(Chuyên sâu) Nồng Độ Dinh Dưỡng Nào Tối Ưu Cho Cây Thủy Sinh?

Bài viết và thử nghiệm này có tính chất chuyên sâu, bao gồm nhiều thông tin và kiến thức sinh hóa học, sinh lý cây trồng trong môi trường thủy sinh. Các bạn nào yêu thích khoa học, mày mò tìm hiểu và có chút kiến thức sẽ thấy rất hữu ích, còn những bạn đam mê thú vui thủy sinh 1 cách nhẹ nhàng, đơn giản thì có thể bỏ qua và đọc những bài chia sẽ kinh nghiệm khác của mình.

Bài viết khá dài và chi tiết, bao gồm:

• Mục 1 đến 5 là mục đích và các thông số hồ thử nghiệm
• Mục 6 là thử nghiệm mang tính chất thăm dò, chỉnh sửa
• Mục 7 đến 13 là 8 thử nghiệm chính thức
• MỤC 14 là kết quả cuối cùng

1. Mục đích của thử nghiệm:

Tìm ra nồng độ dinh dưỡng THIẾU, ĐỦ, TỐI ƯU VÀ DƯ THỪA (độc) cho 1 số loại cây thủy sinh.

2. Môi trường thử nghiệm:

Toàn bộ dùng nền trơ để quản lý chính xác nồng độ dinh dưỡng châm vào từng hồ, ánh sáng cực cao (PAR 100-200 umol), nồng độ khí co2 đạt ngưỡng 35-40 ppm. Có thể nói toàn bộ hồ thử nghiệm đều được gọi là High-Tech.

Thử nghiệm trên dàn hồ gồm 5 hồ kích thước 20cm x 20cm x 40cm (dài rộng cao), dung tích 16 lít. Mỗi hồ đều có 1 lọc treo KHÔNG có vật liệu lọc bên trong, mục đích là để hạn chế tối đa khả năng vật liệu lọc ảnh hưởng đến nồng độ dinh dưỡng đưa vào, lọc treo này có nhiệm vụ luân chuyển nước, tạo dòng, luân chuyển co2… Mỗi hồ đều có nhiệt kế theo dõi. Trong mỗi hồ đều có 3 chậu nhựa nhỏ để trồng cây, được đổ đầy bằng nền cát trơ có đường kính 0.7 đến 1.2mm. Mục đích dùng nền trơ để tính toán chính xác lượng dinh dưỡng cung cấp, khi dùng nền có dinh dưỡng thì việc tính toán là không thể.

Cây dùng để thử nghiệm đều được trồng trước đó trong hồ 60cm nền ADA, ánh sáng 100 PAR ở nền, co2 mức 30-40 ppm, châm dinh dưỡng trực tiếp vào nước nồng độ theo chai phân nước Tropica Specialized Fertilizer. Cây hoàn toàn khỏe mạnh và phát triển tốt.

Khi bắt đầu thử nghiệm, cây được cắt từ hồ 60 này mỗi đọt ngắn cỡ 5-6cm, sau đó được CÂN rồi cắm vào 3 chậu nhựa trong hồ nhỏ thử nghiệm. (Sau 20 ngày đến 1 tháng, cây sẽ được mang ra phơi khô và đem CÂN lại để so sánh tốc độ phát triển). Mỗi chậu nhựa trồng cỡ 1-2 cây. Nhiệt độ ổn định 25-27 độ C,  toàn bộ các hồ thử nghiệm được chiếu sáng bởi đèn LED 6500k, đo PAR ở đáy nền là 100, ở mặt nước từ 150-200 umol. Thời gian bật đèn là 10 tiếng liên tục, trong đó tiếng cuối cùng được set timer cho mờ dần trước khi tắt (9 tiếng full light, 1 tiếng mờ, 14 tiếng tắt). Co2 dạng khí được cung cấp liên tục 24h mà không dùng van điện để giữ mức co2 luôn ổn định. Nguồn nước đầu vào là nước RO, tds 0-3 ppm, không còn khoáng chất gì. Khi cho vào hồ sẽ được bổ sung toàn bộ dưỡng chất cần thiết (liệt kê ở phần dinh dưỡng)

3. Danh sách 7 loài cây trồng thử nghiệm:

• Ludwigia palustris ‘Red’ (Cây táo đỏ – tân đế tài hồng) – độ khó: dễ
  
• Round rotundifolia (Rotala xanh) – độ khó: dễ
  
• Rotala macrandra ‘Narrow leaf’ (hồng hồ điệp lá hẹp) – độ khó: trung bình
  
• Didiplis diandra (rau sam nước) – độ khó: trung bình
  
• Pogostemon erectus (liễu bông) – độ khó: trung bình
  
• Rotala wallichii – độ khó: cao
  
• Rotala macrandra (hồng hồ điệp) –  độ khó: cao
  

Mỗi loại cây sẽ được trồng trong 5 hồ trên trong thời gian là 20-28 ngày, sau đó đem CÂN lại để so sánh

Bảy loại cây được chọn thuộc độ khó khác nhau (dựa theo đánh giá của công ty Tropica)

4. Nồng độ và thông tin chi tiết về dinh dưỡng:

Toàn bộ các hồ sẽ giữ mức dinh dưỡng căn bản như sau:

1 ppm (part per million) = 1 mg/l (1 minigram trong 1 lít)

Nguồn hóa chất cung cấp dinh dưỡng:

• Đa lượng NPK: Kno3, Kh2po4, K2So4
• Độ cứng và độ kiềm: CaSO4, MgSO4, NaHCO3
• Vi lượng: Fe-DTPA + MicroMix plus chelated mix (Không có Fe)
  96.40 gram Mn-EDTA, 13.00% Mn (in Mn-EDTA), 35.70gram H3BO3  17.48% B, 17.50 gram Cu-EDTA, 15.00% Cu, 17.50 gram  Zn-EDTA,   15.00%, Zn,  7.00 gram KCl, 47.56% Cl, 52.44% K +  1.47 gram Na2MoO2 45.70% 21.90% Mo + Na  (Co, Al, Ti, Ni,)

Tổng cộng cung cấp 17 chất quan trọng:

Đa lượng 1: 96% = C, O, H
Đa lượng 2:  4% = N,P,K, Ca + Mg, S
Vi lượng <1% = Cl, Fe, Zn, Mn, B, Cu, (Ni), Mo

Pha ra Phân nước và lượng ml châm vào mỗi hồ:

5. Ánh sáng

 

6. Thử Nghiệm Số 0: Hiệu Chuẩn và Chỉnh Sửa Các Thông S

Trong thử nghiệm để hiệu chuẩn, chỉnh sủa các thông số này,  3 loại cây được sử dụng là:
2 cây Round rotundifolia (Rotala xanh) – độ khó: dễ
2 cây Rotala wallichii – độ khó: cao
2 cây Ludwigia palustris ‘Red’ (Cây táo đỏ – tân đế tài hồng) – độ khó: dễ

Kết quả của  Round rotundifolia (Rotala xanh):

 

 

Kết quả của  Rotala wallichii:

 

Kết quả của  Ludwigia palustris ‘Red’ (Cây táo đỏ – tân đế tài hồng):

 

KẾT QUẢ TỔNG KẾT CỦA THỬ NGHIỆM SỐ 0:

Rotala xanh: loài cây này cho thấy mức tăng trưởng nhanh, nó phát triển nhanh khi nồng độ dinh dưỡng cao và hầu như không bị độc khi No3 và các chất khác ở nồng độ cao. Đây là cây phát triển với chiều cao nhất và nhanh nhất trong 3 loại trong thử nghiệm hiệu chuẩn (từ 9cm thành 35cm trong 17 ngày). Tuy nhiên, ở nồng độ No3 trên 8 ppm thì cũng không giúp nó phát triển nhanh hơn, thêm vào đó Rotala xanh lại có cách phát triển hơi lạ, thời gian đâu nó thích mọc ngang, bò nền, sau 1 2 tuần mới bắt đầu mọc thẳng và luôn có khuynh hướng bò xuống thấp. Có thể là do ánh sáng cao, hoặc đơn giản là nó muốn chiếm không gian càng nhiều càng tốt.

Ludwigia sp. Red (Tân đế): ở nồng độ No3 = 2 ppm, mức tăng trưởng là 2.250 gram. Ở nồng độ No3 từ 4,8, đến 16 ppm, tân đế tăng trưởng hầu như là bằng nhau (cỡ 3.5 đến 3.7 gram). Khi No3 ở mức 32 ppm thì tốc độ tăng trưởng chậm lại, bằng với mức 2 ppm.

Rotala wallichii tăng trưởng có nhiều nét giống với Tân đế . No3 trên 16 ppm không có tác dụng làm tăng tốc độ phát triển của cây. Ngạc nhiên thay, wallichii tăng trưởng tốt nhất với nồng độ No3 dưới 4 ppm mặc dù được xem là 1 loại cây đòi hỏi cao.

7. THỬ NGHIỆM CHÍNH THỨC SỐ 1: trồng riêng Ludwigia sp. Red (Tân đế)

 

 

Đánh giá kết quả THỬ NGHIỆM SỐ 1 – cây Tân Đế:

Dựa vào kết quả 5 hồ, chúng ta thấy rằng cây Tân Đế tăng trưởng nhanh nhất ở nồng độ No3 32 ppm (tăng 10.8 gram = 100%), tăng trưởng 50% – 5.4 gram ở nồng độ 3.37 ppm No3 (rất đáng chú ý). Nói cách khác, chỉ cần 1 lượng No3 ở mức 3.37 ppm (với các chất khác theo tỉ lệ) thì Tân Đế đã đạt tốc độ phát triển 50% so với tốc độ phát triển tối đa. Nồng độ tối ưu cho tân đế là ở mức 7-10 ppm No3, 1 ppm Po4, 0.1 ppm Fe, 6 ppm Kali.

8. THỬ NGHIỆM CHÍNH THỨC SỐ 2: trồng riêng Rotala Rotundifolia (Rotala xanh)

Đánh giá kết quả THỬ NGHIỆM SỐ 2 – cây Rotala xanh

Dựa vào kết quả 5 hồ, chúng ta thấy rằng cây Tân Đế tăng trưởng nhanh nhất ở nồng độ No3 32 ppm (tăng 4.85 gram = 100%), tăng trưởng 50% – 2.42 gram ở nồng độ 3.52 ppm No3. Nói cách khác, chỉ cần 1 lượng No3 ở mức 3.52 ppm (với các chất khác theo tỉ lệ) thì Rotala xanh đã đạt tốc độ phát triển 50% so với tốc độ phát triển tối đa. Nồng độ tối ưu cho rotala xanh là ở mức 7-10 ppm No3, 1 ppm Po4, 0.1 ppm Fe, 6 ppm Kali.

9. THỬ NGHIỆM CHÍNH THỨC SỐ 3: trồng riêng Rotala Macmandra “narrow leaf” (Hồng Hồ Điệp Lá hẹp)

 

Đánh giá kết quả THỬ NGHIỆM SỐ 3 – cây Hồng hồ điệp lá hẹp

Cây Hồng hồ điệp lá hẹp  tăng trưởng nhanh nhất ở nồng độ No3 32 ppm (tăng 4.87 gram = 100%), tăng trưởng 50% – 2.435 gram ở nồng độ 2.22 ppm No3. Nói cách khác, chỉ cần 1 lượng No3 ở mức 2.22 ppm (với các chất khác theo tỉ lệ) thì Rotala xanh đã đạt tốc độ phát triển 50% so với tốc độ phát triển tối đa.

10. THỬ NGHIỆM CHÍNH THỨC SỐ 4: trồng riêng Didiplis diandra (rau sam nước)

 

Đánh giá kết quả THỬ NGHIỆM SỐ 4 – cây Sam Nước

cây Sam Nước  tăng trưởng nhanh nhất ở nồng độ No3 6.5 ppm (tăng 3.11 gram = 100%), tăng trưởng 50% – 1.55 gram ở nồng độ thấp hơn 1.1 ppm No3. Nói cách khác, chỉ cần 1 lượng No3 ở mức 1.11 ppm (với các chất khác theo tỉ lệ) thì Sam Nước đã đạt tốc độ phát triển 50% so với tốc độ phát triển tối đa. Nồng độ No3 quá cao có thể giảm tốc độ tăng trưởng của cây.

11. THỬ NGHIỆM CHÍNH THỨC SỐ 5: trồng riêng Pogostemon erectus (liễu bông)

 

 

Đánh giá kết quả THỬ NGHIỆM SỐ 5 – cây Liễu Bông

Nhìn vào biểu đồ trên, chúng ta thấy rằng cây Liễu Bông  tăng trưởng nhanh nhất ở nồng độ No3 16 ppm (tăng 42.88 gram = 100%), tăng trưởng 50% – 21.44 gram ở nồng độ No3 chỉ ở mức 1.83 ppm. Nói cách khác, chỉ cần 1 lượng No3 ở mức 1.83 ppm (với các chất khác theo tỉ lệ) thì Liễu Bông đã đạt tốc độ phát triển 50% so với tốc độ phát triển tối đa. Nồng độ No3 quá cao có thể giảm một ít tốc độ tăng trưởng của cây.

12. THỬ NGHIỆM CHÍNH THỨC SỐ 6: trồng riêng Rotala wallichii (lần 1)

 

Hồ ươm rotala wallichii

Thông số hồ ươm như sau:

Hồ 60 lít nước

Co2 35 ppm bật 24/24

Châm phân nước hàng tuần sau khi thay nước 50% : 1.34 ppm N (5.9 NO ₃ ) 0.10 P (0.3 PO ₄ ), 1.0 K 0.39 Mg 0.91 S (7/2 SO ₄ ) 0.07 Fe (HEEDTA, DTPA), 0.04 Mn, 0.004 B, 0.006 Cu, 0.002 Mo, 0.002 Zn

Nước đầu vào là nước RO, được tăng 5 độ kH và 8 độ gH từ NaHCO3 và CaSO4, MgSO4

Đất nền: ADA Amazonia

Ánh sáng mạnh: 100 PAR ở nền

 

 

Đánh giá kết quả THỬ NGHIỆM SỐ 6 – cây Rotala wallichi (lần 1)

Các bạn nhìn hình cận cảnh 5 hồ ở trên sẽ thấy rõ rotala waliichii từ hồ 3,4,5 bị tịt ngọn và ảnh hưởng xấu đến kết quả bài test này. Bắt đầu từ ngày thứ 10, 3 hồ trên bị hiện tượng ngộ độc và cây bị dị dạng thấy rõ. Ở hồ 1 và hồ 2 cây cũng bị ảnh hưởng ít nhiều.

Chúng tôi buộc phải LÀM THÊM 1 THỬ NGHIỆM CHO ROTALA WALLICHII (LẦN 2) để lấy kết quả chính xác hơn.

12. THỬ NGHIỆM CHÍNH THỨC SỐ 7: trồng riêng Rotala wallichii (lần 2)

 

 

Đánh giá kết quả THỬ NGHIỆM SỐ 7 – cây Rotala wallichi (lần 2)

Rotala wallichii có dấu hiệu độc trong 2 lần test, dù gH và Canxi trong 5 hồ thử nghiệm được đưa lên khá cao (để hạn chế độc). Nhưng wallichi lại không bị độc và tịt ngọn khi còn trổng trong hồ ươm. Chúng ta có thể suy luận rằng trong hồ ươm có hệ thống lọc và vi sinh tốt hơn nên lượng carbon hữu cơ (DOC – Dissolved Organic Carbon) cao, cộng với lượng acid humic tăng khả năng chịu độc và bảo vệ cây khỏi những độc tốt hữu cơ, kim loại nặng như Fe…

13. THỬ NGHIỆM CHÍNH THỨC SỐ 8: trồng riêng Rotala Macmandra

 

Đánh giá kết quả THỬ NGHIỆM SỐ 8 – cây Rotala macmandra (hồng hồ điệp)

Nhìn vào biểu đồ trên, chúng ta thấy rằng cây Hồng Hồ Điệp  tăng trưởng nhanh nhất ở nồng độ No3 9.90 ppm (tăng 6.095 gram = 100%), tăng trưởng 50% – 3.047 gram ở nồng độ No3 chỉ ở mức 1.11 ppm (cộng với chất đa vi lượng khác với tỉ lệ chuẩn). Nói cách khác, chỉ cần 1 lượng No3 ở mức 1.11 ppm (với các chất khác theo tỉ lệ) thì Hồng Hồ Điệp đã đạt tốc độ phát triển 50% so với tốc độ phát triển tối đa. Nồng độ No3 quá cao có thể giảm tốc độ tăng trưởng của cây.

14. KẾT QUẢ CUỐI CÙNG VÀ Ý KIẾN CÁ NHÂN

Một số cây thủy sinh đạt tốc độ tăng trưởng cao nhất ở nồng độ No3 30mg/l (Po4 3 ppm, Fe 0.3 ppm), nhưng đa số các cây thủy sinh khác có thể đạt tốc độ tăng trưởng 100% này ở nồng độ thấp hơn nhiều. Chúng ta có thể suy luận và kết luận rằng mỗi loại cây thủy sinh đòi hỏi nồng độ dinh dưỡng khác nhau nên không thể nào tìm ra 1 nồng độ phân nước tối ưu cho tất cả các loại cây trong 1 hồ.

Không thể dùng phép toán đơn giản để áp dụng cho việc tính toán nồng độ dinh dưỡng tối ưu cho cây, ví dụ 1 cây thủy sinh phát triển tối đa ở nồng độ 32 mg/l No3, không thể suy ra rằng nó sẽ phát triển tốc độ 50% ở nồng độ 16 mg/l. Cây thủy sinh không hoạt động máy móc như vậy, thường 1 số loại chỉ cần 1/10 nồng độ 32 mg/l kia là đủ để phát triển 30-50% tốc độ tối đa (cỡ 3-5 mg/l No3)

Rất nhiều loại cây thủy sinh có thể sinh trưởng và phát triển tốt ở nồng độ No3 2 mg/l, Po4 0.2 mg/l và Fe 0.02 mg/l, dù là được trồng trong hồ ánh sáng và co2 cao. Những loại cây thông dụng được anh em VN ưu thích như nana (tất cả các loại như petite, white, pinto, stardust….), liễu răng cưa, đa số họ rotala… đều thuộc nhóm này.

Nhiều loại cây đặc biệt nhạy cảm và sẽ bị ngộ độc với lượng sắt và vi lượng cao trong nước, điển hình là rotala wallichii. Tuy nhiên trong nhiều hồ thủy sinh, có nhiều yếu tố có thể bảo vệ cây tránh khỏi sự ngộ độc này, điển hình là:

• Acid humic
• Po4 cao (làm kết tủa fe và vi lượng)
• Nước có gH cao, Canxi (Ca) từ 30 mg/l trở lên
• DOC (Dissolved Organic Carbon) – carbon hữu cơ được vi sinh phân hủy (các bạn đọc bài về vi sinh để hiểu thêm về DOC)
• Nước đen
• Hệ vi sinh ổn định