Bã cà phê là nguồn giàu chất khoáng (K, Mg, P, Ca, Na, Fe, Mn và Cu) với lượng dao động từ 0,82-3,52%, trong đó kali là chất khoáng chính với khoảng 3,12-21,88 mg/g. Bã cà phê cũng là nguồn giàu protein và Mg đáng kể với lượng chiếm lần lượt là 13,6% và 11%. Hàm lượng hemicellulose chiếm 36,7% và cellulose chiếm 8,6%. Hàm lượng caffeine và lipid trong bã cà phê biến động lớn với khoảng 0,007-0,5% và 0,9-16,2%, theo thứ tự.

Từ vấn đề nói trên cho thấy bã cà phê là nguồn tiềm năng để có thể tận dụng làm giá thể trong hệ thống thủy canh do đây là nguồn khó phân hủy nên có thể giúp ổn định giá thể trong thời gian canh tác. Tuy nhiên do hàm lượng dầu chiếm trong bã cà phê tương đối cao cũng là bất lợi trong quá trình canh tác. Chính vì thế mà nghiên cứu muốn tìm ra cách xử lý bã cà phê phù hợp để bã cà phê sau khi xử lý có thể được tận dụng làm giá thể trong canh tác cây rau theo phương pháp thủy canh.

1. Nội dung nghiên cứu

1.1. Vật liệu nghiên cứu

Các dụng cụ thí nghiệm bao gồm: thùng xốp trồng thủy canh kích thước dài x rộng x cao là 50 x 37 x 34 cm có nắp đậy, trên nắp đậy có sẵn các hốc để đặt rọ nhựa vào, rọ nhựa chuyên dùng trồng cây thủy canh, đường kính miệng 4 cm và cao 5 cm, bình xịt nước, bút đo pH và EC.

Hạt giống rau muống của Công ty Trang Nông.

Giá thể bã cà phê được thu từ các quán nước trong nội thành thành phố Cao Lãnh và huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp. Các mẫu được thu ngẫu nhiên, trộn đều và phân tích các thành phần N, P, K và Pb ban đầu. Kết quả thí nghiệm cho thấy bã cà phê có hàm lượng đạm và lân tổng số đạt mức giàu với giá trị lần lượt là 3,48 %N và 0,19% P₂O₅. Hàm lượng kali đạt mức thấp với lượng 0,076% K₂O và không phát hiện hàm lượng chì trong bã cà phê.

Dung dịch thủy canh biolife của Công ty Vi Dan thành phần dinh dưỡng gồm có: 275 ppm K, 80 ppm Ca, 75 ppm Mg, 110 ppm Fe, 495 ppm NO3-, 195 ppm H2PO4 -, 110 ppm Mn, 130 ppm Zn, 10ppm Bo, 140 ppm Cu, 880 ppm Cl-, 10 ppm α-NAA; 50 ppm β-Glucoza; 10 ppm EDDHA.

1.2. Phương pháp nghiên cứu

a. Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức (NT) và 3 lần lặp lại cho mỗi NT. Mỗi lần lặp lại được gieo trên 4 rọ nhựa, các NT bao gồm:

NT1: Giá thể bã cà phê được xử lý bằng nước (nước).

NT2: Giá thể bã cà phê được xử lý bằng vôi (vôi).

NT3: Giá thể bã cà phê được xử lý bằng giấm ăn (giấm ăn).

NT4: Giá thể bã cà phê được xử lý bằng ủ compost (compost).

Lượng nước được sử dụng trong thí nghiệm là nước sinh hoạt từ hệ thống cấp nước tại trạm cấp thoát nước tỉnh Đồng Tháp có pH đạt 7-7,5 và EC đạt đạt 298 μS/cm.

b. Phương pháp xử lý bã cà phê

- Xử lý bã cà phê với nước: bã cà phê được rửa qua nước với 4 lần rửa, để ráo và sử dụng.

- Xử lý bã cà phê với vôi: bã cà phê được ngâm với vôi (5%) trong 24 giờ, sau đó ngâm với nước trong 6 giờ. Tiếp tục, rửa qua 2 lần nước, để ráo và sử dụng.

- Xử lý bã cà phê với giấm ăn: Bã cà phê được ngâm với giấm ăn (pH=3) trong 24 giờ, sau đó ngâm với nước trong 24 giờ. Tiếp tục, rửa qua 2 lần nước, để ráo và sử dụng.

- Xử lý bã cà phê bằng cách ủ compost: bã cà phê được ủ compost trong túi ủ với lượng ủ là 20 kg có bổ sung thêm nấm Trichoderma của Trường Đại học Cần Thơ (với lượng là 100 g nấm/tấn sản phẩm với mật số nấm là 108 CFU/g) trong 30 ngày.

c. Phương pháp thí nghiệm trên rau muống

Thùng xốp được lót nylon đen vào đáy hộp trước khi đổ nước vào thùng. Tiến hành đóng giá thể vào các rọ nhựa. Hạt trước khi đem gieo được ngâm trong nước ấm khoảng 3 giờ để quá trình nảy mầm diễn ra tốt hơn. Gieo 5 hạt vào trong giá thể và phủ 1 lớp mỏng xơ dừa lên mặt, sau đó dùng bình xịt để tưới phun sương tạo độ ẩm cho hạt nảy mầm.

Từ khi gieo đến khi rễ cây có khả năng hút dung dịch cần chú ý phun tưới nước thường xuyên để giữ đủ ẩm cho hạt nảy mầm. Khi cây bắt đầu bén rễ có khả năng hút chất dinh dưỡng (khoảng 5 ngày sau khi gieo) thì có thể tiến hành đổ dung dịch dinh dưỡng vào thùng, khuấy cho dung dịch đều. Mỗi loại dung dịch tương ứng một NT thí nghiệm và được bố trí trong 1 thùng xốp. Theo dõi mực nước của dung dịch dinh dưỡng và bổ sung lượng nước dinh dưỡng kịp thời (3-5 ngày/lần). Thường xuyên đo pH để theo dõi sự thay đổi pH dung dịch từ đó có sự điều chỉnh kịp thời. pH tối ưu trong môi trường thủy canh là từ 5,8 - 6,5 (điều chỉnh pH bằng dung dịch H₂SO₄ 0,5 M hoặc NaOH 1 M). Thu hoạch: 25 ngày sau khi gieo.

d. Các chỉ tiêu và phương pháp xử lý số liệu

- Trọng lượng thân lá, trọng lượng rễ, trọng lượng toàn cây, chiều dài rễ và chiều cao cây được xác định sau 25 ngày gieo; số lá/cây được xác định vào ngày 10, 15, 20 và 25 sau khi gieo.

Các số liệu được xử lý tổng hợp bằng phần mềm Microsoft Excel 2010. Các số liệu được thống kê bằng phần mềm thống kê SPSS 20.0, và sử dụng phép thử Duncan mức ý nghĩa 5% để đánh giá mức độ khác biệt ý nghĩa.

2. Kết luận

Bã cà phê được xử lí với vôi được khuyến nghị để sử dụng làm giá thể cho cây rau muống bằng phương pháp thủy canh tĩnh. Khi cây rau muống được gieo trên hai loại giá thể này cho chiều cao cây và tổng sinh khối tươi giá trị lần lượt là 12,30 cm 7,21 g đạt cao nhất. Tuy nhiên, cần nghiên cứu thêm vụ canh tác của 4 loại giá thể này và nghiên cứu ở điều kiện thực tế ngoài đồng để đưa ra khuyến cáo phù hợp trên cây rau muống.