Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật chiếu sáng LED (Light-Emitting Diodes) sản xuất rau ăn lá trong nhà

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã ngành: 62 62 01 10

PHAN NGỌC NHÍ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CHIẾU
SÁNG LED (Light-Emitting Diodes) SẢN XUẤT
RAU ĂN LÁ TRONG NHÀ

Cần Thơ, 2020


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Trần Thị Ba

Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ
Họp tại:

Vào lúc

Phản biện 1:
Phản biện 2:

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ
1. Phan Ngọc Nhí, Nguyễn Thị Kiều Khuyên, Trần Thanh Hậu, Võ Thị Bích
Thủy và Trần Thị Ba, 2018. Ảnh hưởng cuả quang phổ đèn LED đến sự sinh
trưởng và năng suất xà lách thủy canh. Tạp chí Nơng nghiệp và Phát triển
nơng thôn, số chuyên đề Phát triển nông nghiệp bền vững trong tác động của
biến đổi khí hậu: Thách thức và cơ hội tháng 8/2018: 199-205.
2. Phan Ngọc Nhí, Trần Thị Ba, Võ Thị Bích Thủy, Nguyễn Bình Khang,
Bùi Thị Cẩm Thu và Hồ Thị Cẩm Nhung, 2019. Ảnh hưởng của cường độ
và thời gian chiếu sáng đèn LED đến sinh trưởng và năng suất cải phụng thu
non. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, số 2 năm 2019:
54-59.
3. Phan Ngọc Nhí, Trần Thị Ba, Võ Thị Bích Thủy, Mai Phúc Thạnh,
Nguyễn Phương Uyên và Nguyễn Thị Anh Thư, 2019. Ảnh hưởng của thời
gian chiếu bổ sung đèn LED đến sinh trưởng và năng suất xà lách trồng thủy
canh nhiều tầng trong nhà lưới. Tạp chí Khoa học Công nghệ và Nông nghiệp
Việt Nam, số 2 năm 2019: 43-48.

1


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Tính từ năm 2007, hơn 50% dân số thế giới đang sinh sống ở các khu vực
thành phố và theo ước tính đến năm 2050 con số này sẽ đạt hơn 70%. Vì thế, ngày
càng nhiều người bắt đầu quan tâm đến sản xuất nông nghiệp đô thị (Despommier,
2010). Nông nghiệp đơ thị có 2 lợi ích cơ bản là giúp người dân ở thành phố có thể
thực hiện việc trồng trọt như một sở thích, một hoạt động giải trí trong cuộc sống
hằng ngày và hai là tạo nguồn thực phẩm an tồn cho gia đình hay lớn hơn là cung
cấp cho người dân sống gần đó (Kozai, 2016). Trước những thực trạng đó, nhiều

người dân trong thành phố đã tận dụng sân thượng hay ban công để trồng rau cho
gia đình sử dụng. Tuy nhiên, với diện tích trồng nhỏ hẹp lại thêm thiếu ánh sáng mặt
trời nên đã gây ra rất nhiều khó khăn cho người trồng.
Đèn LED được xem là một nguồn ánh sáng nhân tạo tối ưu trong việc thay
thế ánh sáng mặt trời cho cây quang hợp (Shimizu et al., 2011). Đèn LED có nhiều
ưu điểm nổi bật như tiêu hao ít điện năng, kích thước nhỏ, tuổi thọ kéo dài và nhiệt
lượng tỏa ra ra thấp hơn các loại đèn huỳnh quang và đèn cao áp (Gupta and Jatothu,
2013, Tewolde et al., 2016). Quan trọng hơn là cơng nghệ đi-ốt phát sáng (LED) có
thể tạo ra các bước sóng đơn sắc xanh dương và đỏ phù hợp cho sự hấp thu tối đa
ánh sáng của chlorophyll a và chlorophyll b trong hệ thống quang hợp của cây trồng
(Shimokawa et al., 2014). Ở Việt Nam, việc nghiên cứu, ứng dụng ánh sáng nhân
tạo LED trong sản xuất nông nghiệp đang bắt đầu được chú trọng phát triển. Tuy
nhiên, vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về ứng dụng đèn LED trên cây rau, đặc biệt là
nhóm rau ăn lá. Chính vì thế việc nghiên cứu ứng dụng ánh sáng nhân tạo LED trong
sản xuất rau ăn là hết sức cần thiết trong thời điểm hiện tại.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định quang phổ, cường độ và thời gian chiếu sáng đèn LED phù hợp
cho sinh trưởng, năng suất cải củ, cải phụng thu non và xà lách trưởng thành trong
điều kiện phòng tối.
- Xác định thời gian chiếu sáng bổ sung đèn LED phù hợp cho sinh trưởng,
năng suất của cải củ, cải phụng thu non và xà lách trưởng thành trồng nhiều tầng
trong điều kiện nhà lưới.
1.5 Những đóng góp mới của luận án
- Luận án đã xác định được:
+ Đèn LED 80% đỏ:20% xanh dương (quang phổ) phù hợp cho sinh trưởng,
năng suất cải củ trắng, cải phụng thu non và xà lách trưởng thành.

2

+ Khi sử dụng đèn LED 80% đỏ:20% xanh dương có cường độ 107 μmol.m.s chiếu sáng trong 20 giờ/ngày đêm cho kết quả sinh trưởng, năng suất cải củ, cải
phụng thu non và xà lách trưởng thành hiệu quả hơn các nghiệm thức khác.
2 -1

+ Với điều kiện trồng nhiều tầng trong nhà lưới, cải củ, cải phụng thu non và
xà lách khi được bổ sung đèn LED 80% đỏ:20% xanh dương cường độ 107 μmol.m2 -1
.s trong 16 giờ/ngày đêm cho hiệu quả sản xuất tốt nhất.
- Luận án còn thể hiện được những ưu điểm nổi bật của việc ứng dụng ánh
sáng nhân tạo LED trong sản xuất rau nhiều tầng so với các mơ hình sản xuất truyền
thống. Là tiền đề để xây dựng, phát triển các mơ hình ứng dụng đèn LED trồng rau
trong sản xuất thương mại.
1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- Luận án đóng góp những kết quả nghiên cứu cơ bản về ứng dụng ánh sáng
LED trong sản xuất. Làm phong phú thêm cơ sở khoa học cho các nghiên cứu sau
này để tiếp cận xu hướng phát triển sản xuất rau trong nhà ở các quốc gia có nền
nơng nghiệp tiên tiến.
- Kết quả này có thể sử dụng bổ sung giáo trình giảng dạy và tài liệu tham
khảo cho các nghiên cứu tiếp theo về ảnh hưởng của ánh sáng nhân tạo đến một số
loại rau ăn lá.
- Đáp ứng được nhu cầu tự sản xuất một số loại rau ăn lá của người dân ở các
khu đô thị, thành phố lớn khi thiếu không gian canh tác và ánh sáng tự nhiên.
- Góp phần quan trọng trong việc xây dựng quy trình sản xuất rau non và xà
lách trưởng thành theo hướng sản xuất nhiều tầng nhằm tăng sản lượng rau trên 1
đơn vị diện tích.
- Là nền tảng quan trọng cho các cơ sở ứng dụng ánh sáng LED trong sản
xuất rau nhiều tầng theo quy mô sản xuất thương mại.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1.1 Khái quát về sản xuất cây trồng trong nhà
Thuật ngữ “plant factory” được sử dụng chủ yếu ở châu Á, để mô tả một cơ
sở sản xuất nơng nghiệp có ngun tắc hoạt động như một cơ sở sản xuất cơng nghiệp

điển hình. Các cơ sở này được thiết kế cẩn thận, đầy đủ các khu vực tương ứng cho
từng giai đoạn phát triển của cây trồng. Điều kiện môi trường bên trong cơ sở sản
xuất như nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng, nồng độ CO 2 và các tiêu chuẩn về dung dịch
dinh dưỡng luôn được kiểm sốt theo đúng u cầu. Các cơ sở cịn được trang bị các
3


hệ thống cảm biến điều khiển quá trình tự động hóa một số cơng đoạn trong nhà máy
(Ting et al., 2016).
Đèn huỳnh quang, đèn Natri cao áp và đèn LED thường được sử dụng làm
nguồn chiếu sáng đơn lẻ hoặc nguồn chiếu sáng hỗn hợp cho các nhà máy sản xuất
cây trồng (Zhang et al., 2015). Trong những năm gần đây, đèn LED đang là sự lựa
chọn tốt nhất trong các nguồn ánh sáng nhân tạo hiện có. Đèn LED có khả năng giảm
chi phí điện năng tiêu thụ nhờ quá trình chuyển đổi hiệu quả điện năng sang các bước
sóng ánh sáng phù hợp cho cây trồng, đồng thời giảm được chi phí làm mát cho các
nhà máy sản xuất nhờ lượng nhiệt tỏa ra thấp hơn các nguồn sáng nhân tạo khác.
Bên cạnh đó, thiết kế đèn LED nhỏ gọn phù hợp với việc lắp đặt theo thiết kế trồng
cây nhiều tầng. Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu cao hiện đang là một trở ngại lớn
của việc phát triển ứng dụng đèn LED trong sản xuất nông nghiệp (Ting et al., 2016).
2.2.2 Ảnh hưởng của ánh sáng đến phát sinh hình thái cây trồng
Theo Higuchi and Hisamatsu (2016), ánh sáng không chỉ được sử dụng cho
quá trình quang hợp của cây trồng mà ánh sáng cịn là tín hiệu điều chỉnh sự sinh
trưởng và phát triển trong suốt chu kì sống của chúng. Khi chất lượng ánh sáng,
cường độ ánh sáng và thời gian chiếu sáng thay đổi sẽ kéo theo những biến đổi về
hình thái của thực vật. Có thể được nhận thấy qua sự thay đổi cấu trúc và hình dáng
của thực vật như sự nẩy mầm của hạt, sự khởi phát hoa, mở rộng kích thước lá, tránh
các cây lân cận, vươn dài thân và tổng hợp sắc tố. Các tín hiệu ánh sáng được tiếp
nhận bởi các tế bào cảm quang, ảnh hưởng đến đồng hồ sinh học và trực tiếp kích
hoạt các phản ứng sáng.
Từng bước sóng ánh sáng khác nhau ảnh hưởng lên từng giai đoạn phát triển

của cây trồng. Hệ thống quang hợp phản ứng rõ rệt nhất với ánh sáng đỏ (bước sóng
600-680 nm) và ánh sáng xanh (bước sóng 380- 480 nm) (Roberto, 2003). Chính vì
thế, khi nghiên cứu về ảnh hưởng của bước sóng đèn LED đến sự sinh trưởng và
năng suất cây trồng, hầu hết các tác giả đều sử dụng các bước sóng thuộc ánh sáng
đỏ và xanh dương.
2.2.3.1 Ánh sáng xanh dương
Ánh sáng xanh dương có bước sóng từ 400-500 nm, có khả năng kìm hãm sự
kéo dài thân của nhiều loại cây trồng (Cosgrove, 1981). Việc kết hợp với ánh sáng
đỏ là điều cần thiết để cây trồng không bị kéo dài quá mức (Randall and Lopez,
2014). Ánh sáng xanh khi có hoặc khơng có ánh sáng đỏ có thể ảnh hưởng đến mật
độ và khẩu độ của khí khổng. Tuy nhiên, khi thêm một lượng ánh sáng xanh dương
nhất định vào ánh sáng đỏ thì độ mở của khí khổng gia tăng đáng kể so với ánh sáng
4


đỏ đơn sắc. Sự gia tăng độ mở khí khổng làm tăng hấp thu CO2 dẫn đến tăng sự hoạt
động của quá trình quang hợp (Kinoshita et al., 2001).
Yêu cầu về ánh sáng xanh dương cần thiết cho sự phát triển bình thường của
cây trồng. Sự đáp ứng lại của cây trồng đối với ánh sáng xanh dương lần đầu tiên
được đưa ra bởi Wheeler et al. (1991), đồng thời đã chứng minh được có sự liên hệ
của chiều dài thân cây đậu nành với hàm lượng ánh sáng xanh dương. Nghiên cứu
của Yorio et al. (1998) trên các đối tượng lúa mì, khoai tây, đậu nành, xà lách và cải
củ đã kết luận rằng để đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển bình thường thì cần phải
cung cấp tối thiểu cường độ ánh sáng xanh dương là 30 µmol.m -2.s-1. Phổ ánh sáng
450 nm cho phép cryptochrome và phototropin phản ứng trong cây
trồng. Cryptochrome làm thay đổi nhịp sinh học (chuyển từ chu trình hơ hấp sang
chu trình quang hợp). Protein phototropin kích thích cây mở khí khổng, uốn cong về
phía ánh sáng giúp phát triển thân cây và hình thành chất diệp lục. Bước sóng ánh
sáng xanh dương cịn kích thích tăng trưởng thực vật thơng qua hình thành rễ mạnh
mẽ và quang hợp với cường độ cao. Phổ ánh sáng này được dùng trong giai đoạn

cây giống, cây non và trong giai đoạn sinh trưởng. Nếu muốn cây ngừng phát triển
thì bước sóng này phải được giảm bớt hoặc loại bỏ (Cosgrove, 1981).
2.2.3.2 Ánh sáng đỏ
Ánh sáng đỏ có bước sóng trong khoảng 600-700 nm. Một trong những vai
trò phổ biến nhất của ánh sáng đỏ là tham gia vào hoạt động sinh lý quan trọng của
quang hợp. Cụ thể, ánh sáng đỏ của đèn LED ở bước sóng 660 nm, rất gần với đỉnh
hấp thụ của diệp lục tố (Massa et al., 2008). Do đó, đèn LED màu đỏ được sử dụng
để thúc đẩy hiệu quả hoạt động quang hợp, dẫn đến tăng sinh khối và năng suất tổng.
Tuy nhiên, ánh sáng đỏ đơn sắc khơng đủ để có thể làm cho cây trồng đạt được năng
suất và chất lượng tối ưu. Trong điều kiện chỉ có ánh sáng đỏ đơn sắc, trục hạ diệp
ở nhiều loại cây hai lá mầm bị vươn dài quá mức (Hoenecke et al., 1992). Nhưng
khi kết hợp với ánh sáng xanh (400 -500 nm) lại có thể kiểm sốt được sự dãn dài
của thân, cuống lá và ngăn chặn các bất thường hình thái khác so với khi chỉ sử dụng
duy nhất ánh sáng đỏ (Goins et al., 1998, Kigel and Cosgrove, 1991).
Ánh sáng đỏ là bước sóng quan trọng nhất đối với quá trình quang hợp, ra
hoa, đậu trái. Được dùng để mở rộng chu kì ánh sáng, kích thích cây ra hoa cho cây
ngày dài (cây thanh long, hoa lay ơn,…) hoặc ngăn chặn ra hoa ở cây ngày ngắn
(hoa cúc…). Đặc biệt với ánh sáng đỏ phát ra từ đèn Natri cao áp rất tốt cho sự ra
hoa và hình thành trái (Roberto, 2003). Để tạo điều kiện tối hảo cho sự sinh trưởng
của cây trồng, yếu tố quyết định nằm ở chỗ chọn được nguồn sáng thích hợp về màu
sắc, cường độ và thời gian chiếu sáng (Roberto, 2003 và Sirtatutas et al., 2014).
5


Ở một số loài thực vật như xà lách, thuốc lá,... ánh sáng là yếu tố quan trọng
tác động đến quá trình nẩy mầm của hạt. Theo Borthwick et al. (1952) đã chứng
minh rằng, ánh sáng đỏ (600-700 nm) thúc đẩy sự nẩy mầm của đa số các giống xà
lách trong khi đó ánh sáng đỏ xa (700-800 nm) thì cho kết quả ngược lại. Ánh sáng
đỏ thúc đẩy quá trình nẩy mầm ở hạt giống có thể bằng cách bổ sung GA vào hạt
giống. Nhưng trái lại, sự bổ sung ABA sẽ ngăn chặn quá trình nẩy mầm. Như vậy,

hàm lượng nội sinh của GA và ABA có thể được điều chỉnh bởi ánh sáng. Trong
thực tế, hàm lượng nội sinh GA và ABA được điều chỉnh trái ngược nhau trong điều
kiện sáng. Phytochrome điều chỉnh sinh tổng hợp GA trong q trình nẩy mầm. ABA
tích lũy trong hạt kích hoạt tình trạng ngủ nghỉ và làm ngăn cản quá trình nẩy mầm.
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1.1 Thời gian, địa điểm: từ tháng 5/2016 đến tháng 1/2019 tại Nhà lưới Nghiên
cứu Rau sạch, khoa Nông Nghiệp, trường Đại học Cần Thơ.
3.1.2 Vật liệu: Các loại đèn LED với bước sóng và tỉ lệ bước sóng khác nhau được
cung cấp bởi cơng ty Cổ phần Bóng đèn Phích nước Rạng Đông. Giống xà lách GN
63 được cung cấp bởi công ty trách nhiệm hữu hạn Nguyên Nông (Gino). Giống cải
củ trắng và cải xanh ngọt đuôi phụng (cải phụng) thu non do công ty trách nhiệm
hữu hạn thương mại Trang Nơng cung cấp.

(b)

(c)

(a)

(d)

Hình 3.1 Đèn LED với quang phổ khác nhau
được sử dụng trong thí nghiệm (a) thanh đèn
LED và bộ biến áp, (b) LED đỏ (c) LED xanh
dương và (d) LED 50% đỏ: 50% xanh dương

Hình 3.2b Kệ 4 tầng trồng rau
thực tế khi bố trí

3.2 Nội dung nghiên cứu: 4 nội dung với 8 thí nghiệm (4 thí nghiệm trên rau thu

non và 4 thí nghiệm thực hiện trên xà lách trưởng thành) (Hình 3.5).
6


Hình 3.5 Sơ đồ các bước nghiên cứu của luận án
3.3 Phương pháp nghiên cứu
(1) Ảnh hưởng của quang phổ đèn LED: bố trí theo thể thức hồn tồn ngẫu nhiên
với 4 lặp lại trên rau non và 8 lặp lại trên xà lách trưởng thành. Các nghiệm thức bao
gồm 7 loại quang phổ đèn LED và ánh sáng tự nhiên (Hình 3.6): (1) LED đỏ (660
nm), (2) LED xanh dương (450 nm), (3) LED trắng, (4) LED 50% đỏ:50% xanh
dương, (5) LED 60% đỏ:40% xanh dương, (6) LED 70% đỏ:30% xanh dương, (7)
LED 80% đỏ:20% xanh dương và (8) Ánh sáng tự nhiên (ĐC).
(2) Ảnh hưởng của cường độ và thời gian chiếu sáng đèn LED: bố trí theo thể
thức hoàn toàn ngẫu nhiên 2 yếu tố với 5 lần lặp lại. Yếu tố A gồm 6 thời gian chiếu
sáng: 14/10, 16/8, 18/6, 20/4, 22/2 và 24/0 (sáng/tối). Yếu tố B gồm 4 mức cường
độ ánh sáng: 40, 66, 107 và 137 μmol.m-2.s-1, tương ứng 1, 2,3 và 4 thành đèn LED
80% đỏ:20 % xanh dương (chọn từ nội dung 1)
7


(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

Hình 3.6 Các nghiệm thức quang phổ đèn LED và ánh sáng tự nhiên (a) LED đỏ,
(b) LED xanh dương, (c) LED trắng, (d) LED 50% đỏ:50% xanh dương, (e) LED
60% đỏ:40% xanh dương, (f) LED 70% đỏ:30% xanh dương, (g) LED 80%
đỏ:20% xanh dương và (h) ánh sáng tự nhiên
(3) Ảnh hưởng của thời gian bổ sung ánh sáng đèn LED ở điều kiện trồng nhiều
tầng trong nhà lưới: bố trí hồn tồn ngẫu gồm 6 nghiệm thức với 7 lần lặp lại trên
rau non và 9 lần lặp lại trên xà lách trưởng thành. Các nghiệm thức gồm: (1) Bổ sung
10 giờ, (2) Bổ sung 12 giờ, (3) Bổ sung 14 giờ, (4) Bổ sung 16 giờ, (5) Bổ sung 18
giờ và (6) Bổ sung 20 giờ. Sử dụng đèn LED 80% đỏ: 20% xanh dương, cường độ
107 μmol.m-2.s-1 (chọn từ nội dung 2).

Hình 3.7 b Tầng trồng rau non với 3
thanh đèn LED

Hình 3.8 Tổng quan khu vực bố trí
thí nghiệm bổ sung ánh sáng đèn
LED trên kệ 3 tầng trồng xà lách
(4) Hiệu quả của mô hình trồng rau ăn lá trong nhà có sử dụng đèn LED so với
sản xuất truyền thống: bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 3 nghiệm
thức với 7-9 lần lặp lại. Các nghiệm thức gồm: Trồng trên kệ (3 tầng) có sử dụng
đèn LED (80% đỏ: 20% xanh dương, cường độ 107 μmol.m-2.s-1 và thời gian chiếu
sáng bổ sung 16 giờ/ngày đêm - chọn từ nội dung 3) (Kệ 3 tầng thủy canh + LED),
8

trồng thủy canh trong nhà lưới (Thủy canh - ASTN), trồng ngoài đồng (Điều kiện
ngoài đồng).
* Chỉ tiêu theo dõi
- Chiều cao cây (cm): dùng thước kẻ đo từ mặt giá thể đến ngọn lá cao nhất.
- Số lá (lá/cây): đếm tất cả lá thật có chiều dài từ 0,5 cm trở lên.
- Khối lượng cây (g/cây): cân lần lượt từng cây (bỏ phần rễ) rồi tính giá trị
trung bình trên mỗi lơ.
- Năng suất tổng (kg/m2): cân tồn bộ lượng rau thu hoạch trên lô (bỏ phần
rễ) của từng nghiệm thức rồi quy ra năng suất trên m 2.
- Năng suất thương phẩm (kg/m2): là năng suất tổng sau khi loại bỏ những
cây thấp, cây có vết bệnh to đường kính khoảng 1 mm có thể nhìn thấy bằng mắt
thường, cây bị gãy và thối nhũn.
- Sản lượng rau (kg/m2/vụ): tính tổng năng suất rau thu được trên 1 m 2 rồi
nhân với số tầng canh tác.
3.5 PHÂN TÍCH SỐ LIỆU
Số liệu được sử lý thống kê bằng phần mềm SPSS 22.0. Phân tích phương sai
ANOVA để đánh giá sự khác biệt của các nghiệm thức. Kiểm định Duncan được sử
dụng để so sánh các giá trị trung bình ở độ tin cậy 95%.
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Ảnh hưởng của quang phổ đèn LED
4.1.1 Cải củ và cải phụng thu non
a. Chiều cao cây
Chiều cao cây cải củ thu non ở nghiệm thức LED đơn sắc đỏ luôn đạt cao
nhất (11,8-23,8 cm, tương ứng ở thời điểm 7-19 ngày sau khi gieo - NSKG), tiếp
theo là LED đỏ và xanh dương kết hợp, LED xanh dương và LED trắng luôn cho kết
quả chiều cao cây cải củ thu non thấp nhất (Bảng 4.1).
Ảnh hưởng gia tăng chiều cao cây của ánh sáng LED đỏ cũng được biểu hiện
trên giống cải phụng thu non, chiều cao cây ở nghiệm thức này luôn đạt cao nhất (từ
7,35-16,6 cm, tương ứng ở thời điểm 7-19 NSKG) và khác biệt không ý nghĩa thống

kê so với nghiệm thức LED 80% đỏ:20% xanh dương và nghiệm thức ánh sáng tự
nhiên ở thời điểm 19 NSKG (16,8 và 16,7 cm, tương ứng). Có thể nhận thấy, chiều
cao cây cải phụng thu non có khuynh hướng giảm dần và tỉ lệ nghịch với sự gia tăng
tỉ lệ LED xanh dương ở các nghiệm thức khảo sát (Bảng 4.2).
9


Bảng 4.1 Chiều cao cây cải củ thu non ảnh hưởng bởi quang phổ LED qua các NSKG
Chiều cao cây (cm) cải củ thu non qua các NSKG
Quang phổ đèn LED
7
11
15
19
LED đỏ
11,8a
18,5a
19,8a
23,8a
LED xanh dương
9,53d
13,6c
18,3c
20,1f
e
c
b
LED trắng
8,63
13,8

18,9
20,4ef
d
b
a
LED 50% đỏ:50% xanh dương
9,53
14,8
20,0
21,3cd
d
b
b
LED 60% đỏ:40% xanh dương
9,53
14,9
18,9
20,8de
c
b
b
LED 70% đỏ:30% xanh dương
9,95
15,4
19,0
21,5c
b
c
a
LED 80% đỏ:20% xanh dương

10,7
13,6
20,1
22,9b
f
d
d
Ánh sáng tự nhiên - ĐC
7,60
12,7
17,8
20,9de
F
**
**
**
**
CV (%)
2,45
2,79
1,42
1,85
Trong cùng một cột các số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt không ý nghĩa thống kê qua phép thử
Duncan; **: khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1%.

Bảng 4.2 Chiều cao cải phụng thu non ảnh hưởng bởi quang phổ LED qua các NSKG
Chiều cao cây (cm) cải phụng thu non qua các NSKG
7
11
15

19
LED đỏ
7,35a
11,0a
15,3a
16,6a
LED xanh dương
6,45b
9,33bc
11,4d
14,2d
c
c
e
LED trắng
6,10
9,28
10,5
13,1e
b
bc
e
LED 50% đỏ:50% xanh dương
6,40
9,33
10,6
14,9c
LED 60% đỏ:40% xanh dương
6,45b
9,35bc

13,3c
14,8c
b
bc
c
LED 70% đỏ:30% xanh dương
6,53
9,45
13,1
15,5b
b
bc
b
LED 80% đỏ:20% xanh dương
6,55
9,48
13,9
16,8a
b
b
b
Ánh sáng tự nhiên - ĐC
6,50
9,52
13,8
16,7a
F
**
**
**

**
CV (%)
2,16
1,36
1,38
1,43
Quang phổ đèn LED

Trong cùng một cột các số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt khơng ý nghĩa thống kê qua phép thử
Duncan; **: khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1%.

Như vậy, ánh sáng LED đỏ có tác động thúc đẩy sự gia tăng chiều cao cây
cải củ và cải phụng thu non, nhận định tương tự cũng được tìm thấy trong nghiên
cứu của Zhang et al. (2017), Shimokawa et al. (2014) và Samuoliene et al. (2010).
Điều này có thể được giải thích là do trong điều kiện chỉ có ánh sáng đỏ đơn sắc,
trục hạ diệp ở nhiều loại cây hai lá mầm bị vươn dài quá mức (Hoenecke et al.,
1992). Nhưng ở các nghiệm thức có kết hợp với ánh sáng xanh dương thì có thể ngăn
chặn hiện tương kéo dài thân (Goins et al., 1998, Hoenecke et al., 1992).
b. Số lá trên cây
Số lá trên cây cải củ thu non ở các nghiệm thức LED đỏ và xanh dương kết
hợp luôn cho kết quả cao nhất (dao động từ 1,63-1,68 lá/cây và 3,08-3,20 lá/cây,
10


tương ứng ở 11 và 19 NSKG), khác biệt không ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức
ánh sáng tự nhiên (1,58 và 3,20 lá/cây, tương ứng ở 11 và 19 NSKG). Số lá thấp nhất
được tìm thấy ở nghiệm thức ánh sáng LED trắng (Bảng 4.3).
Bảng 4.3 Số lá cải củ thu non ảnh hưởng bởi quang phổ đèn LED qua các NSKG
Số lá (lá/cây) cải củ thu non qua các NSKG
Quang phổ đèn LED

11
15
19
LED đỏ
1,50a
2,00b
2,50b
LED xanh dương
1,28b
2,03b
2,53b
b
c
LED trắng
1,23
1,78
2,28c
a
ab
LED 50% đỏ:50% xanh dương
1,68
2,05
3,13a
a
ab
LED 60% đỏ:40% xanh dương
1,63
2,05
3,10a
a

a
LED 70% đỏ:30% xanh dương
1,65
2,20
3,08a
a
a
LED 80% đỏ:20% xanh dương
1,63
2,20
3,20a
Ánh sáng tự nhiên - ĐC
1,58a
2,22a
3,20a
F
**
**
**
CV (%)
8,32
4,60
3,48
Trong cùng một cột các số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt khơng ý nghĩa thống kê qua phép thử
Duncan, **: khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1%.

Khuynh hướng kết quả tương tự cũng được tìm thấy trên giống cải phụng thu
non vào các thời điểm 15 và 19 NSKG (Bảng 4.4). Các nghiệm thức LED đỏ và xanh
dương kết hợp luôn cho số lá trên cây cao nhất và tương đương với đối chứng.
Bảng 4.4 Số lá cải phụng thu non ảnh hưởng bởi quang phổ đèn LED qua các NSKG

Quang phổ đèn LED
LED đỏ
LED xanh dương
LED trắng
LED 50% đỏ:50% xanh dương
LED 60% đỏ:40% xanh dương
LED 70% đỏ:30% xanh dương
LED 80% đỏ:20% xanh dương
Ánh sáng tự nhiên - ĐC
F
CV (%)

Số lá (lá/cây) cải phụng thu non qua các NSKG
15
19
2,30b
3,25b
2,13b
3,08c
2,15b
3,08c
a
2,75
3,40a
a
2,73
3,37a
a
2,74
3,38a

a
2,93
3,44a
a
2,90
3,45a
**
**
5,20
2,34

Trong cùng một cột các số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt không ý nghĩa thống kê qua phép thử
Duncan; **: khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1%.

Ánh sáng LED đỏ, xanh dương kết hợp có tác động làm gia tăng số lá trên
cây của cải củ và cải phụng thu non. Nhận định tương tự cũng được tìm thấy trong
nghiên cứu của Shin et al. (2014) trên cây xà lách. Theo Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn
Huy Tài (2010), lá là cơ quan quang hợp chủ yếu và khoảng 90-95% năng suất cây
11


trồng là do quang hợp, cây có lá càng nhiều thì hiệu suất quang hợp càng tốt góp
phần rất lớn cho sự gia tăng năng suất.
c. Năng suất thương phẩm
Ánh sáng LED đỏ, xanh kết hợp cho năng suất thương phẩm của cải củ thu
non (2,00-2,06 kg/m2) cao tương đương nghiệm thức ánh sáng tự nhiên (2,08 kg/m2)
(Hình 4.3). Sự kết hợp LED đỏ và xanh dương có hiệu quả tốt cho năng suất thương
phẩm của cải củ thu non (tương đương trồng trong điều kiện ánh sáng tự nhiên).
Nhận định tương tự cũng được tìm thấy trong nghiên cứu của Yorio et al. (2001) và
Zhang et al. (2017). LED đơn sắc đỏ cho năng suất thương phẩm (2,00 kg/m 2) cũng

đạt tương đương đối chứng mặc dù năng suất tổng ở nghiệm thức này là thấp hơn
khác biệt có ý nghĩa thống kê. Điều này có thể giải thích là do trong điều kiện sử
dụng ánh sáng đơn sắc đỏ, cây cải củ thu non phát triển mạnh về chiều cao nhưng
cho ít lá và kích thước nhỏ (Hình 4.4). Do đó, các lá phía dưới ít bị che khuất, giữ
được độ thơng thống ở vùng gốc, lá ít bị vàng úa nên phần khơng thương phẩm ít.
LED đơn sắc xanh dương và LED trắng cho năng suất thương phẩm thấp nhất.

Năng suất (kg/m2)

3,2
2,4

Năng suất tổng
2,15b

2,00a

Năng suất thương phẩm
2,52a
2,51a

1,90c
1,60c 1,67d

1,6

2,00a

2,59a

2,41a
2,05a

2,04a

2,06a

2,61a
2,08a

1,43b

0,8
0,0
Đỏ

Xanh
dương

Trắng

50R:50B 60R:40B 70R:30B 80R:20B ASTN-ĐC

Quang phổ đèn LED
Hình 4.3 Năng suất cải củ thu non ảnh hưởng bởi quang phổ đèn LED tại thời
điểm thu hoạch – 19 NSKG
Ảnh hưởng khác biệt của các nghiệm thức quang phổ đèn LED đến năng suất
thương phẩm cũng được tìm thấy trên giống cải phụng thu non (Hình 4.5). Cải phụng
thu non trồng trong điều kiện sử dụng ánh sáng LED 80% đỏ:20% xanh dương và
LED đơn sắc đỏ cho năng suất thương phẩm khác biệt không ý nghĩa với điều kiện

ánh sáng tự nhiên. Điều này được giải thích tương tự như trên giống cải củ thu non.
Trong điều kiện ánh sáng tự nhiên, cải phụng thu non phát triển nhanh về số lá, kích
thước lá nên các lá mầm và lá gần gốc bị che khuất nhiều dẫn đến vàng úa làm tăng
các thành phần không thương phẩm.
12


(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

Hình 4.4 Cải củ thu non ở 7 mức quang phổ tại thời điểm thu hoạch (a) LED đỏ,
(b) LED xanh dương, (c) LED trắng, (d) LED 50% đỏ:50% xanh dương,
(e) LED 60% đỏ:40% xanh dương, (f) LED 70% đỏ:30% xanh dương,
(g) LED 80% đỏ:20% xanh dương và (h) ánh sáng tự nhiên

Năng suất (kg/m2)

3,2
2,4

Năng suất tổng
1,65c
1,59c

1,6

Năng suất thương phẩm
2,30a
2,06b
1,99b 1,87b2,06b
1,97b
1,91ab 1,94ab
1,85b
1,85b

2,11b 2,01a

1,37d 1,27b

0,8

0,0
Đỏ

Xanh
dương

Trắng

50R:50B 60R:40B 70R:30B 80R:20B ASTN-ĐC

Quang phổ đèn LED
Hình 4.5 Năng suất cải phụng thu non ảnh hưởng bởi quang phổ đèn LED ở
thời điểm thu hoạch
Tóm lại, LED 80% đỏ:20% xanh dương cho kết quả về sinh trưởng, năng suất
cải củ và cải phụng thu non cao hơn các hơn các nghiệm thức quang phổ còn lại. Do
đó, LED 80% đỏ:20% xanh dương được chọn để tiếp tục nghiên cứu về cường độ
và thời gian chiếu sáng phù hợp cho cải củ và cải phụng thu non ở nội dung thứ 2.
4.1.2 Xà lách thủy canh
a. Chiều cao cây
Chiều cao cây xà lách ở điều kiện ánh sáng LED đơn sắc đỏ luôn cho kết quả
cao nhất (3,98 cm ở 14 NSKG và tăng dần đến 20,7 cm ở thời điểm thu hoạch – 35
NSKG), theo sau là nghiệm thức LED 80% đỏ: 20% xanh dương, LED 70% đỏ: 30%
13


xanh dương và LED đơn sắc xanh dương (với chiều cao dao động từ 13,9 - 14,6 cm
ở thời điểm thu hoạch). Các nghiệm thức LED trắng, LED 50% đỏ: 50% xanh dương
và đối chứng cho chiều cao cây thấp nhất (Bảng 4.15 và Hình 4.7). Tác động kéo dài
thân của ánh sáng LED đỏ được giải thích tương tự như trên rau non.
Bảng 4.15 Chiều cao cây xà lách ảnh hưởng bởi quang phổ đèn LED qua các NSKG
Chiều cao cây xà lách (cm) qua các NSKG
Quang phổ đèn LED
14
21
28
35

LED đỏ
3,98a
10,1a
14,8a
20,7a
LED xanh dương
2,90b
5,89b
9,39b
14,6b
LED trắng
2,60c
5,13d
8,57cd
12,0d
c
d
e
LED 50% đỏ:50% xanh dương
2,50
4,90
7,67
12,2d
c
cd
d
LED 60% đỏ:40% xanh dương
2,55
5,23
8,36

13,4c
c
b
bc
LED 70% đỏ:30% xanh dương
2,58
5,89
9,05
13,9bc
b
bc
bc
LED 80% đỏ:20% xanh dương
2,98
5,56
9,02
13,9bc
c
d
cd
Ánh sáng tự nhiên – ĐC
2,48
4,99
8,58
12,2d
F
**
**
**
**

CV (%)
8,53
6,52
4,75
4,58
Trong cùng một cột các số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt không ý nghĩa thống kê qua phép thử
Duncan; **: khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1%.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

Hình 4.7 Xà lách ở 7 mức quang phổ tại thời điểm thu hoạch (a) LED đỏ, (b) LED
xanh dương, (c) LED trắng, (d) LED 50% đỏ:50% xanh dương, (e) LED 60% đỏ:40%
xanh dương, (f) LED 70% đỏ:30% xanh dương, (g) LED 80% đỏ:20% xanh dương và (h)
ánh sáng tự nhiên

b. Số lá trên cây

Kết quả thí nghiệm cho thấy, LED 80% đỏ:20% xanh dương luôn cho kết quả
số lá trên cây nhiều nhất (ngoại trừ ở thời điểm 14 NSKG). Cụ thể ở thời điểm thu
14


hoạch - 35 NSKG, xà lách trồng ở ánh sáng LED 80% đỏ:20% xanh dương có số lá
trên cây cao nhất (17,5 lá/cây), khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối
chứng (11,9 lá/cây). LED đơn sắc đỏ và LED đỏ, xanh dương kết hợp theo các tỉ lệ
70:30, 60:40 và 50:50 cho kết quả số lá trung bình dao động từ 15,1-15,3 lá/cây, kết
quả thấp nhất được tìm ở LED đơn sắc xanh dương và LED trắng (Bảng 4.16).
Quang phổ đèn LED đã làm ảnh hưởng đến số lá trên cây xà lách, ánh sáng
LED đỏ, xanh dương kết hợp và LED đơn sắc đỏ cho sự phát triển về số lá nhanh
hơn trong điều kiện ánh sáng tự nhiên từ thời điểm 21 NSKG đến thu hoạch, trong
đó tốt nhất là ánh sáng LED 80% đỏ: 20% xanh dương.
Bảng 4.16 Số lá xà lách ảnh hưởng bởi quang phổ đèn LED qua các NSKG
Quang phổ đèn LED
LED đỏ
LED xanh dương
LED trắng
LED 50% đỏ:50% xanh dương
LED 60% đỏ:40% xanh dương
LED 70% đỏ:30% xanh dương
LED 80% đỏ:20% xanh dương
Ánh sáng tự nhiên – ĐC
F
CV (%)

Số lá xà lách (lá/cây) qua các NSKG
14
21

28
35
1,62b
5,40a
9,60bc
16,7b
1,13d
4,19bc
7,55d
10,9e
1,23cd
4,05c
7,46d
10,6e
cd
a
c
1,24
5,08
9,58
15,2c
bd
a
c
1,38
5,20
9,57
15,1c
bd
a

ab
1,40
5,21
10,2
15,3c
bc
a
a
1,46
5,09
10,3
17,5a
a
b
d
1,91
4,45
8,06
11,9d
**
**
**
**
17,7
6,92
6,57
5,07

Trong cùng một cột các số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt khơng ý nghĩa thống kê qua phép thử
Duncan; **: khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1%.

a. Khối lượng cây
Khối lượng cây xà lách thủy canh trồng ở đèn LED 80% đỏ:20% xanh dương
và LED đơn sắc đỏ đạt cao nhất (30,5 và 31,0 g), tiếp theo là LED 70% đỏ:30% xanh
dương, 60% đỏ:40% xanh dương và 50% đỏ:50% xanh dương (24,2, 21,2 và 20,0 g,
tương ứng), khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức ánh sáng tự nhiên
(14,4 g), LED trắng cho kết quả khối lượng cây xà lách thấp nhất (Hình 4.9).
Mặc dù cho kết quả tương đương về khối lượng cây, tuy nhiên qua thực tế quan
sát từ nghiên cứu, xà lách trồng ở nghiệm thức LED đỏ thể hiện sự vươn dài lóng, kích
thước lá lớn và yếu ớt, thay đổi đặc tính hình thái giống - các lá non có khuynh hướng
cuộn lại thành búp khi trưởng thành của giống GN 63. Trong khi đó xà lách được trồng
ở LED 80% đỏ:20% xanh dương gần như giữ được đặc tính vốn có của giống, giống
như trồng trong điều kiện ánh sáng mặt trời bình thường.

15


Khối lượng cây (g/cây)

36

31,0a

30,5a
24,2b

27

21,2c

20,0c
18

14,4d

13,8d
9,23e

9
0
Đỏ

Xanh
dương

Trắng

50R:50B 60R:40B 70R:30B 80R:20B ASTN-ĐC

Quang phổ đèn LED
Hình 4.9 Khối lượng cây xà lách ảnh hưởng bởi quang phổ đèn LED ở thời
điểm thu hoạch
b. Năng suất tổng và năng suất thương phẩm
Sử dụng ánh sáng LED 80% đỏ:20% xanh dương và LED đơn sắc đỏ cho
năng suất xà lách cao nhất, cao hơn 111 đến 114% so với nghiệm thức đối chứng
(Hình 4.10). Khi tỉ lệ ánh sáng LED đỏ giảm dần từ 70% đỏ:30% xanh dương xuống
50% đỏ:50% xanh dương thì khuynh hướng năng suất xà lách cũng giảm theo, tuy
nhiên vẫn cao hơn từ 38,5 đến 67,5% so với nghiệm thức ánh sáng tự nhiên. Ánh
sáng LED trắng cho năng suất xà lách thấp nhất – tương đương 64,1% so với nghiệm
thức đối chứng..

3,2

Năng suất (kg/m2)

2,51a

2,4

Năng suất tổng

Năng suất thương phẩm

2,18a
1,96b
1,72c

1,62c

1,6

1,12d
0,96e

0,8
0,0

Đỏ

Xanh
dương

1,33c
0,75e

2,47a
2,08a

1,66b
1,38c

1,17d
1,08d

0,67f

Trắng

50R:50B 60R:40B 70R:30B 80R:20B ASTN-ĐC

Quang phổ đèn LED

Hình 4.10 Năng suất của xà lách dưới sự ảnh hưởng của các quang phổ đèn
LED ở thời điểm thu hoạch
16


Khuynh hướng kết quả tương tự cũng được tìm thấy trên chỉ tiêu năng suất
xà lách thương phẩm (Hình 4.10). Như vậy, kết quả thí nghiệm này có thể thấy khối
lượng cây, năng suất tổng và năng suất thương phẩm của xà lách thủy canh có xu
hướng gia tăng theo sự gia tăng tỉ lệ ánh sáng LED đỏ. Tuy nhiên, cần có sự kết hợp

với ánh sáng xanh dương để có thể kiểm sốt được sự dãn dài của thân, cuống lá và
ngăn chặn các bất thường hình thái khác so với khi chỉ sử dụng duy nhất ánh sáng
đỏ (Goins et al., 1998, Hoenecke et al., 1992). Kết quả thí nghiệm phù hợp với các
nghiên cứu của Shin et al. (2014) và Zhang et al. (2017) khi cho rằng ánh sáng đỏ
kết hợp ánh sáng xanh dương với tỉ lệ 80R:20B làm tăng khối lượng cây (g/cây).
4.2 Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng và thời gian chiếu sáng đèn LED
4.2.1 Cải củ và cải phụng thu non
a. Khối lượng cây
Kết quả Bảng 4.32 cho thấy, có sự tương tác giữa 2 nhân tố cường độ và thời
gian chiếu sáng đến khối lượng cây cải củ thu non, cường độ 107 và 137 μmol.m-2.s1
kết hợp thời gian chiếu sáng 20 và 22 giờ/ngày đêm cho khối lượng cây cao nhất
(1,12-1,15 g/cây) và cường độ 40 μmol.m-2.s-1 kết hợp thời gian chiếu sáng 14,16 và
18 giờ/ngày đêm cho khối lượng cây thấp nhất (0,57-0,58 g/cây).
Bảng 4.32 Khối lượng cây (g/cây) cải củ thu non ở 6 thời gian chiếu sáng với 4 mức
cường độ ánh sáng của đèn LED tại thời điểm thu hoạch
Thời gian
(sáng/tối) (A)
14/10
16/8
18/6
20/4
22/2
24/0
Trung bình (B)
F
CV (%) = 3,46

40
0,57k
0,58k

0,58k
0,73j
0,79i
0,85gh
0,68c

Cường độ (μmol.m-2.s-1) (B)
66
107
137
0,80i
0,81hi
0,86g
0,82gi
0,96f
1,01de
gi
de
0,83
1,01
1,07c
0,96f
1,15a
1,14a
0,98ef
1,14a
1,12ab
1,01de
1,08bc
1,05cd

0,90b
1,03a
1,04a
**
**
F(A) , F(B) , F(A x B)**

Trung bình
(A)
0,76d
0,84c
0,87b
1,00a
1,01a
1,00a

Những số có chữ theo sau giống nhau trong cùng một cột hoặc một hàng thì khác biệt khơng ý nghĩa
thống kê qua phép thử Duncan;**: khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1%.

Kết quả ảnh hưởng tương tự của cường độ và thời gian chiếu sáng đến khối
lượng cây cũng được tìm thấy trên giống cải phụng thu non (Bảng 4.33), cường độ
107 và 137 μmol.m-2.s-1 kết hợp thời gian chiếu sáng 20, 22 và 24 giờ/ngày đêm cho
khối lượng cây cải phụng đạt cao nhất (0,36-0,37 g/cây), thấp nhất vẫn là ở cường
độ 40 μmol.m-2.s-1 kết hợp thời gian chiếu sáng 14/10 và 16/8. Trong thí nghiệm này,
17


khi cường độ chiếu sáng cao và thời gian chiếu sáng kéo dài làm gia tăng khối lượng
cây cải củ và cải phụng thu non. Sự ảnh hưởng khác biệt về khối lượng cây có thể
dẫn đến sự khác biệt về năng suất.

Bảng 4.33 Khối lượng cây (g) cải phụng thu non ở 6 thời gian chiếu sáng với 4 mức
cường độ ánh sáng của đèn LED tại thời điểm thu hoạch
Thời gian
(sáng/tối) (A)
14/10
16/8
18/6
20/4
22/2
24/0
Trung bình (B)
F
CV (%) = 0,09

40
0,11kl
0,10l
0,13j
0,15i
0,13j
0,15i
0,13c

Cường độ (μmol.m-2.s-1) (B)
66
107
137
0,18h
0,26e
0,27e

0,21g
0,31c
0,30cd
g
d
0,21
0,29
0,30cd
f
a
0,25
0,37
0,37a
d
ab
0,29
0,36
0,36ab
0,28e
0,36ab
0,37a
0,24b
0,33a
0,33a
**
**
F(A) , F(B) , F(A x B)**

Trung bình
(A)

0,21c
0,23b
0,23b
0,28a
0,28a
0,29a

Những số có chữ theo sau giống nhau trong cùng một cột hoặc một hàng thì khác biệt khơng ý nghĩa
thống kê qua phép thử Duncan;**: khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1%.

b. Năng suất thương phẩm
Năng suất thương phẩm cải củ thu non có tương tác giữa cường độ và thời
gian chiếu sáng đèn LED (Bảng 4.36), cường độ 107 μmol.m-2.s-1 kết hợp với thời
gian chiếu sáng 20/4 và 22/2 (3,30 và 3,32 kg/m 2) cao tương đương cường độ 137
μmol.m-2.s-1 kết hợp chiếu sáng 18, 22 và 24 giờ/ngày đêm (3,14-3,37 kg/m2) và thấp
nhất ở cường độ 40 μmol.m-2.s-1 kết hợp chiếu sáng 14, 16 và 18 giờ/ngày đêm (1,852,01 kg/m2).
Bảng 4.36 Năng suất thương phẩm (kg/m2) củ thu non ở 6 thời gian chiếu sáng với
4 mức cường độ ánh sáng đèn LED tại thời điểm thu hoạch
Thời gian
(sáng/tối) (A)
14/10
16/8
18/6
20/4
22/2
24/0
Trung bình (B)
F
CV (%) = 6,15

40
1,85h
1,99h
2,01h
2,28g
2,27g
2,25g
2,11c

Cường độ (μmol.m-2.s-1) (B)
66
107
137
fg
de
2,34
2,88
2,95ce
2,53f
2,98ce
3,12bd
2,82e
2,99ce
3,14ac
ce
ab
2,91
3,30
3,10bd
e

ab
2,81
3,32
3,37a
bd
ce
3,08
2,97
3,26ab
b
a
2,75
3,07
3,16a
F(A)**, F(B)**, F(A x B)**

Trung bình
(A)
2,50c
2,66b
2,74b
2,90a
2,94a
2,89a

Những số có chữ theo sau giống nhau trong cùng một cột hoặc một hàng thì khác biệt khơng ý nghĩa
thống kê qua phép thử Duncan;**: khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1%.

18

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

Hình 4.11 Cải củ thu non ở 6 mức thời gian chiếu sáng (a) 14/10, (b) 16/8,
(c) 20/4, (e) 22/2 và (f) 24/0 với cường độ ánh sáng 107 μmol.m-2.s-1
ở thời điểm thu hoạch
Kết quả Bảng 4.37 cho thấy, có tương tác giữa cường độ và thời gian chiếu
sáng đèn LED đến năng suất thương phẩm cải phụng thu non, cường độ 137 μmol.m2 -1
.s kết hợp chiếu sáng 20, 22 và 24 giờ/ngày đêm đạt cao nhất (2,10-2,25 kg/m2),
khác biệt không ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức cường độ 107 μmol.m-2.s-1 kết
hợp thời gian chiếu sáng 20/4 và 22/2 (2,22 và 2,23 kg/m 2). Theo Michael (2015),
đa số những nghiên cứu về ứng dụng đèn LED để trồng cây đều sử dụng ánh sáng
đèn có cường độ nhỏ hơn 200 µmol.m-2.s-1.
Bảng 4.37 Năng suất thương phẩm (kg/m2) cải phụng thu non ở 6 thời gian chiếu
sáng với 4 mức cường độ ánh sáng của đèn LED tại thời điểm thu hoạch
Cường độ (μmol.m-2.s-1) (B)
Thời gian
Trung bình
(sáng/tối) (A)
(A)

40
66
107
137
14/10
0,96j
1,33fh
1,76de
1,81de
1,47c
16/8
1,04ij
1,49f
1,87de
1,85de
1,56b
hi
f
de
de
18/6
1,16
1,48
1,87
1,85
1,59b
20/4
1,21gi
1,71e
2,22a

2,16ab
1,82a
22/2
1,22gi
1,92ce
2,23a
2,25a
1,90a
24/0
1,39fg
1,98bd
1,96bd
2,10ac
1,86a
Trung bình (B)
1,16c
1,65b
1,98a
2,00a
**
**
F
F(A) , F(B) , F(A x B)*
CV (%) = 8,92
Những số có chữ theo sau giống nhau trong cùng một cột hoặc một hàng thì khác biệt khơng ý nghĩa
thống kê qua phép thử Duncan; ** và *: khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1% và 5%.

19

(a)

(b)

(c)

(d)
(e)
(f)
Hình 4.12 Cải phụng thu non ở 6 mức thời gian chiếu sáng (a) 14/10, (b) 16/8,
(c) 20/4, (e) 22/2 và (f) 24/0 với cường độ ánh sáng 107 μmol.m-2.s-1
ở thời điểm thu hoạch
4.2.2 Xà lách thủy canh
a. Khối lượng cây
Kết quả Bảng 4.50 cho thấy, khối lượng cây xà lách có tương tác giữa cường
độ ánh sáng và thời gian chiếu đèn LED, cường độ 107 μmol.m-2.s-1 kết hợp thời
gian chiếu sáng 20 và 22 giờ/ngày đêm đã cho khối lượng cây xà lách tương đương
nhau (33,9 và 34,6 g/cây), cao hơn tất cả các nghiệm thức kết hợp còn lại và thấp
nhất (5,30 g/cây) là ở thời gian chiếu sáng 14 giờ kết hợp cường độ 40 μmol.m-2.s-1.
Bảng 4.50 Khối lượng cây xà lách (g/cây) ở 6 thời gian chiếu sáng với 4 mức cường
độ ánh sáng của đèn LED tại thời điểm thu hoạch
Thời gian
(sáng/tối) (A)
14/10
16/8
18/6
20/4
22/2
24/0
Trung bình (B)

F
CV (%) = 4,74

40
5,30p
8,64o
8,45o
13,1n
16,8l
17,6l
11,6d

Cường độ (μmol.m-2.s-1) (B)
66
107
137
12,0n
17,7l
22,5gh
14,8m
21,1ij
17,4l
19,4k
21,5hi
20,0jk
22,2gi
33,9a
25,1e
27,7d
34,6a

23,2fg
24,0ef
29,4c
30,8b
c
a
20,0
26,4
23,1b
F (A)**, F (B)**, F (A x B)**

Trung bình
(A)
14,4d
15,5d
17,3c
23,6b
25,6a
25,5a

Những số có chữ theo sau giống nhau trong cùng một cột hoặc một hàng thì khác biệt không ý nghĩa
thống kê qua phép thử Duncan;**: khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1%.

20


b. Năng suất thương phẩm
Năng suất thương phẩm của xà lách có tương tác giữa cường độ ánh sáng và
thời gian chiếu sáng (Bảng 4.52), cao nhất là ở tổ hợp cường độ 107 μmol.m-2.s-1 với
2 mức thời gian chiếu sáng 20/4 và 22/2 giờ (2,53-2,57 kg/m2), kế đến là ở tổ hợp

137 với 24/0 (2,28 kg/m2) và 66 với 22/2 (2,01 kg/m2), khác biệt có ý nghĩa thống
kê so với các tổ hợp còn lại. Cường độ ánh sáng 40 kết hợp với bất kỳ thời gian chiếu
sáng nào (từ 14-24 giờ) đều cho năng suất thương phẩm thấp (dưới 1,50 kg/m 2).
Bảng 4.52 Năng suất thương phẩm xà lách (kg/m2) ở 6 thời gian chiếu sáng với 4
mức cường độ ánh sáng của đèn LED tại thời điểm thu hoạch
Thời gian
(sáng/tối) (A)
14/10
16/8
18/6
20/4
22/2
24/0
Trung bình (B)
F
CV (%) = 5,30

Cường độ (μmol.m-2.s-1) (B)
40
66
107
137
0,37n
0,91l
1,29ij
1,58fg
0,64m
1,04k
1,53fg
1,24j

m
hi
gh
0,62
1,40
1,48
1,31ij
kl
gh
a
0,97
1,48
2,53
1,82e
j
d
a
1,27
2,01
2,57
1,61f
ij
e
c
1,32
1,80
2,15
2,28b
0,86d
1,44c

1,93a
1,64b
**
**
F (A) , F (B) , F (A x B)**

Trung bình
(A)
1,04d
1,11d
1,20c
1,70b
1,86a
1,89a

Những số có chữ theo sau giống nhau trong cùng một cột hoặc một hàng thì khác biệt khơng ý nghĩa
thống kê qua phép thử Duncan;**: khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1%.

Sở dĩ năng suất thương phẩm của xà lách đạt cao nhất ở 2 tổ hợp 107 với 20/4
và 22/2 là vì khối lượng cây và năng suất tổng xà lách ở 2 tổ hợp này cũng cao nhất
mà khối lượng cây là thành phần của năng suất, bên cạnh đó các chỉ tiêu về sinh
trưởng (chiều cao cây, số lá trên cây) cũng có cùng khuynh hướng.
4.3 Ảnh hưởng của thời gian bổ sung ánh sáng đèn LED
4.3.1 Cải củ và cải phụng thu non trồng nhiều tầng trong điều kiện nhà lưới
* Năng suất tổng và năng suất thương phẩm
Năng suất tổng và năng suất thương phẩm của cải củ thu non ở các thời gian
bổ sung đèn LED khác biệt có ý nghĩa thống kê (Hình 4.13). Năng suất cao nhất ở
thời gian bổ sung 18 và 20 giờ/ngày đêm (3,15-3,31 kg/m2), khác biệt không ý nghĩa
thống kê so vớ chiếu sáng bổ sung 16 giờ (3,05 kg/m2) và thấp nhất ở bổ sung 10 và
12 giờ/ngày đêm. Năng suất thương phẩm ở chiếu sáng bổ sung 16, 18 và 20

giờ/ngày đêm tương đương nhau (dao động 2,90-3,13 kg/m2), cao hơn có ý nghĩa
thống kê so với 3 mức thời gian chiếu sáng 10, 12 và 10 giờ (2,50-2,61 kg/m2).

21


Năng suất (kg/m+2)

4,0

3,0

Năng suất tổng

3,31a
Năng suất thương phẩm 3,15a
3,13a
3,01a
3,05ab 2,90a

2,77bc
2,64c 2,57b 2,57d
2,61b
2,50b

2,0
1,0
0,0
10 giờ

12 giờ
14 giờ
16 giờ
18 giờ
Thời gian bổ sung đèn LED (giờ/ngày đêm)

20 giờ

Hình 4.13 Năng suất của cải củ thu non ở 6 thời gian bổ sung ánh sáng tại thời
điểm thu hoạch
Năng suất tổng và năng suất thương phẩm của cải phụng thu non có cùng
khuynh hướng với cải củ thu non (Hình 4.14). Bổ sung ánh sáng dài (16, 18 và 20
giờ/ngày đêm cho năng suất tổng (dao động 2,81-2,95 kg/m2) và năng suất thương
phẩm (dao động 2,80-2,93 kg/m2) cao hơn có ý nghĩa qua phân tích thống kê so với
bổ sung ánh sáng ngắn 10, 12 và 14 giờ (năng suất tổng dao động 2,17-2,32 kg/m2)
và năng suất thương phẩm 2,17-2,29 kg/m2).

Năng suất (kg/m2)

3,6
Năng suất tổng
2,7

2,81a 2,80a 2,81a 2,80a

2,95a 2,93a

2,17b 2,17b 2,17b 2,17b 2,32b 2,29b

1,8

0,9
0,0
10 giờ

12 giờ

14 giờ

16 giờ

18 giờ

20 giờ

Thời gian bổ sung đèn LED (giờ/ngày đêm)
Hình 4.14 Năng suất của cải phụng thu non ở 6 thời gian bổ sung ánh sáng tại
thời điểm thu hoạch
4.3.2 Xà lách trồng nhiều tầng trong điều kiện nhà lưới
a. Khối lượng cây
Kết quả Hình 4.15 cho thấy xà lách trồng trong điều kiện nhà lưới trên kệ
nhiều tầng chiếu sáng bổ sung 16, 18 và 20 giờ/ngày đêm luôn cho khối lượng cây
22


Khối lượng cây (g/cây)

cao (20,4-22,0 g/cây ở 25 NSKG đến 39,5-40,1 g/cây ở 31 NSKG) cao hơn có ý
nghĩa qua phân tích thống kê so với chiếu sáng bổ sung 12 và 14 giờ/ngày đêm và
thấp nhất là bổ sung 10 giờ (12,6, 18,1 và 20,6 g/cây ở 25, 28 và 31 NSKG). Kết quả
chỉ tiêu hoàn toàn phù hợp với các chỉ tiêu về sinh trưởng.

48

25 NKSG

39,5a

34,1b

36
24

40,1a

31 NSKG 39,9a

28 NSKG

20,6d
18,1d
12,6d

27,0c
22…
15,4c

30,6a

27,6b

30,0a

22,0a

20,4a

18,4b

30,1a
20,4a

12

0
10 giờ

12 giờ
14 giờ
16 giờ
18 giờ
20 giờ
Thời gian bổ sung đèn LED (giờ/ngày đêm)
Hình 4.15 Khối lượng cây xà lách ở 6 mức thời gian bổ sung ánh sáng đèn LED
qua các thời điểm khảo sát
b. Năng suất thương phẩm

Năng suất thương phẩm (kg/m2)

Năng suất thương phẩm của xà lách ở thời gian chiếu sáng bổ sung 16, 18 và
20 giờ cho năng suất thương phẩm lần lược là 1,61-1,73 kg/m2, 2,39-2,45 kg/m2 và
3,09-3,15 kg/m2, tương ứng ở 25, 28 và 31 NSKG cao hơn các nghiệm thức chiếu
sáng bổ sung thời gian ngắn 10, 12 và 14 giờ, thấp nhất ở nghiệm thức bổ sung 10

giờ (1,02, 1,45 và 1,62 kg/m2, tương ứng ở 25, 28 và 31 NSKG) (Hình 4.17).
4,0
25 NKSG

28 NSKG

3,0
2,0

31 NSKG

3,15a

3,15a

3,09a

2,68b
2,45a
1,62d
1,45d
1,02d

2,13c
1,79c
1,22c

2,20b
1,61ab

1,46b

2,39a
1,73a

2,40a
1,60a

1,0
0,0
10 giờ

12 giờ

14 giờ

16 giờ

18 giờ

20 giờ

Thời gian bổ sung đèn LED (giờ/ngày đêm)
Hình 4.17 Năng suất thương phẩm của xà lách ở 6 mức thời gian bổ sung ánh
sáng đèn LED tại thời điểm khảo sát
23