Giá thể thủy canh: So sánh len đá, xơ dừa, đá perlite và đất sét

Giá thể thủy canh là gì?

Giá thể thủy canh là các vật liệu trơ hoặc ít dinh dưỡng, giữ cố định rễ cây trong hệ thống trồng không đất, trong khi dung dịch dinh dưỡng cung cấp toàn bộ dưỡng chất cho cây. Giá thể thủy canh phù hợp đồng thời cung cấp nước, không khí và điểm tựa cơ học cho rễ, mà không đưa thêm mầm bệnh, muối hoặc gây biến động pH khó dự đoán.

Khác với đất trồng chậu hoặc giá thể không đất đóng bao bán để trồng trong chậu, giá thể trong thủy canh không nhằm cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Nó đóng vai trò làm khung nâng đỡ. Đó là lý do cùng một công thức dinh dưỡng có thể cho kết quả rất khác nhau khi dùng với len đá, xơ dừa, đá perlite hoặc đất sét nung nở: mỗi vật liệu giữ lượng nước và không khí khác nhau sau khi tưới, đồng thời tương tác với dung dịch theo cách khác nhau. Vì vậy, lựa chọn giá thể thủy canh là một quyết định kỹ thuật gắn với loại hệ thống, cây trồng, tần suất tưới và chất lượng nước.

Một số hệ thống hầu như không cần giá thể. Trong máng NFT và bè thủy canh nước sâu, một viên mút hoặc viên len đá nhỏ chỉ có tác dụng cố định cây con, còn rễ mọc trực tiếp vào dòng dung dịch lưu chuyển. Trong các hệ thống trồng bằng túi, tấm giá thể và xô có tưới nhỏ giọt, giá thể là vùng rễ trong suốt vụ trồng, nên đặc tính của nó có vai trò rất lớn.

Một giá thể thủy canh tốt cần đáp ứng những yêu cầu nào?

Dù làm từ vật liệu nào, một giá thể thủy canh tốt cũng cần:

• Giữ đủ nước để đáp ứng nhu cầu của rễ giữa các lần tưới mà không bị úng kéo dài.
• Có đủ lỗ rỗng chứa không khí để rễ hô hấp. Rễ trong giá thể bão hòa nước, thiếu không khí sẽ bị ngạt và dễ bị thối rễ.
• Sạch và đồng đều, không có mầm bệnh, hạt cỏ dại và muối, đồng thời nhất quán giữa các lô để các thông số tưới đã cài đặt vẫn phù hợp.
• Có đặc tính hóa học dự đoán được, với pH ổn định hoặc dễ điều chỉnh và khả năng trao đổi cation thấp hoặc đã biết rõ.
• Phù hợp với thiết bị: viên ươm phải vừa với rọ thủy canh hoặc lỗ trên máng, còn tấm giá thể phải vừa với máng dẫn hoặc máng trồng.
• Thuận tiện để thải bỏ hoặc tái sử dụng khi kết thúc vụ trồng.

Không có vật liệu nào tốt nhất ở mọi tiêu chí, vì vậy hầu hết các trang trại thương mại sử dụng hai loại: một loại cho giai đoạn nhân giống (viên hoặc bầu ươm) và một loại cho giai đoạn sản xuất (tấm, túi hoặc xô giá thể), hoặc hoàn toàn không dùng giá thể trong các hệ thống trồng trong nước.

Những loại giá thể thủy canh nào phổ biến nhất?

Bảng dưới đây so sánh các loại giá thể thủy canh được người trồng sử dụng thường xuyên nhất. Các giá trị là khoảng điển hình; từng sản phẩm có thể khác nhau tùy theo khối lượng riêng, độ dài sợi và quy trình xử lý.

Viên và tấm len đá

Len đá được tạo bằng cách kéo đá bazan nóng chảy thành sợi rồi ép thành viên, khối và tấm. Khi còn mới, vật liệu này vô trùng, rất đồng đều và giữ nhiều nước nhưng vẫn thoát nước tốt, vì vậy viên len đá ươm và trồng cây là giá thể nhân giống tiêu chuẩn trong nhiều nhà kính. Điểm yếu của nó là pH ban đầu cao và không phân hủy, nên cần có phương án thải bỏ hoặc tái chế các tấm đã sử dụng.

Xơ dừa

Xơ dừa là vỏ dừa đã qua xử lý, được bán dưới dạng xơ rời, mảnh vỏ, mụn dừa hoặc tấm ép và túi trồng. Vật liệu này giữ nước tốt, dễ thấm nước trở lại và có khả năng tái tạo. Xơ dừa thô có thể chứa nhiều natri, kali và clorua, vì vậy hãy mua xơ dừa đã được rửa và xử lý đệm, hoặc lên kế hoạch rửa bằng dung dịch giàu canxi trước khi trồng.

Đá perlite và đất sét nung nở

Đá perlite và viên đất sét nung thuộc nhóm giá thể có độ “thoáng khí” cao. Chúng thoát nước nhanh và giúp rễ được cung cấp đủ oxy, nên phù hợp với cây trồng được tưới nhiều lần mỗi ngày, chẳng hạn cà chua trồng trong xô Hà Lan (Dutch bucket). Chúng giữ ít nước, nghĩa là khi bơm hỏng, cây trồng sẽ nhanh chóng biểu hiện ảnh hưởng.

Viên mút và viên mút xốp

Với rau ăn lá trồng bằng NFT hoặc bè nổi, nhiều trang trại sử dụng viên mút hoặc mút xốp thủy canh cắt sẵn làm giá thể ươm, gieo hạt trong khay ươm và đặt trên bàn ươm cho đến khi chuyển cây. Chúng sạch, có chi phí thấp tính trên mỗi cây, dễ thao tác trên dây chuyền gieo hạt và vừa với rọ thủy canh tiêu chuẩn. Viên mút ươm cây hình vuông và viên mút theo kích thước tùy chỉnh của chúng tôi là những ví dụ về dạng giá thể này.

Cách sử dụng viên len đá trong thủy canh

Sử dụng len đá trong thủy canh khá đơn giản khi bạn đã điều chỉnh pH và tránh tưới quá nhiều. Quy trình điển hình cho viên len đá ươm hạt và các loại viên ươm hạt thủy canh khác:

1. Ngâm trước các viên trong vài giờ hoặc qua đêm bằng nước đã điều chỉnh về khoảng pH 5.5. Một số hướng dẫn khuyến nghị nạp dinh dưỡng trước bằng dung dịch loãng có EC khoảng 1.0 mS/cm.
2. Để ráo các viên bằng cách để nước tự nhỏ xuống hoặc lắc nhẹ. Không bóp vì sẽ làm bẹp cấu trúc sợi.
3. Gieo một hoặc hai hạt vào mỗi viên, sâu vài milimét, rồi đậy khay để duy trì độ ẩm cao cho đến khi hạt nảy mầm.
4. Tưới từ dưới lên bằng dung dịch dinh dưỡng loãng khi lá thật xuất hiện, để viên giá thể nhẹ đi giữa các lần tưới.
5. Chuyển cây khi rễ xuất hiện ở đáy và các mặt bên. Đặt viên len đá ươm hạt vào rọ thủy canh, lên khối giá thể hoặc trực tiếp lên tấm giá thể.
6. Quản lý tấm giá thể theo khối lượng và lượng nước thoát: trong giai đoạn sản xuất, tưới đến khi đạt tỷ lệ nước thoát đã định, đồng thời theo dõi EC và pH của nước thoát để điều tiết sinh trưởng cây trồng.

Sai lầm phổ biến nhất khi dùng viên len đá ươm hạt là giữ chúng luôn sũng nước. Len đá giữ nhiều nước đến mức cây con có thể nằm trong viên giá thể bão hòa nước suốt nhiều ngày, tạo điều kiện cho bệnh chết rạp cây con. Hãy để các viên giảm ẩm nhẹ giữa các lần tưới.

Giá thể thủy canh nào phù hợp với từng hệ thống?

Chọn giá thể phù hợp với cách nước di chuyển trong hệ thống của bạn.

• Máng NFT: chỉ dùng viên mút hoặc viên len đá. Giá thể dày cản trở lớp màng dinh dưỡng mỏng và có thể gây đọng nước. Xem hướng dẫn về hệ thống NFT của chúng tôi.
• Bè thủy canh nước sâu: viên mút hoặc viên len đá trong rọ thủy canh, được giữ trên các tấm nổi. Rễ buông xuống nước được sục khí.
• Bàn ngập rút: khối len đá, viên than bùn hoặc viên đất sét nung. Đá perlite có xu hướng nổi và trôi trong các đợt ngập. Hướng dẫn về hệ thống ngập rút của chúng tôi trình bày về thiết kế bàn.
• Xô Hà Lan (Dutch bucket): đá perlite, viên đất sét nung hoặc hỗn hợp xơ dừa–perlite. Các giá thể này thoát nước tốt, nên phù hợp với các chu kỳ tưới nhỏ giọt ngắn và thường xuyên.
• Túi trồng, tấm giá thể và máng: xơ dừa hoặc len đá, được cấp dinh dưỡng bằng tưới nhỏ giọt theo phương thức xả bỏ hoặc tuần hoàn nước thoát. Đây là phương thức tiêu chuẩn cho cà chua, dưa chuột, ớt và dâu tây.
• Tháp trồng thẳng đứng: thường dùng một viên ươm trong rọ thủy canh, không có giá thể rời, vì giá thể rời có thể bị cuốn vào bể chứa và làm tắc bơm.

Để xem so sánh trực tiếp các loại hệ thống, hãy đọc So sánh NFT, DWC và xô Hà Lan (Dutch bucket).

Nên sử dụng rọ và giỏ thủy canh cỡ nào?

Rọ thủy canh, còn gọi là giỏ thủy canh hoặc rọ lưới thủy canh, giữ viên ươm và giá thể trong lỗ trên máng, bè hoặc tháp. Lựa chọn rọ thủy canh phù hợp phụ thuộc vào kích thước cây và khoảng cách trồng:

• Khoảng 25 đến 50 mm (1 đến 2 in) cho bầu xà lách, rau gia vị và cây trồng dạng rau mầm vi lượng (microgreens) trong NFT và bè nổi.
• Khoảng 50 đến 75 mm (2 đến 3 in) cho rau ăn lá cỡ lớn hơn, húng quế và cây trồng trên tháp.
• Xô hoặc túi khoảng 8 đến 12 L cho cây lấy quả trồng trên giá thể, chẳng hạn cà chua và ớt.

Chọn rọ trồng thủy canh bằng nhựa an toàn khi tiếp xúc với thực phẩm, có chất ổn định chống tia UV, và kiểm tra để bảo đảm vành ngoài tựa chắc vào lỗ trên máng, ngăn ánh sáng chiếu tới dung dịch gây phát triển tảo.

Còn viên trồng thủy canh và viên ươm có sẵn hạt giống thì sao?

Viên trồng thủy canh, còn được bán với tên viên ươm hạt thủy canh hoặc viên trồng vườn, là các viên được nạp sẵn giá thể, thường là than bùn hoặc xơ dừa trong vỏ lưới hoặc vỏ phân hủy sinh học, có sẵn hạt giống bên trong. Chúng được thiết kế cho thiết bị trồng thủy canh nhỏ gọn trong nhà và hệ thống để bàn sử dụng viên trồng vườn trong nhà, nơi sự tiện lợi được coi trọng hơn chi phí trên mỗi cây. Với trang trại thương mại, mua viên chưa có hạt và tự gieo tại trang trại thường rẻ hơn nhiều, đồng thời cho phép dùng bất kỳ giống nào. Với nhà phân phối cung cấp hệ thống gia đình, các câu hỏi quan trọng là dạng viên có vừa với thiết bị trồng không, giá thể có sạch mầm bệnh không và hạt giữ được khả năng nảy mầm bao lâu khi bảo quản. Hướng dẫn trồng rau gia vị trong nhà của chúng tôi trình bày chi tiết hơn về các hệ thống gia đình và để bàn.

Giá thể thủy canh nào tốt nhất?

Không có giá thể thủy canh tốt nhất cho mọi trường hợp, chỉ có loại phù hợp nhất với cây trồng, hệ thống và địa điểm cụ thể. Bạn có thể bắt đầu với các lựa chọn sau:

• Rau ăn lá và rau gia vị trồng trong nước: viên mút hoặc viên len đá.
• Cà chua, dưa chuột và ớt: tấm len đá hoặc xơ dừa, hoặc đá perlite trong xô Hà Lan (Dutch bucket).
• Dâu tây: túi trồng xơ dừa hoặc tấm xơ dừa đặt trong máng hoặc máng trên giàn chữ A, chẳng hạn máng trồng dâu tây trên giàn chữ A dùng cho tấm xơ dừa của chúng tôi.
• Sản xuất cây giống: viên len đá, viên than bùn hoặc viên mút xốp trên bàn ngập.

Cũng cần cân nhắc nguồn cung tại địa phương và phương án thải bỏ. Xơ dừa dễ tìm mua ở nhiều vùng nhiệt đới và có thể ủ phân hữu cơ. Len đá cho hiệu quả sử dụng rất đồng đều nhưng cần có kế hoạch thải bỏ. Viên đất sét nung và đá perlite có thể được làm sạch và tái sử dụng, nhưng việc này đòi hỏi công lao động đáng kể.

Mua và đánh giá chất lượng giá thể trồng không đất như thế nào?

Trước khi quyết định chọn nhà cung cấp giá thể trồng không đất, hãy kiểm tra nhanh các mục sau:

1. Yêu cầu bảng thông số kỹ thuật gồm khối lượng riêng, khả năng giữ nước, độ rỗng chứa khí, pH và EC.
2. Đối với xơ dừa, hãy hỏi về hàm lượng natri và kali, cùng việc sản phẩm đã được rửa và xử lý đệm hay chưa.
3. Thử nghiệm trên một bàn hoặc hàng trồng, rồi so sánh EC, pH của nước thoát và sự phát triển của rễ với giá thể hiện tại.
4. Xác nhận kích thước viên ươm và tấm giá thể phù hợp với khay, rọ thủy canh và máng của bạn.
5. Kiểm tra cách bảo quản và vận chuyển vật liệu. Xơ dừa ép cần được ngâm cho hút nước trở lại, còn len đá phải được giữ khô và sạch.
6. Lập kế hoạch xử lý khi hết thời gian sử dụng: ủ phân hữu cơ, tái chế, tái sử dụng sau khi tiệt trùng hoặc chôn lấp.

Dù chọn loại nào, chương trình dinh dưỡng của bạn cũng phải phù hợp với giá thể đó. Giá thể có khả năng trao đổi cation cao, như xơ dừa, có thể giữ lại canxi và magiê ở đầu vụ. Hướng dẫn về dinh dưỡng thủy canh, EC và pH của chúng tôi giải thích cách thiết lập và điều chỉnh dung dịch.

Bạn đang lên kế hoạch cho hệ thống trồng không đất?

Mars Vertical Farm có hơn 20 năm kinh nghiệm sản xuất, chế tạo máng NFT, hệ thống xô Hà Lan (Dutch bucket), bàn ngập rút và giàn chữ A tại nhà máy ở Thượng Hải, cùng các viên ươm và khay đi kèm. Xem các hệ thống thủy canh của chúng tôi hoặc gửi cho chúng tôi thông tin cây trồng và kích thước nhà kính của bạn để được đề xuất hệ thống và giá thể phù hợp kèm báo giá.

Nguồn tham khảo

• Cơ quan Khuyến nông Đại học Bang Oklahoma, HLA-6728: Giá thể thủy canh
• Trung tâm Đa dạng hóa Cây trồng, Đại học Kentucky: Sản xuất xà lách thủy canh trong môi trường được kiểm soát