4 cách trồng rau không cần đất vẫn cho năng suất cao

Cùng với nghề bắt cua đồng, cáy, soi ếch... nghề đặt ống bẫy lươn đồng (một loài da trơn sống ở các vùng đầm lầy, ruộng trũng, ao hồ) ở huyện Kim Sơn (Ninh Bình) đang rộ lên trong những năm gần đây. Theo ghi nhận của phóng viên Nhà nông/báo điện tử Dân Việt, nhờ làm nghề này mà nhiều hộ ở một số xã của huyện Kim Sơn đang có thu nhập cao lên đến trên dưới 500.000 đồng/người/ngày.

Canh tác thủy canh, khí canh, trên phim nhựa hay giá thể giúp cây trồng phát triển khỏe mạnh, cho năng suất cao mà không cần đất, chất bảo vệ thực vật.

Canh tác thủy canh (hydroponics)

Thủy canh là phương pháp canh tác không cần đất, được áp dụng tại nhiều địa phương trong cả nước. Theo đó, cây được trồng trong các giá thể đặt trên máng có chứa dung dịch pha từ nước và chất dinh dưỡng theo tỷ lệ riêng cho từng loại cây và nước khác nhau.

Phương pháp này đã được phát hiện từ thời cổ đại ở Babylon, Ai Cập, Trung Quốc, Ấn Độ. Người xưa đã sử dụng dung dịch phân bón để trồng dưa chuột, dưa hấu và nhiều loại rau củ.

Năm 1699, John Woodward công bố thí nghiệm trồng thủy canh thành công với cây bạc hà. Tuy nhiên, tới thế kỷ XIX, năm 1929, khi William Frederick Gericke - một giáo sư đại học California - trồng thành công cây cà chua đạt kích thước 7,5 m trong dung dịch dinh dưỡng, ông mới gọi hệ thống mới này là "thủy canh" ("Hydroponic" - theo tiếng Hy Lạp, hydros là "nước" và ponos là "làm việc"). Từ đó, thủy canh được ứng dụng và nhân rộng.

So với thổ canh truyền thống, thủy canh có lợi thế kiểm soát được cỏ dại, các vấn đề sâu bệnh và thực hiện được ở những nơi không thể sử dụng đất cho canh tác. Tuy nhiên, một hệ thống thủy canh đòi hỏi sự đầu tư ban đầu lớn, vận hành hệ thống cần chính xác, đồng thời toàn bộ hệ thống vận hành bằng hệ thống bơm nước nên nguồn điện cần ổn định. Ngoài ra, người trồng cần thường xuyên theo dõi chất lượng nước để đảm bảo cây đủ dinh dưỡng và phát triển khỏe mạnh.

Canh tác khí canh (aeroponics)

Khí canh là phương pháp canh tác không dùng đến cả đất và rất ít nước. Thay vào đó, cây cối và rau được trồng trên các giá đỡ, bên dưới được phun dung dịch chứa chất dinh dưỡng trực tiếp vào rễ.

Ý tưởng về khí canh phát triển khi các nhà khoa học quan sát thấy rễ của nhiều loại cây lơ lửng trong không khí như hoa lan từ những năm 1920. Năm 1957, F. W. Went đã trồng cà phê, cà chua với toàn bộ bộ rể lơ lửng trong không khí được phun sương mù dưỡng chất lên rể cây và gọi phương pháp trồng cây này là "aeroponics". Từ đó, khí canh được nghiên cứu rộng rãi hơn và bắt đầu ứng dụng vào sản xuất.

Sơ đồ một mô hình khí canh. Ảnh: AeroFarms.

Ngày nay, khí canh chủ yếu dùng trong các hoạt động nhân giống cây trồng. Tại Nam Định, năm 2014, Trung tâm Ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ (thuộc Sở Khoa học và Công nghệ Nam Định) cùng Trung tâm Giống cây trồng (thuộc Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) tiến hành nghiên cứu thử nghiệm và nhân giống thành công 2 giống khoai tây Solara, Diamant nguyên chủng trong môi trường khí canh.

Phương pháp này tạo ra nguồn giống khỏe mạnh, sạch bệnh để cung cấp cho nông dân. Thử nghiệm cho thấy, quy trình trồng khí canh còn giúp tiết kiệm tới 98% lượng nước và 95% lượng phân bón sử dụng so với cách trồng thông thường. Đồng thời, bằng cách thiết kế các giá khí canh theo dạng tháp dọc, mô hình này còn tiết kiệm diện tích trồng.

Canh tác trên tấm phim nhựa

Canh tác trên tấm phim bằng nhựa do một trong những phương pháp trồng được Yuichi Mori - một nhà khoa học Nhật Bản tìm ra và được đưa vào trồng cà chua từ năm 2009. Phương pháp này cho phép trồng rau và cây ăn quả trên bất cứ mặt phẳng nào.

Tấm phim được làm từ vật liệu hydrogel - một loại vật liệu hấp thụ thường được sử dụng trong các sản phẩm gia đình như tã dùng một lần. Tấm phim hoạt động bằng cách hấp thụ nước và dinh dưỡng thông qua các lỗ thấm hút có kích thước nano (1 trên 1.000.000 của milimet). Cây cối sẽ sinh trưởng trên bề mặt của tấm phim, thay vì đào sâu xuống đất, rễ cây sẽ lan trên bề mặt trong suốt của các tấm mỏng này.

Yuichi Mori và những cây rau được trồng trên tấm phim nhựa. Ảnh: mebiol.co.jp.

Ông Yuichi Mori có ý tưởng về việc áp dụng công nghệ polyme vào nông nghiệp khi đang tìm cách tạo ra thận nhân tạo gần 20 năm trước. Ông thắc mắc rằng nếu cơ chế tương tự được sử dụng để tạo ra hệ thống mạch lọc máu thì cũng có thể sử dụng để trồng cây.

Ông bắt đầu trồng thử nghiệm với một mảng cỏ nhỏ nhờ ánh sáng đèn LED. Sau hơn 10 năm thử nghiệm, ông và các đồng nghiệp đã tạo ra một hệ thống canh tác không cần tới đất và có thể trồng trong nhà kính ở phạm vi rộng.

Phương pháp canh tác trên tấm phim giúp tiết kiệm tới 90% lượng nước sử dụng so với canh tác thông thường. Các lỗ cực nhỏ trên màng polyme cũng hạn chế sự xâm nhập của vi khuẩn và loại bỏ sự cần thiết của thuốc trừ sâu.

Phương pháp này đang được áp dụng tại hơn 150 địa điểm khắp Nhật Bản và Trung Quốc và một trang trại trên sa mặc tại Ả Rập. Mebiol dự kiến sẽ xuất khẩu công nghệ này sang châu Âu và Trung Đông trong thời gian tới.

Trồng trên giá thể

Các giá thể làm bằng xơ dừa, trấu hun vẫn được sử dụng tại nhiều nhà vườn sản xuất rau sạch tại Lâm Đồng, TP HCM. Tại huyện Đức Trọng (Lâm Đồng), các khu vườn dưa leo coctaik trong nhà màng được trồng bằng những bịch giá thể chỉ làm trấu hun, xơ dừa và không tiếp xúc với đất.

Tại đây, lối đi được trải bạt kín để cách ly với mầm bệnh từ đất và tránh cỏ dại, cây nhận chất dinh dưỡng từ giá thể và qua các ống nước nhỏ có chứa nước dinh dưỡng dẫn tới từng gốc cây. Sau khi cây hấp thu, nước lại được thu lại qua các bình chứa nhỏ bên cạnh bịch giá thể.

Phương pháp này giúp tiết kiệm nước tưới, phân bón bởi nước và phân bón được phân bổ trực tiếp tới từng cây và được pha chế theo công thức phù hợp với sự phát triển của từng loại cây khác nhau. Với môi trường trồng trong nhà màng, không chịu tác động từ môi trường, mô hình này có thể áp dụng phổ biến trong điều kiện khí hậu biến đổi thất thường, đất canh tác bị xói mòn hoặc thoái hóa như hiện nay.