Oxygen Nanobubbles cho trồng hoa lan

https://ojs.unud.ac.id/index.php/metamorfosa/article/view/98657

Nanobubbles (NBs) is a nanotechnology that has been applied in several fields, such as health, waste management,
agriculture, and others. This nanotechnology utilizes gas in bubbles, making it easier for gas to enter the cell. The purpose of this
study was to examine the effect of O2, CO2, N2, H2 and O3 gases in NBs on the growth of Dendrobium orchids Imelda Marina
Masagung ÿ Bumi Menangis. The method used was to provide fertilizer and NBs treatment to Dendrobium orchids (8 months old
after acclimatization), for 6 weeks with observations every 1 week. The data obtained were analyzed by two-way ANOVA and
further tested post hoc tests with Ptukey ÿ 0.05. The results showed a significant difference in stem diameter and height of orchid
plants. The size of the orchid stem diameter was larger with NBs treatment compared to fertilizer and control treatments. Orchid
plants with NBs treatment were taller than those with fertilizer and control treatments. Plant growth was also indicated by the
emergence of new shoots and roots. The color of orchid leaves with fertilizer and NBs treatment changed from the Yellow-Green
group (144) to Green (143), except in the control. Leaf color affects the photosynthesis process, that green color will be better at
carrying out the photosynthesis process compared to yellow-green leaves. This affects plant growth. NBs affect the growth of
Dendrobium orchids Imelda Marina Masagung ÿ Bumi Menangis

NBs enlarge the orchid stem, increase the height of the orchid plant and the color of the leaves becomes
greener.

Vi bọt khí oxygen nanobubbles (ONB) sử dụng khí oxy tinh khiết (90–99% O₂) đang được nghiên cứu ngày càng nhiều trong nông nghiệp công nghệ cao, đặc biệt là đối với các cây trồng có giá trị như hoa lan (Orchid). Mặc dù số lượng nghiên cứu trực tiếp trên hoa lan còn hạn chế, các kết quả từ lan mô (tissue culture), cây cảnh và cây trồng trong nhà kính cho thấy nhiều lợi ích tiềm năng.

1. Tăng cường hô hấp của bộ rễ

Đây là lợi ích quan trọng nhất của oxygen nanobubbles.

• Tăng nồng độ oxy hòa tan (DO) trong nước tưới lên khoảng 20–40 mg/L hoặc cao hơn khi sử dụng oxy tinh khiết.

• Nanobubbles tồn tại trong nước lâu hơn bọt khí thông thường nên cung cấp oxy liên tục cho vùng rễ.

• Giảm hiện tượng thiếu oxy ở vùng giá thể khi tưới nhiều hoặc độ ẩm cao.

Kết quả mong đợi

• Rễ trắng khỏe hơn.

• Đầu rễ phát triển nhanh.

• Tăng số lượng rễ mới.

• Giảm tỷ lệ thối rễ.

2. Kích thích sinh trưởng

Khi bộ rễ hô hấp tốt hơn:

• tăng hấp thu nước;

• tăng hấp thu N, P, K và các vi lượng;

• tăng hoạt động của tế bào rễ.

Điều này giúp:

• cây phát triển nhanh hơn;

• lá dày và xanh hơn;

• thân cứng;

• tăng số giả hành (đối với Dendrobium, Cattleya).

3. Cải thiện khả năng hấp thu phân bón

Oxygen nanobubbles giúp:

• tăng diện tích tiếp xúc giữa nước và rễ;

• kích thích hoạt động của lông hút;

• tăng hiệu quả sử dụng phân.

Lợi ích:

• có thể giảm 10–30% lượng phân bón trong một số điều kiện mà vẫn duy trì tốc độ sinh trưởng tương đương (cần thử nghiệm tại từng vườn trước khi áp dụng rộng rãi).

4. Giảm bệnh vùng rễ

Hoa lan thường bị:

• Pythium

• Phytophthora

• Fusarium

• Rhizoctonia

Nguyên nhân thường liên quan đến:

• vùng rễ thiếu oxy;

• giá thể quá ẩm;

• vi sinh vật gây bệnh phát triển mạnh.

Oxygen nanobubbles giúp:

• tăng oxy vùng rễ;

• tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí có lợi;

• giảm điều kiện phát triển của nhiều tác nhân gây bệnh ưa môi trường yếm khí hoặc suy giảm oxy.

Lưu ý rằng ONB không phải là chất khử trùng, nhưng góp phần giảm nguy cơ bệnh gián tiếp thông qua cải thiện môi trường rễ.

5. Cải thiện chất lượng hoa

Khi cây khỏe:

• cành hoa dài hơn;

• số lượng nụ nhiều hơn;

• hoa nở đồng đều;

• màu sắc đậm hơn;

• thời gian bền hoa kéo dài hơn.

Đối với các giống Phalaenopsis, đây là yếu tố có giá trị thương mại cao.

6. Giảm stress trong mùa nóng

Nhiệt độ cao làm:

• oxy hòa tan giảm;

• rễ hô hấp kém;

• cây dễ suy.

Nanobubbles với oxy tinh khiết giúp:

• duy trì DO cao ngay cả khi nhiệt độ nước tăng;

• giảm hiện tượng sốc nhiệt ở bộ rễ;

• cây phục hồi nhanh sau các đợt nắng nóng.

7. Hỗ trợ nhân giống và cấy mô

Trong:

• nuôi cấy mô;

• thủy canh;

• bán thủy canh,

oxygen nanobubbles giúp:

• tăng tốc hình thành rễ;

• tăng tỷ lệ sống sau khi chuyển cây ra vườn;

• giảm hiện tượng úng rễ.

8. Giảm lượng nước tưới

Do khả năng hấp thu nước tốt hơn:

• cây giữ trạng thái sinh lý ổn định lâu hơn;

• có thể kéo dài khoảng cách giữa các lần tưới trong một số điều kiện.

Điều này đặc biệt hữu ích với nhà kính quy mô lớn.

9. Tăng hiệu quả của hệ thống tưới tuần hoàn

Nếu nước tưới được tái sử dụng:

• ONB giúp duy trì DO cao trong bể chứa;

• hạn chế suy giảm chất lượng nước do thiếu oxy;

• giảm mùi và giảm tích tụ chất hữu cơ ở mức nhất định nhờ thúc đẩy quá trình phân hủy hiếu khí.

10. Phù hợp với các giống lan giá trị cao

Các nhóm lan có thể hưởng lợi gồm:

• Phalaenopsis

• Dendrobium

• Cattleya

• Vanda

• Mokara

• Oncidium

Hiệu quả kinh tế dự kiến

Khuyến nghị vận hành

Đối với vườn lan thương mại:

• Sử dụng oxy tinh khiết 90–95% thay vì không khí để đạt hiệu quả tối đa.

• Duy trì DO của nước tưới khoảng 15–25 mg/L; mức này thường đã đáp ứng tốt mà không cần bão hòa quá cao.

• Kết hợp hệ thống tạo oxygen nanobubbles với tưới nhỏ giọt hoặc phun mưa áp lực thấp.

• Kiểm soát pH nước khoảng 5,8–6,5 và EC phù hợp với từng giống lan để tối ưu khả năng hấp thu dinh dưỡng.

• Nếu dùng nước tuần hoàn, nên kết hợp lọc cơ học và lọc sinh học để duy trì chất lượng nước ổn định.

Nhìn chung, oxygen nanobubbles sử dụng khí oxy tinh khiết không chỉ tăng lượng oxy hòa tan mà còn cải thiện môi trường vùng rễ, từ đó giúp hoa lan phát triển khỏe, giảm tỷ lệ bệnh rễ, nâng cao hiệu quả sử dụng nước và phân bón, đồng thời cải thiện chất lượng hoa. Công nghệ này đặc biệt phù hợp với các trang trại lan thương mại, nhà kính công nghệ cao và hệ thống tưới tuần hoàn.