, hạn chế thuốc bảo vệ thực vật → sản phẩm sạch, an toàn cho người tiêu dùng.
• Môi trường khép kín giúp tránh sâu bệnh từ bên ngoài → giảm ô nhiễm môi trường.

Kết nối năng lực mục II.1 b trang 127

Đề bài: Từ những nguyên liệu thường gặp hằng ngày như thùng xốp, ống nhựa, rổ nhựa, xơ dừa, sỏi, máy bơm,… mỗi nhóm hãy thiết kế một hệ thống thuỷ canh phù hợp để trồng rau tại gia đình.

Lời giải:

Gợi ý mẫu: Thiết kế hệ thống thuỷ canh không hồi lưu đơn giản trồng rau tại gia đình.

a) Nguyên vật liệu cần chuẩn bị:

• 1 thùng xốp (loại đựng trái cây).
• Tấm xốp dày đậy nắp thùng (đục lỗ tròn).
• Rổ nhựa nhỏ (để cắm cây) – số lượng tuỳ theo số lỗ.
• Xơ dừa hoặc sỏi nhỏ làm giá thể.
• Dung dịch dinh dưỡng thuỷ canh (mua tại cửa hàng vật tư nông nghiệp).
• Hạt giống rau (xà lách, cải, rau muống,…).

b) Các bước thiết kế:

1. Chuẩn bị thùng xốp: rửa sạch, lót nilon đen bên trong để chống thấm và ngăn ánh sáng (tránh rêu mọc).
2. Đục lỗ trên tấm xốp đậy nắp: mỗi lỗ vừa với rổ nhựa, khoảng cách giữa các lỗ 15 – 20 cm.
3. Pha dung dịch dinh dưỡng: pha theo hướng dẫn trên bao bì, đổ vào thùng xốp (mực nước khoảng 2/3 thùng).
4. Ươm cây con: ươm hạt giống trên xơ dừa hoặc mút xốp ẩm cho đến khi cây ra 2 – 3 lá thật.
5. Trồng cây vào rổ: đặt cây con vào rổ nhựa, thêm xơ dừa/sỏi xung quanh để cố định cây.
6. Lắp rổ vào lỗ của tấm xốp: đảm bảo rễ cây ngập một phần trong dung dịch dinh dưỡng.
7. Đặt hệ thống ở nơi có ánh sáng, theo dõi, bổ sung dung dịch khi cần.

2. Kĩ thuật khí canh

Kết nối năng lực mục II.2 a (1) trang 128

Đề bài: Sử dụng internet, sách, báo,… để tìm hiểu những loại cây trồng có thể áp dụng kĩ thuật khí canh.

Lời giải:

Một số loại cây trồng phổ biến có thể áp dụng kĩ thuật khí canh:

• Rau ăn lá: xà lách, rau cải, rau muống, cải bó xôi, rau diếp.
• Rau ăn quả: cà chua, dưa chuột, ớt chuông, dâu tây.
• Cây dược liệu: sâm Ngọc Linh, đông trùng hạ thảo, các loại nấm dược liệu.
• Cây giống: dùng để nhân giống khoai tây sạch bệnh.
• Rau gia vị: húng quế, ngò tây, bạc hà.

→ Kĩ thuật khí canh phù hợp với cây ngắn ngày, cây giống và một số cây dược liệu giá trị cao.

Khám phá mục II.2 a trang 128

Đề bài: Vì sao dung dịch dinh dưỡng dùng cho khí canh đòi hỏi mức độ hoà tan và độ sạch cao hơn dung dịch thuỷ canh?

Lời giải:

Dung dịch dinh dưỡng dùng cho khí canh đòi hỏi mức độ hoà tan và độ sạch cao hơn vì:

• Trong khí canh, dung dịch dinh dưỡng được phun thành hạt sương qua vòi phun với áp suất cao.
• Nếu dung dịch không tan hoàn toàn hoặc có cặn bẩn, các hạt cặn sẽ làm tắc vòi phun, khiến hệ thống ngừng hoạt động.
• Ngoài ra, các hạt sương phải rất mịn để bám đều vào rễ cây → đòi hỏi dung dịch phải thật trong, sạch và hoà tan hoàn toàn.

→ Vì vậy, dung dịch khí canh có yêu cầu cao hơn về độ hoà tan và độ sạch so với thuỷ canh.

Kết nối năng lực mục II.2 a (2) trang 128

Đề bài: Sử dụng internet, sách, báo,… để tìm hiểu về thành phần dinh dưỡng, độ pH và độ dẫn điện của dung dịch khí canh cho một số đối tượng cây trồng cụ thể.

Lời giải:

Gợi ý tham khảo:

→ Dung dịch khí canh cần đầy đủ nguyên tố đa lượng và vi lượng, pH 5,5 – 6,5 và độ dẫn điện EC phù hợp cho từng loại cây.

Kết nối năng lực mục II.2 a (3) trang 128

Đề bài: Sử dụng internet, sách, báo,… để tìm hiểu thêm về ưu, nhược điểm của công nghệ khí canh.

Lời giải:

a) Ưu điểm của công nghệ khí canh:

• Tiết kiệm tối đa lượng nước (sử dụng nước ít hơn cả thuỷ canh).
• Tiết kiệm phân bón (giảm 60% so với truyền thống).
• Năng suất cao, có thể cao hơn thuỷ canh từ 45% đến 75%.
• Cây sinh trưởng nhanh, rễ phát triển mạnh nhờ tiếp xúc trực tiếp với oxygen.
• Sản phẩm sạch, an toàn, không bị ảnh hưởng bởi sâu bệnh từ đất.
• Có thể trồng được trong môi trường khắc nghiệt (hải đảo, sa mạc, thậm chí ngoài không gian).

b) Nhược điểm của công nghệ khí canh:

• Chi phí đầu tư ban đầu cao (máy bơm, vòi phun, hệ thống cảm biến,…).
• Chi phí vận hành, sửa chữa lớn.
• Phụ thuộc nhiều vào điện – nếu mất điện, hệ thống ngừng hoạt động, cây có thể chết nhanh.
• Đòi hỏi kĩ thuật cao để vận hành.
• Vòi phun dễ tắc nếu dung dịch không sạch.

Kết nối năng lực mục II.2 b trang 129

Đề bài: Sử dụng internet, sách, báo,… để tìm hiểu thêm về các mô hình khí canh hiện đang được sử dụng trong trồng trọt.

Lời giải:

Một số mô hình khí canh đang được sử dụng phổ biến:

→ Các mô hình này đang được áp dụng trong nông nghiệp công nghệ cao ở nhiều nước, trong đó có Việt Nam.

Khám phá mục II.2 b trang 129

Đề bài: Quan sát Hình 25.7 và mô tả nguyên lí hoạt động của hệ thống khí canh.

Lời giải:

Nguyên lí hoạt động của hệ thống khí canh (theo Hình 25.7):

1. Dung dịch dinh dưỡng được chứa trong bể chứa ở phía dưới.
2. Máy bơm (nối với nguồn điện) sẽ bơm dung dịch lên hệ thống đường ống dẫn.
3. Dung dịch đi qua vòi phun sương và phun thành các hạt sương mịn vào bộ rễ cây ở phía trên.
4. Một phần sương bám lên bề mặt rễ để cung cấp nước và dinh dưỡng cho cây.
5. Phần dung dịch dư thừa rơi xuống máng thu và được đưa trở lại bể chứa ban đầu.
6. Quá trình này diễn ra liên tục, tự động, khép kín.

→ Nhờ nguyên lí này, cây vừa nhận đủ dinh dưỡng, vừa được tiếp xúc với không khí giúp rễ phát triển mạnh.

Vận dụng

Vận dụng trang 132

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

Lời giải:

Đây là câu vận dụng thực hành, em có thể tự thực hiện tại gia đình. Dưới đây là gợi ý mẫu:

a) Lựa chọn hệ thống và cây trồng:

• Hệ thống: thuỷ canh không hồi lưu (đơn giản, ít tốn kém, phù hợp gia đình).
• Cây trồng: rau xà lách (dễ trồng, thời gian sinh trưởng ngắn 30 – 40 ngày).

b) Các bước thực hiện:

c) Theo dõi sinh trưởng:

Ghi chép theo dõi hằng tuần các chỉ tiêu: chiều cao cây, số lá, màu sắc lá để đánh giá hiệu quả.

→ Đây là một trải nghiệm thú vị giúp em vận dụng kiến thức trồng cây không dùng đất vào thực tế và có rau sạch cho gia đình.

ThS. Hồ Thị Thư

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám