Trồng trọt không cần đất

1. Giới thiệu về canh tác không cần đất

Canh tác không cần đất là phương pháp nông nghiệp trong đó cây trồng phát triển mà không cần đất tự nhiên, thay vào đó sử dụng:

• Các giải pháp dựa trên nước (thủy canh, khí canh)

• Chất nền trơ (xơ dừa, đá trân châu, len đá)

• Hệ thống tăng cường chất kích thích sinh học (thủy canh hữu cơ)

Phương pháp này cho phép kiểm soát chính xác các điều kiện vùng rễ, cung cấp:
✔ Tiết kiệm 90% nước so với nông nghiệp truyền thống
✔ Năng suất cao hơn 3-10 lần trên mỗi feet vuông
✔ Sản xuất quanh năm không phụ thuộc vào khí hậu
✔ Giảm sử dụng thuốc trừ sâu

Ban đầu được phát triển cho các hoạt động trong nhà kính, hệ thống không cần đất hiện đang chiếm ưu thế:

Trang trại thẳng đứng đô thị 

Nông nghiệp môi trường có kiểm soát (CEA)

Sản xuất thực phẩm cho sứ mệnh không gian

2. Nguyên lý khoa học của canh tác không cần đất

• Hệ thống không cần đất tối ưu hóa sự phát triển của cây trồng thông qua:

• A. Quản lý oxy hóa

• Rễ cây hấp thụ oxy nhiều hơn 3 lần so với trong đất

• Ngăn ngừa tình trạng kỵ khí gây thối rễ

• B. Độ chính xác cung cấp chất dinh dưỡng

• Kiểm soát trực tiếp pH (5,5-6,5) và EC (1,0-3,5 mS/cm)

• Không có chất dinh dưỡng bị khóa từ các hạt đất

• C. Tăng tốc tăng trưởng

• Quá trình trưởng thành nhanh hơn 30-50% từ điều kiện tối ưu

• Tiếp cận liên tục với nước/chất dinh dưỡng giúp giảm căng thẳng

• 3. Các loại hệ thống không đất

• Loại hệ thống	Sự miêu tả	Tốt nhất cho	Sử dụng nước
  Nuôi cấy nước sâu (DWC)	Rễ ngập trong dung dịch có oxy	Rau diếp, rau thơm	Thấp
  Kỹ thuật màng dinh dưỡng (NFT)	Lớp màng dinh dưỡng mỏng chảy qua rễ	Rau lá xanh	Rất thấp
  Thủy Triều Lên Xuống	Lũ lụt/thoát nước định kỳ	Cây khởi đầu, cây thuốc	Trung bình
  Khí canh	Rễ được phun sương dinh dưỡng	Cây trồng có giá trị cao	Tối thiểu
  Nền văn hóa nền	Phát triển trong môi trường trơ ​​(ví dụ, xơ dừa)	Cà chua, dưa chuột	Trung bình

• 4. Kỹ thuật thủy canh canh tác không cần đất

• A. Kỹ thuật màng dinh dưỡng (NFT)

• Nguyên lý hoạt động: Lớp màng dinh dưỡng 1-2mm chảy qua các kênh dốc

• Các tính năng chính:

• Không cần môi trường trồng trọt

• Tốc độ dòng chảy 1-2L/phút

• Lý tưởng cho rau xanh phát triển nhanh

• B. Nuôi cấy nước sâu (DWC)

• Thành phần:

• Phao nổi (Xốp hoặc nhựa)

• Đá không khí để cung cấp oxy

• Bể chứa 20-50 gallon

• Cây trồng: Húng quế, rau diếp, cải xoăn

• 5. Hệ thống khí canh về canh tác không cần đất

• Khí canh áp suất cao (HPA)

• Kích thước hạt sương mù: 5-50 micron

• Chu kỳ thời gian: 5 giây BẬT / 5 phút TẮT

• Sử dụng thương mại: AeroFarms (NJ) trồng 2 triệu pound rau xanh/năm

• Khí canh áp suất thấp (LPA)

• Tốt nhất cho: Người trồng tại nhà

• Trị giá: $200-$$200-$1.000/lần cài đặt

• 6. Phương pháp dựa trên chất nền

• So sánh phương tiện canh tác không cần đất

• Chất nền	Giữ nước	Sục khí	Độ ổn định pH
  Xơ dừa	Cao	Trung bình	Tốt
  Đá trân châu	Thấp	Xuất sắc	Hội chợ
  Bông khoáng Rockwool	Trung bình	Tốt	Xuất sắc
  Sỏi đất sét	Thấp	Xuất sắc	Tốt

• 7. Quản lý dinh dưỡng của canh tác không đất

• Các yếu tố cần thiết:

• Chất dinh dưỡng đa lượng: N, P, K, Ca, Mg, S

• Nguyên tố vi lượng: Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo

• Các thông số giải pháp:

• Phạm vi pH: 5,5-6,5 (hầu hết các loại cây trồng)

• Mức EC:

• Cây giống: 0,8-1,2 mS/cm

• Thực vật: 1,2-2,0

• Ra quả: 2.0-3.5

• 8. Sinh lý thực vật Thích nghi với canh tác không đất

• Cấu trúc rễ: Phát triển nhiều lông rễ bên hơn

• Điều hòa khí khổng: Cải thiện dưới VPD được tối ưu hóa

• Hấp thụ chất dinh dưỡng: Hấp thụ trực tiếp giúp tăng hiệu quả

• 9. Thiết kế hệ thống canh tác không cần đất

• Hệ thống nhà tự làm (Dưới 100 đô la):

• Bình chứa: xô 5 gallon

• Môi trường trồng trọt: Xơ dừa + đá trân châu

• Cung cấp chất dinh dưỡng: Máy bơm khí + đường ống nhỏ giọt

• Chiếu sáng: Tấm LED 50W

• Thiết lập nhà kính thương mại về canh tác không cần đất

• Cấu trúc: Polycarbonate hoặc thủy tinh

• Tưới tiêu: Tưới phân tự động

• Kiểm soát khí hậu: Làm giàu CO₂, máy hút ẩm

• 10. Điều kiện tối ưu của canh tác không cần đất

• Tham số	Phạm vi lý tưởng
  Nhiệt độ	68-77°F (20-25°C)
  Độ ẩm	Độ ẩm tương đối 60-70%
  CO₂	800-1200 trang/phút
  Cường độ ánh sáng	400-800 μmol/m²/giây