NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG ĐÈN LED ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG DUNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG ĐÈN
LED ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ, NĂNG SUẤT
VÀ PHẨM CHẤT CỦA CÂY CẢI BÓ XÔI (Spinacia
oleracea L.) TRỒNG THỦY CANH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

HÀ NỘI – 2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG DUNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG ĐÈN
LED ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ, NĂNG
SUẤT VÀ PHẨM CHẤT CỦA CÂY CẢI BÓ XÔI
(Spinacia oleracea L.) TRỜNG THỦY CANH

Chun ngành: Sinh lí học thực vật
Mã số: 9420112

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

1. GS. TS. Nguyễn Quang Thạch
2. PGS.TS.Trần Thị Thanh Huyền

HÀ NỘI – 2021


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận án tiến sĩ “Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đèn
LED đến một số chỉ tiêu sinh lý, năng suất và phẩm chất của cây cải bó xôi
(Spinacia oleracea L.) trồng thủy canh” là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số
liệu và tài liệu trong luận án là trung thực và chưa được cơng bố trong bất kỳ cơng trình
nghiên cứu nào. Số liệu công bố có sự cộng tác nghiên cứu, đã được đồng ý của các
cộng sự. Tất cả những tham khảo và kế thừa đều được trích dẫn và tham chiếu đầy đủ.
Hà Nội, ngày 20 tháng 01 năm 2021
Nghiên cứu sinh

Nguyễn Thị Phương Dung


ii

LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành Luận án tiến sĩ, Tơi đã nhận được sự hướng dẫn về chuyên
môn, sự giúp đỡ rất tận tình của các đơn vị, các thầy, cơ và bạn bè cùng gia đình.
Nhân dịp này Tơi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và trân trọng cảm ơn: GS.TS.
Nguyễn Quang Thạch, PGS. TS. Trần Thị Thanh Huyền, người Thày, người Cô đã
tận tâm hướng dẫn tơi trong suốt q trình học tập, nghiên cứu và hồn thành luận
án khoa học này.

Tơi cũng xin chân thành cảm ơn: Viện Sinh học Nông nghiệp – Học viện
Nông Nghiệp Việt Nam; Bộ môn Sinh lý học thực vật và Ứng dụng – Khoa Sinh
học - Trường đại học Sư phạm Hà Nội; Bộ môn Sinh lý thực vật, Bộ môn Thực vật,
Trung tâm nghiên cứu giống cây trồng Việt Nam – Nhật Bản, Phịng thí nghiệm
trọng điểm Cơng nghệ sinh học thú y, Phịng thí nghiệm trung tâm KH&CNTP –
Học viện Nông Nghiệp Việt Nam; Bộ môn KNCL Rau quả – Viện Nghiên cứu Rau
quả, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất, trang thiết bị, nhân lực giúp tôi
thực hiện tốt nhất các nghiên cứu khoa học liên quan tới nội dung của luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Khoa Sinh học, Phòng sau đại học, Ban Giám
hiệu Trường Đại học Sư phạm Hà Nội; Ban chủ nhiệm Khoa Nông học, Ban Giám
đốc Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo mọi điều kiện cho tơi học tập, nghiên
cứu và hồn thành luận án.
Tôi xin được cảm ơn sự giúp đỡ của: PGS.TS. Mai Văn Chung – Trường Đại
học Vinh, TS. Vũ Ngọc Thắng, ThS. Nguyễn Thị Thủy – Học viện Nông nghiệp
Việt Nam đã chia sẻ kinh nghiệm, kỹ thuật, hỡ trợ tơi trong q trình nghiên cứu.
Cảm ơn gia đình và bạn bè đã ln đồng hành, chia sẻ và tạo mọi điều kiện
tốt nhất để tơi hồn thành luận án này.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày 20 tháng 01 năm 2021
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Thị Phương Dung


iii

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................vii
DANH MỤC CÁC BẢNG...................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH .......................................................................................... xi
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN ..................................................................................... 5
1.1. Cây cải bó xơi và giá trị dinh dưỡng ................................................................ 5
1.1.1. Đặc điểm sinh học ............................................................................................. 5
1.1.1.1. Nguồn gốc ...................................................................................................... 5
1.1.1.2. Phân loại ......................................................................................................... 5
1.1.1.3. Hình thái, sinh lý sinh trưởng ......................................................................... 5
1.1.2. Giá trị dinh dưỡng và giá trị trong nghiên cứu khoa học .................................. 6
1.2. Ánh sáng đèn LED đối với sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng ..... 9
1.2.1. Các thông số ánh sáng và mức độ ảnh hưởng đến cây trồng ............................ 9
1.2.2. Tính ưu việt của việc sử dụng đèn LED (light-emitting diode) cho cây trồng ...... 12
1.2.2.1. Đặc điểm và tính ưu việt của đèn LED so với các nguồn sáng khác khi sử
dụng cho cây trồng .................................................................................................... 12
1.2.2.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế khi sử dụng đèn LED cho cây trồng .................. 14
1.2.3. Những nghiên cứu về sử dụng đèn LED cho cây trồng trên thế giới ............. 16
1.2.3.1. Những nghiên cứu về ánh sáng đèn LED đối với sự nảy mầm của hạt giống
cây trồng .................................................................................................................... 16
1.2.3.2. Những nghiên cứu về ánh sáng đèn LED đối với sinh trưởng, năng suất và
chất lượng cây trồng .................................................................................................. 17
1.2.3.3. Những nghiên cứu về ánh sáng đèn LED đối với điều khiển ra hoa ở
cây trồng ................................................................................................................... 24


iv

1.2.4. Một số nghiên cứu sử dụng đèn LED cho cây trồng ở Việt Nam ................... 26
1.3. Trồng cây bằng kỹ thuật thủy canh ............................................................... 28

1.3.1. Hệ thống thủy canh ......................................................................................... 28
1.3.1.1. Hệ thống thủy canh tĩnh ............................................................................... 29
1.3.1.2. Hệ thống thủy canh động ............................................................................. 30
1.3.2. Ứng dụng kỹ thuật thủy canh trong trồng rau trên thế giới và Việt Nam ....... 32
1.4. Những nghiên cứu về cây cải bó xôi trồng thủy canh và ảnh hưởng của ánh
sáng đến cây cải bó xôi ............................................................................................ 35
1.5. Một số kết luận rút ra sau tổng quan ............................................................. 39
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 41
2.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu .................................................................... 41
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 41
2.1.2. Vật liệu ............................................................................................................ 41
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ................................................................... 42
2.2.1. Địa điểm nghiên cứu ....................................................................................... 42
2.2.2. Thời gian nghiên cứu ...................................................................................... 42
2.3. Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 42
2.3.1. Bố trí thí nghiệm ............................................................................................. 42
2.3.1.1. Nợi dung 1 .................................................................................................... 43
2.3.1.2. Nội dung 2 .................................................................................................... 44
2.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi ........................................................................................ 45
2.3.2.1. Chỉ tiêu sinh trưởng...................................................................................... 45
2.3.2.2. Chỉ tiêu về khả năng quang hợp ................................................................... 46
2.3.2.3. Chỉ tiêu về giải phẫu .................................................................................... 47
2.3.2.4. Chỉ tiêu về cấu trúc bộ rễ ............................................................................. 48
2.3.2.5. Chỉ tiêu về chất lượng dinh dưỡng ............................................................... 48
2.3.2.6. Chỉ tiêu về các hợp chống oxi hóa ............................................................... 48
2.3.2.7. Các chỉ số vệ sinh an toàn thực phẩm .......................................................... 49
2.3.3. Xử lý số liệu .................................................................................................... 49


v

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 50
3.1. Xác định các thông số kỹ thuật tối ưu trồng cải bó xơi bằng phương pháp
thủy canh hồi lưu ..................................................................................................... 50
3.1.1. Giống ............................................................................................................... 51
3.1.2. Dung dịch dinh dưỡng..................................................................................... 54
3.1.3. EC dung dịch ................................................................................................... 56
3.1.4. pH dung dịch ................................................................................................... 59
3.1.5. Khoảng cách trồng .......................................................................................... 61
3.1.6. Các chỉ số vệ sinh an toàn thực phẩm ............................................................. 63
3.1.6.1. Hàm lượng NO3-........................................................................................... 63
3.1.6.2. Hàm lượng một số kim loại nặng (As, Hg, Cd, Pb) ..................................... 65
3.2. Ảnh hưởng của các phổ ánh sáng khác nhau đến sinh trưởng, năng suất và
phẩm chất của cây cải bó xôi giống PD512 trồng trên hệ thống thủy canh hồi lưu66
3.2.1. Sinh trưởng, sinh lý ......................................................................................... 66
3.2.1.1. Thông số tăng trưởng ................................................................................... 66
3.2.1.2. Sắc tố quang hợp .......................................................................................... 68
3.2.1.3. Khả năng quang hợp .................................................................................... 70
3.2.2. Đặc điểm cấu trúc bộ rễ .................................................................................. 74
3.2.3. Đặc điểm cấu trúc lá ........................................................................................ 76
3.2.3.1. Giải phẫu lát cắt ngang lá ............................................................................. 76
3.2.3.2. Đặc điểm của khí khổng ............................................................................... 79
3.2.4. Các yếu tố tạo nên năng suất và năng suất ...................................................... 83
3.2.5. Chất lượng và hàm lượng dinh dưỡng ............................................................ 86
3.2.5.1. Hàm lượng các nguyên tố khoáng................................................................ 86
3.2.5.2. Hàm lượng các chất dinh dưỡng và các chất chống oxi hóa........................ 87
3.2.6. Các thơng số vệ sinh an toàn thực phẩm ......................................................... 96
3.3. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng khác nhau đến sinh trưởng, năng suất
và phẩm chất của cây cải bó xôi giống PD512 trồng trên hệ thống thủy canh
hồi lưu ....................................................................................................................... 97

vi

3.3.1. Sinh trưởng ...................................................................................................... 97
3.3.2. Sắc tố quang hợp và thông số quang hợp........................................................ 99
3.3.3. Đặc điểm giải phẫu lá .................................................................................... 103
3.3.4. Đặc điểm của khí khổng ................................................................................ 105
3.3.5. Đặc điểm cấu trúc bộ rễ ................................................................................ 110
3.3.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ................................................ 111
3.3.7. Chất lượng dinh dưỡng ................................................................................. 114
3.3.7.1. Hàm lượng nguyên tố khoáng .................................................................... 114
3.3.7.2. Hàm lượng chất dinh dưỡng ...................................................................... 116
3.3.7.3. Hàm lượng chất chống oxi hóa .................................................................. 119
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................... 122
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ.................... 123
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 124
PHỤ LỤC .....................................................................................................................


vii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Viết tắt

Tên đầy đủ

1

ALS

Hỗ trợ nâng cao chất lượng cuộc sống (Advanced Life Support)

2

B

3

CEA

Màu xanh lam (Blue)
Mơi trường nơng nghiệp được kiểm sốt (Controlled
Environment Agriculture)

4

CT

Cơng thức

5

Đ/C

Đối chứng

6

EC

Độ dẫn điện (Electical Conductivity)

7

FL

Đèn huỳnh quang (Fluorescent Lamps)

8

FR

Đỏ xa (Far Red)

9

G

Xanh lá cây (Green)

10

HL

Đèn halogen (Halogen Lamps)

11

HPS

Đèn natri cao áp (Pressure Sodium Lamps)

12

LED

Diode phát sáng (Light Emiting Diode)

13

MGDG Monogalactosyl diacylglycerol

14

MH

Đèn halogen kim loại (Metal Halide Lamps)

15

NAR

Tốc độ đồng hóa chất khô (Net Assimilation Rate)

16

NST

Ngày sau trồng

PAR

Bức xạ hoạt tính quang hợp (Photosynthetically active

17

18

radiation )
PPFD

Mật đợ dịng photon hữu hiệu cho quang hợp (Photosynthetic
photon flux density)

18

R

19

RGR

20

SD

21

SQDG

Đỏ (Red)
Tốc độ sinh trưởng tương đối (Relative Growth Rate)
Cây ngày ngắn (Short Day Plant)
Sulfoquinovosyl diacylglycerol


viii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1.

Thành phần dinh dưỡng có trong 100g rau cải bó xơi ............................7

Bảng 3.1.

Thời gian từng giai đoạn sinh trưởng của các giống cải bó xơi trên
hệ thống thủy canh hồi lưu ....................................................................51

Bảng 3.2.

Ảnh hưởng của giống tới sự sinh trưởng của cải bó xơi trên hệ
thống thủy canh hồi lưu (42 NST) ........................................................52

Bảng 3.3.

Ảnh hưởng của giống tới yếu tố cấu thành năng suất và năng suất
của cải bó xơi trên hệ thống thủy canh hồi lưu (42 NST) .....................53

Bảng 3.4.

Ảnh hưởng của các loại dung dịch dinh dưỡng tới sự sinh trưởng
của cây cải bó xôi giống PD512 trồng trên hệ thống thủy canh hồi
lưu (42 NST) .........................................................................................54

Bảng 3.5.

Ảnh hưởng của các loại dung dịch dinh dưỡng tới yếu tố cấu thành
năng suất và năng suất của cây cải bó xơi giống PD512 trồng trên
hệ thống thủy canh hồi lưu (42 NST) ...................................................55

Bảng 3.6.

Ảnh hưởng của EC tới sự sinh trưởng của cây cải bó xôi giống
PD512 trồng trên hệ thống thủy canh hồi lưu (42 NST).......................57

Bảng 3.7.

Ảnh hưởng của EC tới yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của
cây cải bó xơi giống PD512 trồng trên hệ thống thủy canh hồi lưu
(42 NST)................................................................................................57

Bảng 3.8.

Ảnh hưởng của pH tới sinh trưởng của cây cải bó xơi giống PD512
trồng trên hệ thống thủy canh hồi lưu (42 NST) ...................................60

Bảng 3.9.

Ảnh hưởng của pH tới yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của
cây cải bó xơi giống PD512 trồng trên hệ thống thủy canh hồi lưu
(42 NST)................................................................................................60

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng tới sự sinh trưởng của cây cải
bó xơi giống PD512 trồng trên hệ thống thủy canh hồi lưu (42
NST) ......................................................................................................62


ix

Bảng 3.11. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng tới yếu tố cấu thành năng suất
và năng suất của cây cải bó xơi giống PD512 trồng trên hệ thống
thủy canh hồi lưu (42 NST) ..................................................................63
Bảng 3.12. Kết quả phân tích hàm lượng NO3- tích lũy trong cây cải bó xơi
giống PD512 trồng thủy canh hồi lưu thu hoạch sau thời gian
ngừng cung cấp dinh dưỡng khác nhau ................................................64
Bảng 3.13. Kết quả phân tích hàm lượng mợt số kim loại nặng trong cây cải bó
xôi giống PD512 trồng thủy canh hồi lưu (42 NST) ............................65
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của các phổ ánh sáng đèn LED khác nhau (ở cùng
cường độ PPFD = 190 µmol/m2/s) đến sinh trưởng của cải bó xơi
giống PD512 trồng thủy canh trong nhà (30 NST) ...............................68
Bảng 3.15. Ảnh hưởng của các phổ ánh sáng đèn LED khác nhau (ở cùng
cường đợ PPFD = 190 µmol/m2/s) đến hàm lượng sắc tố quang
hợp của cải bó xơi giống PD512 trồng thủy canh trong nhà (30
NST) ......................................................................................................70
Bảng 3.16. Ảnh hưởng của các phổ ánh sáng đèn LED khác nhau (ở cùng
cường đợ PPFD = 190 µmol/m2/s) đến khả năng quang hợp của cải
bó xôi giống PD512 trồng thủy canh trong nhà (30 NST) ....................71

Bảng 3.17. Ảnh hưởng của các phổ ánh sáng đèn LED khác nhau (ở cùng
cường độ PPFD = 190 µmol/m2/s) đến đặc điểm cấu trúc bợ rễ của
cải bó xơi giống PD512 trồng thủy canh trong nhà (30 NST) ..............75
Bảng 3.18. Ảnh hưởng của các phổ ánh sáng đèn LED khác nhau (ở cùng
cường độ PPFD = 190 µmol/m2/s) đến cấu trúc giải phẫu của lá cải
bó xôi giống PD512 trồng thủy canh trong nhà (30 NST) ....................77
Bảng 3.19. Ảnh hưởng của các phổ ánh sáng đèn LED khác nhau (ở cùng
(PPFD = 190 µmol/m2/s) đến các yếu tố tạo nên năng suất và năng
suất cải bó xôi giống PD512 trồng thủy canh trong nhà (30 NST) ......84
Bảng 3.20. Ảnh hưởng của các phổ ánh sáng đèn LED khác nhau (ở cùng
cường đợ PPFD = 190 µmol/m2/s) đến hàm lượng các nguyên tố


x

khống có trong cải bó xơi giống PD512 trồng canh trong nhà (30
NST) ......................................................................................................87
Bảng 3.21. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đèn LED khác nhau đến thông
số sinh trưởng của cải bó xôi giống PD512 trồng thủy canh dưới sự
kết hợp của đèn LED màu đỏ - xanh trong nhà (21 NST) ....................98
Bảng 3.22. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng khác nhau đến hàm lượng sắc
tố quang hợp của cải bó xôi giống PD512 trồng thủy canh dưới sự
kết hợp của ánh sáng đèn LED màu đỏ-xanh (21 NST) .....................100
Bảng 3.23. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng khác nhau đến khả năng quang
hợp của cải bó xôi giống PD512 trồng thủy canh dưới sự kết hợp
của đèn LED màu đỏ - xanh trong nhà (21 NST) ...............................102
Bảng 3.24. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng khác nhau đến cấu trúc giải
phẫu của lá cải bó xôi giống PD512 trồng thủy canh dưới sự kết
hợp của đèn LED màu đỏ - xanh lam (21 NST) .................................104
Bảng 3.25. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng khác nhau đến các tế bào biểu

bì lá của cải bó xơi giống PD512 trồng thủy canh dưới sự kết hợp
của ánh sáng đèn LED đỏ - xanh (21 NST) ........................................107
Bảng 3.26. Ảnh hưởng của các cường độ ánh sáng khác nhau đến cấu trúc bộ
rễ của cải bó xôi giống PD512 trồng thủy canh dưới sự kết hợp của
ánh sáng đèn LED đỏ - xanh (21 NST). ..............................................110
Bảng 3.27. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng khác nhau đến năng suất của cải
bó xôi giống PD512 trồng thủy canh dưới sự kết hợp của ánh sáng
đèn LED đỏ - xanh (21 NST)...............................................................112
Bảng 3.28. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đèn LED khác đến hàm lượng
các ngun tố khống có trong cải bó xôi giống PD512 trồng thủy
canh dưới sự kết hợp của ánh sáng đèn LED đỏ - xanh (21 NST). .....115


xi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1.

Hình thái của cây cải bó xơi ....................................................................5

Hình 1.2.

Phổ hấp thu của chlorophyll và carotenoid............................................10

Hình 1.3.

Các phổ bước sóng ánh sáng .................................................................11

Hình 1.4.

Những khoảng ánh sáng được hấp thụ bởi thực vật ..............................11

Hình 1.5.

Hệ thống thủy canh tĩnh .........................................................................30

Hình 1.6.

Hệ thống thủy canh hồi lưu...................................................................31

Hình 3.1.

Các giống cải bó xơi trồng thủy canh trong thí nghiệm (42 NST) ........53

Hình 3.2.

Giống cải bó xơi PD512 trồng ở các dung dịch dinh dưỡng khác
nhau (42 NST) .......................................................................................56

Hình 3.3.

Giống cải bó xôi PD512 trồng ở các mức EC dung dịch khác nhau
(42NST) .................................................................................................58

Hình 3.4.

Giống cải bó xơi PD512 trồng ở các mức pH dung dịch khác nhau
(42 NST) ................................................................................................61

Hình 3.5.

Giống cải bó xôi PD512 trồng ở các khoảng trồng cách khác nhau
(42 NST) ................................................................................................63

Hình 3.6.

Đợng thái tăng trưởng chiều cao cây (A), số lá (B) của cải bó xơi
giống PD512 trồng thủy canh ở các phổ ánh sáng đèn LED khác
nhau (ở cùng PPFD = 190 µmol/m2/s) ..................................................67

Hình 3.7.

Đặc điểm cấu trúc bộ rễ của cải bó xôi giống PD512 trồng thủy
canh ở các phổ ánh sáng đèn LED khác nhau (cùng PPFD = 190
µmol/m2/s) (30 NST). ............................................................................75

Hình 3.8.

Cấu trúc giải phẫu lá cải bó xôi giống PD512 trồng thủy canh ở phổ
ánh sáng đèn LED khác nhau (ở cùng cường đợ PPFD = 190
µmol/m2/s) (30NST). ............................................................................78

Hình 3.9.

Hình ảnh lớp biểu bì trên và dưới của lá cải bó xôi giống PD512
trồng thủy canh (ánh sáng vàng, cường độ 190 µmol/m2/s)
(30NST). ................................................................................................79


xii

Hình 3.10. Biểu bì trên của lá cải bó xơi giống PD512 ở các phổ ánh sáng khác
nhau (ở cùng 190 µmol/m2/s) (30NST). ................................................80
Hình 3.11. Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của các phổ ánh sáng khác nhau (ở cùng
cường đợ PPDF=190 µmol/m2/s) đến các thơng số khí khổng ở lớp
biểu bì trên của lá cải bó xơi giống PD512 (30NST). ...........................81
Hình 3.12. Biểu bì dưới của lá cải bó xôi giống PD512 ở các phổ ánh sáng khác
nhau (ở cùng cường đợ 190 µmol/m2/s) (30NST). ................................82
Hình 3.13. Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của các phổ ánh sáng khác nhau (ở cùng
cường đợ PPDF=190 µmol/m2/s) đến các thơng số khí khổng ở lớp
biểu bì dưới của lá cải bó xơi giống PD512 (30NST). ..........................83
Hình 3.14. Cây cải bó xơi giống PD512 ở các công thức xử lý ánh sáng khác
nhau (ở cùng PPFD =190 µmol/m2/s) (30NST) ....................................85
Hình 3.15. Hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong cải bó xơi giống PD512
trồng thủy canh ở các phổ ánh sáng khác nhau (ở cùng PPFD = 190
µmol/m2/s) (30 NST). ............................................................................88
Hình 3.16. Hàm lượng các chất chống oxi hóa có trong cải bó xôi giống PD512
trồng thủy canh ở các phổ ánh sáng khác nhau (ở cùng PPFD = 190
µmol/m2/s) (30 NST). ............................................................................89
Hình 3.17. Ảnh hưởng của cường đợ ánh sáng khác nhau đến cấu trúc giải phẫu
lá cải bó xôi giống PD512 trồng thủy canh dưới sự kết hợp của đèn
LED màu đỏ - xanh lam (21 NST). .....................................................103
Hình 3.18. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng khác nhau đến đặc điểm lớp tế
bào biểu bì trên ở lá cải bó xôi giống PD512 trồng thủy canh dưới
sự kết hợp của ánh sáng đèn LED đỏ - xanh (21 NST). ......................108
Hình 3.19. Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng khác nhau đến đặc điểm lớp tế
bào biểu bì dưới ở lá cải bó xôi giống PD512 trồng thủy canh dưới
sự kết hợp của ánh sáng đèn LED đỏ - xanh (21 NST). ......................109

xiii

Hình 3.20. Cấu trúc bợ rễ ở các cường đợ ánh sáng khác nhau của cải bó xôi
giống PD512 trồng thủy canh dưới sự kết hợp của ánh sáng đèn
LED đỏ - xanh (21 NST). ....................................................................111
Hình 3.21. Hình ảnh cây cải bó xôi giống PD512 trồng thủy canh ở các cường
độ ánh sáng khác nhau dưới sự kết hợp của ánh sáng đèn LED đỏ xanh (21 NST). ....................................................................................114
Hình 3.22. Biểu đồ hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong cải bó xôi giống
PD512 trồng thủy canh ở các cường độ ánh sáng khác nhau dưới sự
kết hợp của ánh sáng đèn LED đỏ - xanh (21 NST). ...........................117
Hình 3.23. Biểu đồ hàm lượng các chất chống oxi hóa có trong cải bó xôi giống
PD512 trồng thủy canh ở các cường độ ánh sáng khác nhau dưới sự
kết hợp của ánh sáng đèn LED đỏ - xanh (21 NST). ...........................120


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài
Nền nông nghiệp với mơi trường được kiểm sốt hiện đang phát triển mợt
cách nhanh chóng với mục đích giải quyết vấn đề cung cấp thực phẩm không ổn
định, sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên và giảm tác động của các hoạt động nông
nghiệp đến môi trường (Miyagi & et al., 2017; Kozai, 2018) [78], [96]. Khả năng
quản lý chính xác các thông số vật lý và hóa học trong các hệ thống trồng cây trong
nhà kính (nhiệt đợ, đợ ẩm, ánh sáng, chất dinh dưỡng, v.v.) sẽ giúp kiểm soát năng
suất và nâng cao chất lượng thực vật (Graamans et al., 2018) [55].
Bên cạnh đó, rau xanh là nguồn thực phẩm quan trọng trong việc bổ sung dinh
dưỡng thiết yếu cho con người mỡi ngày. Mợt số loại rau cịn được xem như loại
thực phẩm chức năng, được sử dụng như dược liệu quý giúp tăng cường sức khoẻ
và ngăn ngừa bệnh tật. Rau cải bó xôi (Spinacia oleracea L.) là loại cây được lựa

chọn trồng trong nhà kính và cả trong các hệ thống trồng cây thương mại (plant
factories) vì có chiều cao tương đối nhỏ lại cho phép sản xuất nhiều chu kỳ ngắn
hạn trong năm, lợi nhuận kinh tế nhanh hơn nhiều so với một số loại rau ăn lá khác
(Lu & Shimamura, 2018) [89]. Đây cũng là loại rau cung cấp giá trị dinh dưỡng cao
do có chứa một loại hoạt chất steroid (tên khoa học là phutoecdy) có tác dụng thúc
đẩy sự sản xuất protein trong cơ thể lên tới 20%, nhiều vitamin thiết yếu đối với cơ
thể như: A, K, D, E, khoáng chất Fe, P, Ca… và nguồn axit béo thực vật omega 3
dồi dào (Ko et al., 2014) [75]. Cây cải bó xôi hứa hẹn sẽ mang lại nhiều tiềm năng
trong phát triển sản xuất rau tại Việt Nam.
Từ nhu cầu thực tế đó, việc trồng rau theo hướng mới như: trồng rau không
dùng đất, không cần tưới, không cần sử dụng ánh sáng mặt trời và xây dựng mơ
hình sản xuất quy mơ khép kín là u cầu cấp thiết hiện nay. Trồng rau thủy canh là
một trong những kỹ thuật sản xuất rau sạch phù hợp vì có khả năng tạo ra những
sản phẩm đồng nhất, chất lượng, sản phẩm sạch, số lượng cây trồng lớn hơn trên
một đơn vị diện tích nên năng suất cao, thu hoạch dễ dàng, tối ưu hóa phân bón,


2

lượng nước sử dụng, cây ít bị sâu bệnh và góp phần giải quyết tốt nhu cầu trồng rau
sạch tại nhà ở thành thị (Tomasi et al., 2015) [149].
Trong khi đó, công nghệ chiếu sáng bằng đèn LED được xem như nguồn
chiếu sáng mới cho kỹ thuật trồng cây trong nhà với những ưu điểm vượt trội như
tuổi thọ cao, kích thước nhỏ, có thể tạo ra các phổ ánh sáng đơn sắc phù hợp cho
cây trồng v.v... Mặt khác, khoảng 90% ánh sáng hấp thụ bởi lá cây thuộc vùng ánh
sáng màu xanh lam hoặc đỏ (Terashima et al, 2009) [147], vì đây là hai vùng ánh
sáng được diệp lục hấp thụ mạnh nhất. Do đó, sự sinh trưởng phát triển của cây bị
ảnh hưởng đáng kể bởi hai vùng ánh sáng này. Các nghiên cứu trước đây cũng chỉ
ra rằng, sự kết hợp giữa ánh sáng đèn LED màu đỏ và màu xanh theo tỷ lệ 1:1 có
thể làm tăng khối lượng tươi và khơ ở nhiều lồi thực vật như Lilium và cà chua

(Chen et al., 2014) [40]. Không những thế, đèn LED rất phù hợp với các ứng dụng
nghiên cứu (như trong buồng sinh trưởng, cho các ứng dụng nuôi cấy mô). Do đèn
LED là một thiết bị trạng thái rắn nên có thể dễ dàng tích hợp vào các hệ thống điều
khiển kỹ thuật số. Sử dụng đèn LED như một nguồn ánh sáng nhân tạo cho cây
trồng không chỉ để tối ưu hóa chất lượng quang phổ cho các loại cây trồng khác
nhau, các q trình sinh lý khác nhau mà cịn có thể tạo ra một hệ thống chiếu sáng
được điều khiển kỹ thuật số và tiết kiệm năng lượng.
Chính vì những lý do trên, chúng tôi đã tiến hành đề tài “Nghiên cứu ảnh
hưởng của ánh sáng đèn LED đến một số chỉ tiêu sinh lý, năng suất và phẩm
chất của cây cải bó xôi (Spinacia oleracea L.) trồng thủy canh”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Xác định ảnh hưởng của chiếu sáng nhân tạo bằng đèn LED đến sinh
trưởng, năng suất và chất lượng của cây cải bó xôi được trồng trên hệ thống thủy
canh hồi lưu.


3

2.2. Mục tiêu cụ thể
Xác định được các thông số kỹ thuật tối ưu cho cây cải bó xôi trồng trên hệ
thống thủy canh hồi lưu (giống, dinh dưỡng, EC, pH, mật độ, thời gian thu hoạch
phù hợp).
Xác định ảnh hưởng của ánh sáng nhân tạo chiếu bằng đèn LED gồm phổ phát
quang và cường đợ bức xạ hoạt tính quang hợp (PAR - Photosynthetically Active
Radiation) (sau đây được gọi là cường độ ánh sáng) đến sinh trưởng, năng suất và
phẩm chất của cây cải bó xôi trồng trên hệ thống thủy canh hồi lưu.
3. Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu của luận án như sau:
3.1. Nghiên cứu các thông số cơ bản cho kỹ thuật trồng cải bó xôi bằng phương

pháp thủy canh hồi lưu.
3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng nhân tạo chiếu bằng đèn LED (phổ phát
quang và cường độ ánh sáng) đến sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của cây cải
bó xôi trồng trên hệ thống thủy canh hồi lưu.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
4.1. Về mặt khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học có giá trị về
đặc điểm sinh lý học thực vật, năng suất và chất lượng của cây cải bó xôi trồng trên
hệ thống thủy canh hồi lưu được chiếu sáng nhân tạo bằng ánh sáng đèn LED.
Luận án là mợt cơng trình nghiên cứu khoa học có giá trị làm tài liệu tham
khảo cho công tác nghiên cứu và giảng dạy về lĩnh vực sinh lý thực vật nói riêng và
ngành nơng nghiệp cơng nghệ cao nói chung.
4.2. Về mặt thực tiễn
Khuyến cáo sử dụng các thông số kỹ thuật tối ưu trồng cây cải bó xơi trên hệ
thống thủy canh hồi lưu (giống F1 PD512, dung dịch dinh dưỡng SH3, pH 6-6,5,
EC = 1200 µS/cm, khoảng cách trồng 15 cm x 12 cm, thời gian thu hoạch sau khi
ngừng cung cấp dinh dưỡng 4 ngày) đạt hiệu quả cao nhất.
Đề xuất được loại đèn LED phù hợp với ánh sáng đỏ - xanh (4R:1B) và cường
độ 190 µmol/m2/s để trồng rau cải bó xơi trên hệ thống thủy canh hồi lưu trong nhà.


4

5. Những đóng góp mới của luận án
5.1. Đã xác định được các thơng số tối ưu cho quy trình trồng rau cải bó xôi trên hệ
thống thủy canh hồi lưu về giống, mật độ, dung dịch dinh dưỡng, pH, EC và thời
gian ngừng cung cấp dinh dưỡng trước khi thu hoạch.
5.2. Tìm được phổ ánh sáng nhân tạo của đèn LED phù hợp cho sinh trưởng của cây
cải bó xôi trồng thủy canh cho năng suất cao và chất lượng tốt là ánh sáng đỏ-xanh
lam với tỉ lệ 4R:1B và cường đợ bức xạ hoạt tính quang hợp là 190 µmol/m2/s.

6. Cấu trúc luận án
Luận án được cấu trúc làm 6 phần: mở đầu, nội dung, kết luận, danh mục các
cơng trình khoa học đã cơng bố, tài liệu tham khảo và phụ lục. Phần nội dung của
luận án được triển khai thành ba chương như sau:
Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (35 trang)
Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu (9 trang)
Chương 3: Kết quả và thảo luận (70 trang) với 28 bảng và 23 hình.


5

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Cây cải bó xơi và giá trị dinh dưỡng
1.1.1. Đặc điểm sinh học
1.1.1.1. Nguồn gốc
Rau cải bó xôi có tên khác là rau chân vịt, rau pố xôi, bố xôi, rau nhà chùa,
bắp xôi, rau bina. Tên khoa học là Spinacia oleracea L.. Đây là một lồi thực vật có
hoa tḥc họ Dền (Amaranthaceae), tḥc lớp Hai lá mầm, có nguồn gốc ở miền
Trung và Tây Nam Á.
1.1.1.2. Phân loại
Phân loại khoa học (USDA, NRCS, 2010)
Giới (Regnum)

Plantae

Lớp (Class)

Magnoliopsida

Bợ (Ordo)

Caryophyllales

Họ (Familia)

Amarathanceae

Chi ( Genus)

Spinacia

Lồi ( Species)

Oleracea

1.1.1.3. Hình thái, sinh lý sinh trưởng
* Hình thái, sinh lý sinh trưởng

(A)

(B)

(C)

Hình 1.1. Hình thái của cây cải bó xơi (A: Cây, B: Hoa ,C: Hạt)
( [174]


6

Cải bó xôi là cây trồng 1 năm, chiều cao khoảng 30 cm, lá hình oval, màu
xanh đậm, cuống nhỏ, các lá chụm lại tại gốc rất nhỏ, cả lá và thân đều giòn, dễ dập
gãy, hoa có màu vàng xanh. Đặc điểm cải này có vị ngọt, tính mát (theo Báo Y
dược Việt Nam 15/5/2017: [170].
Cải bó xôi là cây rau ở xứ lạnh, ưa khí hậu mát lạnh, chịu được rét, khơng chịu
nóng. Cây sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 18-200C, sinh trưởng chậm khi nhiệt độ là
100C, cây có thể chịu nhiệt độ thấp -100C.
Cây cần ánh sáng nhẹ trong quá trình phát triển thân lá, ánh sáng quá mạnh
không có lợi cho cây. Cải bó xơi có khả năng chịu bóng râm, vì vậy có thể trồng
xen lẫn với các cây cao khác. Rau cải bó xơi là cây trồng mùa đơng thích nghi với
ánh sáng hạn chế là mợt tḥc tính có giá trị trong điều kiện sử dụng nguồn ánh
sáng nhân tạo với chi phí cao. Hơn nữa, do có lá tương đối phẳng lớn (mợt đặc tính
hữu ích cho nghiên cứu sinh lý và hóa sinh), cũng như sinh trưởng mạnh, nên đáp
ứng với những thay đổi của điều kiện môi trường (Proietti et al., 2009) [118].
1.1.2. Giá trị dinh dưỡng và giá trị trong nghiên cứu khoa học
Đây là loại rau tốt cho sức khỏe, đồng thời cũng là một vị thuốc. Các khống
chất trong rau cải bó xơi giúp kiềm hóa, cân bằng chế độ ăn uống axit cao, nguyên
nhân của bệnh béo phì và các chứng bệnh khác. Các carotenoid được tìm thấy trong
cải bó xơi có tác dụng bảo vệ mắt khỏi các bệnh như đục thủy tinh thể và thối hóa
điểm vàng… Vitamin K cùng với canxi và magiê có trong cải bó xơi giúp hệ xương
chắc khỏe. Hàm lượng viamin A giúp da khỏe mạnh, duy trì đợ ẩm thích hợp.
Vitamin C có trong cải bó xôi hoạt động như một chất chống oxi hóa có thể hòa tan
trong nước, giúp làm giảm nguy cơ gây ra rất nhiều bệnh tật. Do đó, ăn cải bó xôi
có thể giúp chống lại nhiễm trùng và giữ cho hệ thống miễn dịch luôn khỏe mạnh.
Đây cũng là món uống có giá trị dinh dưỡng. Trong rau cải bó xôi có một loại hóa
chất steroid tên khoa học là phutoecdy có tác dụng thúc đẩy sự sản xuất protein tự
nhiên trong cơ thể lên tới 20% [172].


7

Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng có trong 100g rau cải bó xôi
(USDA, Food Composition Databases)
Giá trị dinh dưỡng

100g khối lượng tươi

Calo

23 kcal

Lipit

0,4 g

Chất xơ

2,2 g

Protein

2,9 g

Đường

0,4 mg

Canxi

99 mg

Magie

79 mg

Kali

558 mg

Natri

79 mg

Sắt

2,7 mg

Cacbonhydrat

3,6 g

Vitamin C

28,1 mg

Vitamin A

9376 IU

Vitamin B6

0,2 mg

Vitamin K

483 mg

Vitamin E

2 mg
( [171]

Ngoài ra, nghiên cứu ứng dụng của rau cải bó xôi trong điều trị chống ung thư
cũng bước đầu có kết quả nhất định. Chế độ ăn nhiều rau quả được biết là làm giảm
nguy cơ ung thư. Điều này cũng có nghĩa, thực vật ăn được là nguồn tác nhân chống
ung thư tiềm năng. Rau cải bó xơi có khả năng cung cấp vượt trợi vitamin K,
vitamin A, mangan, magiê, axit folic, sắt, vitamin C, vitamin B2, kali và nó bao
gồm rất nhiều chất xơ, vitamin B6, vitamin E và axit béo omega-3 rất cần thiết cho
việc duy trì, cải thiện và điều hịa các mơ của con người. Hơn thế nữa, rau cải bó xơi
có chứa các chất chống oxi hóa chính của nhóm carotenoid và polyphenol. Rau cải


8

bó xơi chứa hầu hết sulfoquinovosyl diacylglycerol (SQDG) và monogalactosyl
diacylglycerol (MGDG) trong thành phần của glycoglycerolipid. Glycoglycerolipid
trong rau cải bó xơi khi dùng đường uống có thể ức chế sự phát triển tế bào ung thư
của con người và ức chế sự tăng sinh khối u rắn in vivo. Do đó, cải bó xôi là một
loại thực phẩm chức năng có khả năng chống ung thư. Nếu như rau mùi tàu có tổng
lượng glycoglycerolipid lớn nhất (793,3mg/100g khối lượng tươi), ớt ngọt có lượng

glycoglycerolipid nhỏ nhất (61,3 mg/100g khối lượng tươi) (trong số các 11 loại rau
được thử nghiệm) và rau mùi tàu có lượng digalactosyl diacylglycerol (DGDG) lớn
nhất (305,3mg/100g khối lượng tươi) thì trong khi rau cải bó xơi có nhiều MGDG
và SQDG nhất (lần lượt là 480,6 và 52,7 mg/100g khối lượng tươi). Rau cải bó
xôi cũng chứa lượng glycoglycerolipid lớn thứ hai (642,6 mg/100g khối lượng
tươi). Những kết quả này cho thấy, rau cải bó xôi (Spinacia oleracea L.) có thể
là mợt thực phẩm chức năng có khả năng chống ung thư khá mạnh (Maeda et al.,
2010) [92].
Hơn nữa, rau cải bó xôi là một trong những cây trồng ALS (Advanced Life
Support) của NASA, được chọn để tăng cường sự đa dạng trong chế độ ăn uống cho
các phi hành gia trên Trạm vũ trụ quốc tế, Mặt trăng và các căn cứ sao Hỏa. NASA
quan tâm đến rau cải bó xôi như một loại cây trồng ALS bởi: 1) sản xuất thành phần
chống độc (liên kết canxi), axit oxalic, 2) khả năng sinh sắt khả dụng cao (trong khi
các phi hành đoàn chuyến bay có thể bị giảm số lượng hồng cầu) (Johnson et al.,
1999) [68]. Với đặc tính tăng trưởng thấp và chu kỳ sinh trưởng ngắn (30 ngày),
rau cải bó xôi là một lựa chọn thích hợp trong số các loại rau ăn lá ALS để cung
cấp cho chế độ ăn của phi hành gia như một nguồn rau tươi linh hoạt. Trên quan
điểm thương mại, rau cải bó xôi đang ngày càng có tầm quan trọng kinh tế ở
nhiều nơi trên thế giới, trong đó có Mỹ, nhất là khi rau cải bó xôi thủy canh đang
trở nên phổ biến rộng rãi. Chuyển giao công nghệ ALS và CEA (Controlled
Environment Agriculture) sang sản xuất thủy canh thương mại loại cây trồng có
thu nhập cao này đang làm cho việc sản xuất rau cải bó xôi quanh năm trở thành
hiện thực khả thi ở Mỹ.


9

Đây cũng là một loại cây rau được sử dụng rộng rãi cho nhu cầu rau xanh của
con người và nó được coi là cây trồng điển hình trong mợt số nghiên cứu. Rau cải
bó xôi cũng là loại cây trồng có khả năng thích nghi ở điều kiện nhiệt đợ thấp do sự

điều chỉnh sâu sắc của q trình trao đổi chất ở lá. Sự trao đổi chất này bao gồm cả
sự gia tăng các enzyme quang hợp (phụ tḥc ít nhiều vào trạng thái carbohydrate
và đặc điểm của lá) cũng như tăng khả năng thu dọn các dạng oxi hoạt hóa. Bên
cạnh đó là sự liên quan đặc biệt đến việc tăng hàm lượng axit ascorbic trong lục
lạp và rõ rệt hơn ở phiến lá (Schöner & Krause, 1990) [133]. Rau cải bó xôi cũng
đã được dùng làm cây mẫu (the model plant) để nghiên cứu sự thay đổi sinh lý
và chất lượng trong các điều kiện nhiệt độ và ánh sáng khác nhau. Kết quả đã
cho thấy hàm lượng axit ascorbic, nitrate và axit oxalic, có thể bị ảnh hưởng độc
lập bởi các thông số môi trường, chẳng hạn như nhiệt đợ khơng khí hoặc cường
đợ ánh sáng (Proietti et al., 2009) [118].
1.2. Ánh sáng đèn LED đối với sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng
1.2.1. Các thông số ánh sáng và mức độ ảnh hưởng đến cây trồng
Cây cần ánh sáng trong suốt cuộc đời của nó từ nảy mầm đến ra hoa và tạo hạt
giống. Ba thông số của ánh sáng nuôi cây được sử dụng trong ngành cơng nghiệp
nhà kính là: số lượng, chất lượng và thời gian. Tất cả ba thông số có hiệu quả khác
nhau đến cây trồng (Singh et al., 2015) [136]:
- Số lượng ánh sáng (cường độ): Số lượng hoặc cường đợ ánh sáng là thơng số
chính ảnh hưởng đến quang hợp, phản ứng quang hóa trong lục lạp của tế bào thực
vật. Trong đó, năng lượng ánh sáng được sử dụng để chuyển đổi CO2 trong khí
quyển thành các hợp chất carbohydrate.
- Chất lượng ánh sáng (phân phối quang phổ): Chất lượng ánh sáng dùng để
chỉ sự phân bố quang phổ của bức xạ, chẳng hạn phần bức xạ ở các vùng bước sóng
màu xanh lam, màu xanh lá cây, đỏ hoặc các vùng ánh sáng khác nhìn thấy hoặc
khơng nhìn thấy. Đối với quang hợp, thực vật phản ứng mạnh với ánh sáng đỏ và
xanh lam. Phân phối quang phổ ánh sáng cũng có ảnh hưởng đến quang phát sinh
hình thái ở thực vật, sinh trưởng phát triển và ra hoa.


10

- Thời gian chiếu sáng-tối (quang chu kỳ): Quang chu kỳ chủ yếu ảnh hưởng
đến ra hoa. Thời gian ra hoa ở thực vật có thể được kiểm soát bằng cách điều khiển
thời gian chiếu sáng.
Cây không hấp thụ tất cả các bước sóng của ánh sáng (bức xạ mặt trời), chúng
chỉ hấp thụ các bước sóng thích hợp theo yêu cầu của nó. Phần quan trọng nhất của
quang phổ ánh sáng trong khoảng 400-700 nm được gọi là bức xạ hoạt động của
quang hợp (PAR-photosynthetically active radiation), phạm vi quang phổ này tương
ứng với khoảng quang phổ nhìn thấy của mắt người (Chen et al., 2014) [40].
Chlorophyll (chlorophyll a và b) đóng mợt vai trị quan trọng trong quang hợp,
nhưng chúng khơng chỉ là chromophore. Cây cịn có sắc tố quang hợp khác, được
gọi là sắc tố vệ tinh hay sắc tố kèm (ví dụ như carotenoid: β-carotene, zeaxanthin,
lycopene và lutein v.v), chúng tham gia vào sự hấp thụ ánh sáng và đóng mợt vai trị
quan trọng trong quang hợp tạo nên năng suất cây trồng (Hình 1.2).

Hình 1.2. Phổ hấp thu của chlorophyll và carotenoid
(Nguồn: Chen et al. , 2014) [40]
Phổ bức xạ mặt trời chủ yếu bao gồm ba phần: tia cực tím (UV), ánh sáng nhìn
thấy và tia hồng ngoại (Hình 1.3 và Hình 1.4):