Khí canh là gì? Khí canh phù hợp với những loại cây trồng nào?

Khí canh là một trong những kỹ thuật trồng cây vô cùng tiên tiến mang lại hiệu quả kinh tế cao, sản lượng lớn. Trong khi một số hệ thống thuỷ canh đang hoạt động theo phương pháp trồng cây không cần đất thì khí canh là phương pháp duy nhất không yêu cầu môi trường gieo trồng cụ thể, rễ của cây sẽ treo lơ lửng trong không khí ở môi trường khép kín để cây có thể sinh trưởng và phát triển tốt. Vậy hệ thống khí canh là gì? Tại sao khí canh mang lại nhiều lợi ích cho người trồng? Đọc ngay bài viết dưới đây cùng Namix để hiểu rõ hơn và vận dụng hình thức canh tác này thành công nhé!

Hệ thống khí canh là gì?

Khí canh (Aeroponics) là kỹ thuật gieo trồng thực vật tiên tiến không cần đất được nhiều nông dân sử dụng. Với phương pháp này, cây trồng được treo lơ lửng trong không khí, rễ cây sẽ được phun sương liên tục hoặc định kỳ bằng dung dịch dinh dưỡng và nước, giúp cây hấp thụ chất dinh dưỡng hiệu quả hơn. 

• Khí canh không chỉ giúp cây phát triển nhanh chóng mà còn dễ dàng kiểm soát chất dinh dưỡng, khí, và độ ẩm, tạo ra môi trường lý tưởng cho cây phát triển..
• Khí canh từ lâu đã được sử dụng như một công cụ nghiên cứu về sinh lý học của rễ và được khuyến khích sử dụng như một kỹ thuật để kiểm soát trạng thái ổn định các chất dinh dưỡng, trao đổi khí, nhiệt độ và độ ẩm của rễ.¹

Tại sao phải sử dụng hệ thống khí canh?

Khí canh giải quyết các vấn đề canh tác hiện đại bằng cách đưa ra một phương pháp thay thế để sản xuất an toàn, hiệu quả. Một số ưu điểm quan trọng của hệ thống khí canh, như:

• Sử dụng ít đất hơn 98%: Đơn giản vì bản chất của hệ thống, khí canh sử dụng đất ít hơn 98% so với các phương pháp canh tác truyền thống bằng cách tận dụng không gian theo chiều dọc cũng như chiều ngang.
• Có thể sản xuất quanh năm: Khí canh thuộc một nhóm các phương pháp thực hành được gọi là CEA – Controlled Environment Agriculture – Kiểm soát Nông nghiệp môi trường. Thuật ngữ chung này áp dụng cho tất cả các loại hình trồng cây trong nhà, trong đó các điều kiện môi trường, bao gồm nhiệt độ và ánh sáng mặt trời, được người trồng kiểm soát. Trồng trong môi trường được kiểm soát sẽ dễ dàng dự đoán thời điểm thu hoạch, trồng cây có chất lượng và duy trì các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm cao.
• Sử dụng nước ít hơn 95%: Mặc dù các hệ thống khí canh sử dụng các giải pháp dựa vào nước để hoạt động hiệu quả nhưng chúng sử dụng lượng nước ít hơn khoảng 95% so với canh tác truyền thống.
• Hiệu quả hơn: Người trồng thiết kế hệ thống và giải pháp dinh dưỡng của mình để tối đa hóa sự tăng trưởng và năng suất của cây trồng. Cây trồng trong những khu vườn trong nhà này được biết là có tốc độ phát triển nhanh gấp 3 lần so với những cây ở trang trại ngoài trời.
• An toàn hơn cho người tiêu dùng: Một môi trường khép kín sẽ loại bỏ khả năng ô nhiễm từ đất hoặc các tác nhân từ thiên nhiên do đó không cần dùng thuốc diệt cỏ hoặc thuốc trừ sâu. Nhờ đó các sản phẩm được gieo trồng theo phương pháp này hữu cơ hơn.

Cấu tạo cơ bản của hệ thống khí canh

Hệ thống khí canh được hình thành từ các bộ phận cơ bản bao gồm:

• Giá đỡ: Bộ phận này giữ vai trò chính, nó giúp cố định rễ cây khi chúng nằm dưới kệ. Giá đỡ thường được gắn chặt vào buồng trồng/ rọ nhựai để đảm rễ cây luôn được bảo ổn định.
• Hệ thống cung cấp chất dinh dưỡng: Hệ thống này chịu trách nhiệm cung cấp chất dinh dưỡng để nuôi dưỡng cây trồng. Bộ phận này gồm đầu phun chất dinh dưỡng, ống dẫn, bình chứa, và máy bơm. 
• Hệ thống cảm biến: Là bộ phận quan trọng của hệ thống khí canh. Cảm biến sẽ giúp nông dân dễ dàng theo dõi sự thay đổi của ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ, và siêu âm mức nước phù hợp.
• Bình chứa dung dịch dinh dưỡng: Dùng để chứa dung dịch dinh dưỡng, thường là một bể chứa.
• Đài phun nước chìm/ Máy bơm: Bơm nước từ máy bơm/ bình chứa đến rễ cây trồng, giữ vai trò quan trọng trong quá trình cung cấp nước và chất dinh dưỡng.
• Ống dẫn nước: Dùng để bơm nước từ máy bơm đến rễ cây.
• Buồng trồng kèm Rọ nhựa: Được sử dụng để trồng cây, tạo môi trường tốt nhất cho sự phát triển của rễ.
• Vòi Phun Nước: Bơm nước đồng đều đến cây trồng trong buồng trồng.
• Ống dẫn dung dịch dinh dưỡng dư thừa: Dùng để thải bởt dung dịch dinh dưỡng dư thừa về bể chứa.
• Hẹn Giờ: Thường được cài đặt theo chu kỳ, đảm bảo việc bật và tắt bơm nước theo thời gian hợp lý.

Phân loại hệ thống khí canh

Hệ thống Áp suất Thấp

Mô hình khí canh áp suất thấp áp dụng hệ thống vận chuyển dung dịch dinh dưỡng bằng giọt áp suất thấp.

• Phương thức hoạt động: Khí canh áp suất thấp sử dụng máy bơm áp suất thấp để tạo ra sương mù nhẹ đưa đến rễ cây. Với phương pháp khí canh áp suất thấp, sương mù giống như tia phun hoặc giọt nhỏ, nhẹ và được thiết kế để cho phép rễ cây hấp thụ chất dinh dưỡng từ từ và đều đặn, cung cấp nguồn dinh dưỡng dần dần và ổn định hơn. 

• Quy mô áp dụng: Được thiết kế đặc biệt cho các khu vườn quy mô nhỏ. Tuy nhiên, cần đề phòng ống dẫn nước, bể trồng… tích tụ các chất độc hại trong dung dịch dinh dưỡng, tiềm ẩn nguy cơ gây hại cho rễ cây thông qua vi khuẩn.
• Loại cây thích hợp: Phương pháp trồng khí canh này thường được sử dụng cho các loài thực vật “mỏng manh”, thể trạng yếu và phát triển chậm. Vì các loại cây này có thể bị tổn hại bởi hệ thống phun sương áp suất cao, cũng như những người tự học trồng cây vì phương pháp này không tốn kém.

Hệ thống Áp suất Cao

Sử dụng bơm nước áp suất cao, hệ thống này không chỉ chuyển dung dịch dinh dưỡng mà còn hỗ trợ quá trình lọc khí và khử trùng nước. 

• Phương thức hoạt động: Khí canh áp suất cao sử dụng máy bơm áp suất cao để chuyển đổi dung dịch dinh dưỡng thành sương mù mịn. Sau đó, sương mù được đưa trực tiếp đến rễ cây thông qua vòi phun có áp suất cao. Các hệ thống khí canh áp suất cao yêu cầu một bể chứa với áp suất có khả năng chứa 60 đến 90 psi, cùng với các vòi phun chất lượng thương mại có thể tạo ra sương mù đủ mịn. Sương mù mịn được tạo ra bằng khí canh áp suất cao cung cấp nhiều oxy hơn cho rễ cây, cho phép chúng hấp thụ chất dinh dưỡng nhanh chóng và hiệu quả.
• Quy mô áp dụng: Đây là lựa chọn lý tưởng cho các khu vườn có diện tích rộng, đòi hỏi hiệu suất và độ chính xác cao.

Hệ thống Thương mại

Với sự kết hợp của công nghệ tiên tiến và áp suất cao, hệ thống thương mại không chỉ có quy mô lớn mà còn đòi hỏi nguồn lực đáng kể. Hệ thống khí canh thương mại bao gồm các thiết bị duy trì và kiểm soát giống cây như bộ đếm thời gian, cảm biến, thiết bị chiếu sáng, và các bộ điều khiển khác, tạo ra một hệ thống toàn diện và hiệu quả đáng kể trong nông nghiệp hiện đại.

Một số hệ thống khí canh phổ biến hiện nay

• Hệ thống khí canh thẳng đứng: Loại hệ thống khí canh này được thiết kế để trồng cây theo chiều dọc, xếp chồng lên nhau, cho phép tận dụng tối đa không gian trong một diện tích hạn chế. Các hệ thống đứng này có đủ hình dạng và kích cỡ, thậm chí đủ nhỏ để trồng trọt ở hiên sau, ban công hoặc thậm chí bên trong một căn hộ có đủ ánh sáng.
• Hệ thống khí canh nằm ngang:  Kết cấu nằm ngang phù hợp cho những nơi có diện tích rộng như sân vườn hoặc sân thượng. Bạn có thể tùy chỉnh số lượng và chiều dài các máng trên giàn tùy thuộc vào diện tích sẵn có. Với giàn trải ngang, cây trồng được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời tối đa, giúp chúng phát triển đồng đều và năng suất cao. Mô hình thuỷ canh này không chỉ dễ lắp đặt mà còn thuận tiện trong việc chăm sóc và thu hoạch.

Có thể bạn quan tâm:

• Khí canh là gì? Ưu, nhược điểm của phương pháp khí canh
• Cách trồng cà chua bằng phương pháp thủy canh trong nhà lưới
• Dâu tây thủy canh trồng có dễ và an toàn để ăn không?

Ưu, nhược điểm của kỹ thuật sử dụng hệ thống khí canh

Ưu điểm hệ thống khí canh

Namix tin chắc rằng, những thành tựu đột phá mà phương pháp khí canh mang lại sẽ không phụ lòng của bạn:

• Không cần chất nền, không gây áp lực cơ học lên bộ rễ của cây (Theo nghiên cứu Greener Journal of Agricultural Sciences²).
• Tối ưu hóa năng suất lao động: Hệ thống khí canh được thiết lập tự động hoá nhờ các cảm biến, giảm đáng kể thời gian, công sức cho việc theo dõi và chăm sóc cây trồng.
• Quản lý nước và dinh dưỡng hiệu quả: Một số nghiên cứu khoa học cho thấy, do hệ thống khí canh tuần hoàn và tái sử dụng dung dịch dinh dưỡng nên chúng tiết kiệm chi phí phân bón (Theo nghiên cứu Growing plans in aeroponics growth system³). Kết quả cho thấy hệ thống canh tác khí canh có thể tiết kiệm 98% nước, 60% chất dinh dưỡng với sản phẩm 100% không dùng thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ.⁴ 
• Kiểm soát các yếu tố ảnh hưởng cây hiệu quả: Dễ dàng theo dõi nhiệt độ, mức dinh dưỡng, pH, tần suất và thời gian phun sương cũng như lượng oxy sẵn có⁵. 
• Nâng cao năng suất: Phương pháp trồng rau bằng hệ thống khí canh tăng năng suất rau màu khoảng 1,5 – 2 lần so với canh tác truyền thống.
• Kiểm soát sâu bệnh hiệu quả: Khí canh khắc phục tình trạng lây lan sâu bệnh và ngăn chặn vi khuẩn kí sinh. Bằng cách phun khí dạng sương, phương pháp này giúp tránh được nguy cơ bệnh tật cho cây. Khi phát hiện mầm bệnh, hệ thống sẽ thông báo và có thể loại bỏ ngay bằng cách thay nước ở bồn máy bơm.
• Tiết kiệm diện tích trồng trọt: Hệ thống khí canh là phương pháp lý tưởng cho các gia đình, hộ nông dân nhỏ muốn canh tác vườn rau sạch. Các trụ đứng không chiếm nhiều diện tích, nhưng có thể trồng được số lượng cao hơn đáng kể so với các phương pháp truyền thống.

Nhược điểm của hệ thống khí canh

Bên cạnh những ưu điểm vượt trội, phương pháp trồng cây bằng hệ khí canh cũng đối mặt với một số hạn chế cần được xem xét:

• Chi phí đầu tư và sửa chữa:
  • Yêu cầu về kỹ thuật và chi phí lắp đặt cần sự đầu tư vốn lớn.
  • Chi phí sửa chữa có thể tăng cao khi gặp sự cố lớn trong hệ thống.
• Yêu cầu kỹ thuật cao: Người trồng cần có kinh nghiệm và hiểu biết chuyên sâu về kỹ thuật trồng cây khí canh để thực hiện thành công.
• Tiêu tốn nhiều năng lượng: Hệ thống hoạt động liên tục 24/24, đòi hỏi tiêu thụ lượng điện năng đáng kể.
• Quản lý thời gian: Đòi hỏi người trồng phỉa theo dõi hàng ngày về tiến triển của cây, điều này có thể tốn nhiều thời gian hơn so với các phương pháp khác.
• Bảo trì máy phun sương: Máy phun sương cần được vệ sinh đều đặn để tránh tình trạng lắng động, nghẹt ống do khoáng chất.
• Nguy cơ cây thiếu nước khi mất điện: Nếu máy phun sương không hoạt động do mất điện, có nguy cơ cây trở nên khô héo và ảnh hưởng đến sức khỏe của chúng.
• Yêu cầu chú ý thường xuyên đến độ pH và tỷ lệ mật độ dinh dưỡng vì hệ thống này rất nhạy cảm. Hiểu tỷ lệ phù hợp và áp dụng khái niệm này có thể khó khăn đối với người mới bắt đầu và chỉ những người quen thuộc hơn với các hệ thống như vậy mới có thể thử được.
• Sự phụ thuộc vào hệ thống. Một hệ thống khí canh được tạo thành từ các vòi phun sương, máy bơm áp suất cao và bộ hẹn giờ. Nếu một trong những thứ này bị hỏng, cây của bạn sẽ dễ dàng chết.
• Vi sinh vật có thể được đưa vào rễ cây thông qua nước.

Những loại cây nào thích hợp sử dụng hệ thống khí canh?

Loại cây nào phát triển tốt nhất trong hệ thống khí canh?

Như đã nêu ở trên, những loại cây tốt nhất để bạn trồng phụ thuộc vào loại hệ thống khí canh mà bạn có (tức là theo chiều dọc hoặc chiều ngang), khí hậu, chất lượng hạt giống và cách bảo trì liên tục.

Tuy nhiên, các nhà khoa học đã chỉ ra rằng hệ thống khí canh sẽ tăng năng suất đáng kể cho những loại cây trồng sau: cà chua, dưa chuột, rau diếp và dâu tây, rau lá, khoai tây, thảo mộc và cây thuốc, …

Cây ăn quả

Nhiều loại cây ăn quả như chuối, anh đào, táo, vì mọc trên cây, không thích hợp với hầu hết các hệ thống khí canh. Ngược lại, dưa leo, dưa hấu, dâu tây, và quả việt quất là những lựa chọn phù hợp. 

Rau các loại

Hệ thống khí canh có thể được sử dụng để trồng nhiều loại rau khác nhau. Nguyên tắc chung khi dùng phương pháp này là nếu loại cây đó không mọc trên cây (ví dụ: bơ) và không phải là loại rau củ (ví dụ: khoai tây, cà rốt), nó sẽ phát triển tốt! Tuy nhiên, sự phù hợp của từng loại rau cụ thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như kích thước cây, tốc độ tăng trưởng và điều kiện môi trường. 

Các thí nghiệm tại Hợp tác xã mở rộng Đại học Cornell đã chứng minh rằng Khí canh là phương tiện hiệu quả nhất để trồng rau xanh. Rau xanh có thể bị nhiễm mầm bệnh và vi khuẩn trong đất như E.coli, nhưng khi sử dụng hệ thống khí canh, nguy cơ mắc các bệnh về rễ đã giảm rõ rệt. Điều này đặc biệt có lợi cho những cây trồng dễ bị nhiễm mầm bệnh và vi khuẩn trong đất.

Rau lá, rau thơm, salad 

Hầu như tất cả các loại rau lá đều thích hợp trồng trong hệ thống khí canh do kích thước nhỏ và tốc độ tăng trưởng nhanh. Khí canh cung cấp một môi trường lý tưởng để trồng thảo mộc vì nó cho phép kiểm soát chính xác dung dịch dinh dưỡng, độ ẩm và nhiệt độ, giúp cây tăng trưởng nhanh hơn và năng suất cao hơn. 

Hoa

Hệ thống khí canh có thể được sử dụng để trồng nhiều loại hoa khác nhau, bao gồm cả lan, hoa hồng, hoa cẩm chướng, hoa hạnh nhân, và hoa cẩm tú cầu. Phương pháp nuôi cây bằng khí canh mang lại nhiều ưu điểm cho sản xuất hoa, như tăng tốc quá trình phát triển và cải thiện chất lượng hoa.

Hệ thống khí canh có giá bao nhiêu?

Một hệ thống cơ bản để trồng cây bằng phương pháp khí canh thường có giá khoảng 2.000.000 đồng. Tuy nhiên, đối với một hệ thống đầy đủ, chất lượng cao và có khả năng trồng quy mô lớn, giá có thể lên đến 20.000.000 đồng hoặc thậm chí cao hơn.

Tóm lại, ưu điểm tuyệt vời nhất của khí canh là hiệu quả kinh tế và năng suất cao hơn so với các hệ thống khác. Tuy nhiên, điều này cũng đồng nghĩa với việc phải đầu tư chi phí đáng kể. Việc thiết lập hệ thống khí canh đòi hỏi chi phí cao và nắm rõ kỹ thuật cũng như am hiểu kiến thức sâu rộng về các yếu tố như độ pH và tỷ lệ dinh dưỡng trong quá trình trồng cây đặc biệt này. Nếu bạn mới bắt đầu với phương pháp khí canh, Namix muốn chia sẻ rằng hãy cân nhắc kỹ lưỡng về ưu và nhược điểm, và chọn lựa hệ thống mà bạn tin rằng sẽ phù hợp nhất với ngân sách của bạn!

Khách mua lẻ, tư vấn kỹ thuật: 0902422348 hoặc Nhắn tin Fanpage Namix

Đại lý, nhà phân phối: 0902612348 hoặc Nhắn tin Zalo

Công ty Nông Nghiệp Công Nghệ Cao NAMIX

• Trụ Sở Chính: Số 2A3, đường số 3, Đại Học Nông Lâm, Tp.Thủ Đức, Tp.HCM.
• Văn Phòng: Khu Công nghệ Phần Mềm ĐHQG – ITP, Võ Trường Toản, KP 6, Tp.Thủ Đức, Tp.HCM.
• CSKH/Zalo: 0907282348 (Ms Nhật Phúc)
• Facebook: NAMIX – Làm vườn dễ hơn
• SĐT: 02871023489
• Email: [email protected]

Nguồn tham khảo:

1. Tafesse EG, Aidoo MK, Lazarovitch N, Rachmilevitch S, “Aeroponic systems: A unique tool for estimating plant water relations and NO₃ uptake in response to salinity stress. Plant Direct.” 29/03/2021, 5(4):e00312. doi: 10.1002/pld3.312. PMID: 33817545; PMCID: PMC8006923.  ↩︎
2. Mojtaba Afzali Pour Fereidouni, Mohsen kafi, Mesbah Babalar, Reza Fatahi, and Hamed Balanian (2012). “The Effect of N-NH4/NT Ratios, Spraying Intervals of Nutrient Solution and Light in Root Media on Macro Elements Uptake and Vegetative Traits of Gerbera in Aeroponic Culture. Greener Journal of Agricultural Sciences”, 2(6): 269-278, http://doi.org/10.15580/GJAS.2012.6.09141260. ↩︎
3. Nir, I. (1982). GROWING PLANTS IN AEROPONICS GROWTH SYSTEM. Acta Hortic. 126, 435-448, DOI: 10.17660/ActaHortic.1982.126.49, https://doi.org/10.17660/ActaHortic.1982.126.49 ↩︎
4. Spinoff, N. A. S. A. “Progressive plant growing has business blooming.” Environmental and Agricultural Resources. New York: NASA Spinoff (2006): 64-77. ↩︎
5. Aloka Kumari, Ponnusamy Baskaran, Jude C. Chukwujekwu, Carmen A. de Kock, Peter J. Smith, Johannes Van Staden, “The changes in morphogenesis and bioactivity of Tetradenia riparia, Mondia whitei and Cyanoptis speciosa by an aeroponic system, Industrial Crops and Products”, Volume 84, 2016, Pages 199-204, ISSN 0926-6690, https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.01.046. ↩︎