- ẢNH HƯỞNG CỦA LOẠI ĐÈN LED VÀ THỜI GIAN CHIẾU SÁNG ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT XÀ LÁCH THỦY CANH. - Đèn LED, thời gian chiếu sáng, thủy canh, xà lách Keywords:. - Thí nghiệm được thực hiện nh ằm xác định ảnh hưởng loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến sự sinh trưởng và năng suất của xà lách thủy canh. - Bốn nghiệm thức đèn LED được sử dụng bao gồm: 01 LED tím 30W - (75% LED đỏ/ 25% LED xanh dương, cường độ bức xạ quang hợp (CĐBXQH): 48 μmol/m 2 .s), 02 LED tím 30W (CĐBXQH: 80 μmol/m 2 .s), 03 LED tím 30W (CĐBXQH: 98 μmol/m 2 .s) và 03 LED trắng 16W (CĐBXQH: 60 μmol/m 2 .s), kết hợp với 5 nghiệm thức thời gian chiếu sáng và 24/0 (số giờ chiếu sáng/ngày đêm). - Kết quả cho thấy, tổ hợp của nghiệm thức 2 LED tím (80 μmol/m 2 .s) với nghiệm thức 20/4 cho năng suất xà lách thương phẩm cao hơn các tổ hợp còn lại (0,90 kg/m 2 ) ngoại trừ tổ hợp 3 LED trắng – 24/0. - Số lá trên cây và kích thước lá ở tổ hợp của nghiệm thức 2 LED tím với các mức th ời gian chiếu sáng và 20/4 đạt tương đương nhau và cao hơn hầu hết các nghiệm thức kết hợp khác. - Về chiều cao cây, tổ hợp của nghiệm thức 3 LED trắng với các nghiệm thức thời gian chiếu sáng khác nhau đều cho kết quả cao nhất (dao động từ 18,78 đến 52,00 cm). - Tổ hợp của nghiệm thức 3 LED tím với các mức thời gian chiếu sáng 24/0 và 20/4 cho kết quả về độ Brix xà lách cao nhất (lần lượt là 3,25 và 3,20. - Khi kết hợp nghiệm thức 2 LED tím (80 μmol/m 2 .s) với nghiệm thức 20/4 (20 giờ chiếu sáng/4 giờ tắt) đã cho kết quả về sinh trưởng và năng suất thương phẩm của giống xà lách GN 63 trồng thủy canh tốt hơn các nghiệm thức còn lại.. - Ảnh hưởng của loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến sự sinh trưởng và năng suất xà lách thủy canh. - Lũ lụt, hạn hán và nước biển dâng cao làm ảnh hưởng to lớn đến nền sản xuất nông nghiệp. - Bên cạnh diện tích đất canh tác bị thu hẹp, việc thâm canh rau ngoài đồng cũng gặp nhiều trở ngại như: phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, nhiều rủi ro, dễ bùng phát sâu bệnh hại, năng suất ngày càng bị suy giảm và sản phẩm trở nên kém an toàn do sử dụng nhiều hóa chất bảo vệ thưc vật. - Công nghệ chiếu sáng LED được xem như là một nguồn ánh sáng mới cho kỹ thuật trồng cây trong nhà (Shimizu et al., 2011) với nhiều ưu điểm như kích thước nhỏ, tuổi thọ dài, tiêu thụ ít điện năng và có nhiều bước sóng khác nhau thích hợp cho cây trồng (Gupta and Jatothu, 2013). - Thêm vào đó, ánh sáng xanh dương và đỏ của đèn LED có thể tạo ra bước sóng tối ưu cho quá trình quang hợp của cây trồng (Shimokawa et al., 2014). - Ở Việt Nam, vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về sử dụng ánh đèn LED để trồng rau trong nhà. - Vấn đề này càng trở nên cần thiết khi hiện trạng các loại rau ăn lá được sử dụng hằng ngày đều chưa an toàn, ít nhiều gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. - Chính vì những lý do đó, đề tài “Ảnh hưởng của loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến sự sinh trưởng và năng suất xà lách thủy canh” được thực hiện nhằm mục tiêu tìm ra loại đèn LED và thời gian chiếu sáng thích hợp cho xà lách thủy canh đạt năng suất cao nhất.. - Giống xà lách GN 63 (cung cấp bởi công ty Gino) được chọn để thực. - hiện thí nghiệm, thời gian sinh trưởng từ 45 - 50 ngày, năng suất trung bình là 1 tấn/1.000 m 2. - Nhân tố 1: loại đèn LED (được sản xuất và cung cấp bởi công ty Cổ phần Bóng đèn Phích nước Rạng Đông).. - 01 LED tím (75% LED đỏ/ 25% LED xanh dương): cường độ bức xạ quang hợp (CĐBXQH) là 48 μmol/m 2 .s.. - 02 LED tím (75% LED đỏ/ 25% LED xanh dương): CĐBXQH là 80 μmol/m 2 .s. - 03 LED tím (75% LED đỏ/ 25% LED xanh dương): CĐBXQH là 98 μmol/m 2 .s). - Nhân tố 2: thời gian chiếu sáng (có 5 kệ trồng rau có đèn LED như nhân tố 1, mỗi kệ bố trí thời gian chiếu sáng khác nhau).. - Sau 7 ngày, cây trồng được chuyển vào kệ trồng cây đã được lắp đặt hệ thống đèn LED. - Giữa các kệ được che chắn bởi vải đen để ngăn ánh sáng qua lại, tạo điều kiện cho việc nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng. - năng suất tổng và năng suất thương phẩm. - đánh giá sự khác biệt của các nghiệm thức. - Hình 1: Các kệ trồng xà lách với các nghiệm thức đèn LED và thời gian chiếu sáng khác nhau ở giai đoạn 35 NSKG. - Chiều cao cây xà lách thủy canh ở nhân tố loại đèn LED khác biệt có ý nghĩa qua phân tích thống kê tại thời điểm thu hoạch (35 ngày sau khi gieo) (Bảng 1). - Nghiệm thức 3 LED trắng cho chiều cao cây (39,16 cm) cao nhất và thấp nhất ở nghiệm thức 3 LED tím (11,04 cm). - Vậy, loại đèn LED có ảnh hưởng đến chiều cao cây xà lách thủy canh.. - Tương tự, nhân tố thời gian chiếu sáng cũng khác biệt có ý nghĩa qua phân tích thống kê về chiều cao cây xà lách thủy canh giữa các nghiệm thức (Bảng 1). - Nghiệm thức chiếu sáng 20/4 cho chiều cao cây. - Kết quả Bảng 1 cũng cho thấy có sự ảnh hưởng tương tác giữa loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến chiều cao cây xà lách thủy canh. - Tổ hợp của nghiệm thức 3 LED trắng (ở nhân tố loại đèn LED) với nghiệm thức 20/4 và 24/0 (ở nhân tố thời gian chiếu sáng) cho chiều cao cây xà lách cao nhất (52,00 và 49,18 cm, tương ứng). - (2013), sự khác biệt này có thể được giải thích là do mỗi giống chịu ảnh hưởng khác nhau bởi loại đèn LED và thời gian chiếu sáng. - Hình 2: Xà lách thủy canh ở nghiệm thức chiếu sáng 16/8 kết hợp với các loại đèn LED khác nhau (1 LED tím, 2 LED tím, 3 LED trắng và 3 LED tím, tương ứng từ trái qua phải) vào giai đoạn 35 NSKG Bảng 1: Ảnh hưởng của các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến chiều cao cây xà lách (cm) tại. - thời điểm thu hoạch (35 NSKG) Thời gian chiếu. - Số lá trên cây xà lách thủy canh khác biệt có ý nghĩa qua phân tích thống kê ở nhân tố loại đèn LED và thời gian chiếu sáng (Bảng 2). - Nghiệm thức 2 LED tím cho số lá nhiều nhất (19,86 lá/cây) và ít nhất là ở nghiệm thức 1 LED tím (15,99 lá/cây). - Thời gian chiếu sáng 20/4 giờ cho số lá trên cây xà lách nhiều nhất (18,61 lá/cây) và chiếu. - Số lá xà lách thủy canh ở 2 nhân tố loại đèn LED và thời gian chiếu sáng có sự tương tác với nhau. - Tổ hợp 2 LED tím với 5 khoảng thời gian chiếu sáng đều cho số lá trên cây xà lách cao hơn các tổ hợp còn lại (dao động từ lá/cây). - Như vậy, loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đều có ảnh hưởng đến số lá xà lách thủy canh.. - Bảng 2: Ảnh hưởng của các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến số lá trên cây xà lách (lá) tại thời điểm thu hoạch (35 NSKG). - Thời gian chiếu. - Chiều dài lá xà lách khác biệt có ý nghĩa qua thống kê ở cả hai nhân tố loại đèn LED và thời gian chiếu sáng (Bảng 3). - Ở nhân tố loại đèn LED, nghiệm thức 1 LED tím cho chiều dài lá xà lách dài nhất (12,48 cm) và thấp nhất ở nghiệm thức 3 LED tím (9,41 cm). - Đối với nhân tố thời gian chiếu sáng, nghiệm thức 24/0 cho chiều dài lá xà lách thủy canh dài nhất (12,24 cm) và thấp nhất là ở. - nghiệm thức 16/8 và và 10,37 cm, tương ứng). - Tổ hợp của nghiệm thức 1 LED tím với nghiệm thức 20/4 và 24/0 cho chiều dài lá xà lách (13,64 và 13,64 cm, tương ứng) cao hơn các tổ hợp còn lại. - Vậy loại đèn LED và thời gian chiếu sáng có ảnh hưởng đến chiều dài lá xà lách thủy canh.. - Bảng 3: Ảnh hưởng của các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến chiều dài lá xà lách (cm) tại thời điểm thu hoạch (35 NSKG). - Thời gian chiếu sáng (A). - Loại đèn LED (B) Trung bình. - 1 LED tím 2 LED tím 3 LED tím 3 LED trắng 16/8 (L/D). - Tương tự chỉ tiêu về số lá và chiều dài lá, chiều rộng lá của xà lách thủy canh ở các nghiệm thức khác biệt có ý nghĩa qua phân tích thống kê ở cả hai nhân tố thí nghiệm (Bảng 4). - Chiều rộng lá đạt cao nhất với nghiệm thức 2 LED (11,64 cm) ở nhân tố loại đèn LED. - Đối với nhân tố thời gian chiếu sáng, nghiệm thức 24/0 cho chiều rộng lá xà lách lớn nhất (11,24 cm) và thấp nhất là ở nghiệm thức cm). - Kết quả Bảng 4 còn cho thấy có sự tương tác qua phân tích thống kê giữa loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến chiều rộng lá xà lách. - Kết hợp của nghiệm thức 2 LED tím với. - các thời gian chiếu sáng và 18/6 cho chiều rộng lá cao nhất (dao động từ 11,59 đến 12,76 cm). - Như vậy, các ánh sáng đèn LED kết hợp với chiếu sáng khác nhau có ảnh hưởng đến chiều rộng lá của cây xà lách thủy canh.. - Sự khác biệt này có thể là do sự khác nhau về thời gian chiếu sáng và loại đèn LED được sử dụng trong nghiên cứu, đồng thời mỗi loại giống cây trồng sẽ có một mức cường độ ánh sáng tối hảo và khoảng thời gian chiếu sáng riêng biệt cho sự. - Trong nghiên cứu này, loại đèn LED và thời gian chiếu sáng có ảnh hưởng đến số lá và kích thước lá xà lách, kết quả này phù hợp với nghiên cứu trước đây của Morrow (2008).. - Số lá và kích thước lá có vai trò quan trọng trong quang hợp và năng suất cây trồng. - Như vậy, sự ảnh hưởng khác biệt này có thể dẫn đến sự khác biệt về năng suất xà lách sau này.. - Bảng 4: Ảnh hưởng của các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến chiều rộng lá xà lách (cm) tại thời điểm thu hoạch (35 NSKG). - 3.3 Năng suất tổng. - Năng suất xà lách ở thời điểm thu hoạch (35 ngày sau khi gieo) khác biệt có ý nghĩa qua phân tích thống kê ở cả 2 nhân tố loại đèn LED và thời gian chiếu sáng (Bảng 5). - Đối với nhân tố loại đèn LED, nghiệm thức 2 LED tím cho năng suất xà lách cao nhất là 1,22 kg/m 2 và thấp nhất là ở nghiệm thức 1 LED tím (0,79 kg/m 2. - Sở dĩ có sự chênh lệch năng suất là do hệ thống 2 LED tím có CĐBXQH cao (80 μmol/m 2 .s) và tỏa ánh sáng (phủ kín chiều ngang kệ 50 cm) rộng hơn 1 LED tím (CĐBXQH 48 μmol/m 2 .s), đáp ứng yêu cầu sinh trưởng của cây xà lách, trong khi hệ thống 03 LED tím có độ tỏa sáng dư bên ngoài kệ trồng rau và CĐBXQH (98 μmol/m 2 .s) cao hơn yêu cầu sinh. - Điều này có nghĩa là sử dụng 3 LED tím gây lãng phí. - Còn 3 LED trắng tuy cho cây cao nhất nhưng số lá trên cây ít, kích thước lá (chiều dài và chiều rộng) nhỏ nên năng suất thấp hơn 2 LED tím.. - Ở nhân tố thời gian chiếu sáng, nghiệm thức 24/0 (chiếu sáng liên tục suốt ngày đêm) cho năng suất xà lách (1,21 kg/m 2 ) cao nhất, kế đến là các nghiệm thức 20/4 và và 1,03 kg/m 2 , tương ứng) và thấp nhất là ở nghiệm thức kg/m 2. - Điều này có thể do chiếu sáng liên tục, tăng khả năng quang hợp nên đã ảnh hưởng làm gia tăng kích thước lá (chiều dài và chiều rộng).. - Bảng 5: Ảnh hưởng của các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến năng suất xà lách (kg/m 2 ) tại thời điểm thu hoạch (35 NSKG). - Hình 3: Xà lách thủy canh ở nghiệm thức 2 LED tím kết hợp với các nghiệm thức thời gian chiếu sáng khác nhau (a: 16/8. - 35 NSKG Kết quả Bảng 5 còn cho thấy có sự ảnh hưởng tương tác của loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến năng suất xà lách thủy canh. - Kết hợp 2 LED tím với thời gian chiếu sáng 24/0 cho năng suất xà lách cao nhất (1,54 kg/m 2. - kế đến là 2 LED tím với chiếu sáng 22/2 và 20/4 đều cho năng suất 1,36 kg/m 2 cao hơn các tổ hợp nghiệm thức còn lại.. - Quá trình quang hợp và các tiến trình sinh học trong cây bị ảnh hưởng bởi chất lượng ánh sáng, thời gian chiếu sáng và cường độ ánh sáng tiếp xúc với cây trồng ( Cope et al., 2011). - Như vậy, loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đã ảnh hưởng đến năng suất xà lách.. - 3.4 Năng suất thương phẩm. - Năng suất thương phẩm xà lách thủy canh (thu hoạch ở 35 ngày sau khi gieo) khác biệt có ý nghĩa qua phân tích thống kê ở cả 2 nhân tố loại đèn LED và thời gian chiếu sáng (Bảng 6). - Ở nhân tố loại đèn LED, nghiệm thức 2 LED tím và 3 LED trắng cho năng suất xà lách thương phẩm đạt cao nhất (0,73 và 0,71 kg/m 2 , tương ứng) và thấp nhất 1 đèn. - LED tím (0,52 kg/m 2 ) và 3 LED tím (0,6 kg/m 2. - Ở nhân tố thời gian chiếu sáng, nghiệm thức 20/4 và 24/0 cho năng suất thương phẩm xà lách cao nhất (lần lượt là 0,74 và 0,71 kg/m 2. - Kết quả Bảng 6 còn cho thấy, có sự ảnh hưởng tương tác của loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến năng suất thương phẩm xà lách. - Tổ hợp 2 LED tím với thời gian chiếu sáng 20/4 cho năng suất thương phẩm cao nhất 0,90 kg/m 2 không khác biệt so với chiếu sáng kg/m 2 ) và năng suất thương phẩm thấp nhất ở nghiệm thức 1 LED tím kết hợp với thời gian chiếu kg/m 2. - Nguyên nhân làm cho sản phẩm xà lách không thương phẩm chủ yếu là do hiện tượng cháy rìa lá non (Hình 4). - Với nghiệm thức thời gian chiếu sáng 24/0 (chiếu suốt ngày đêm) tỷ lệ cây xà lách có biểu hiện cháy rìa lá non cao nhất (78,13% vào giai đoạn chuẩn bị thu hoạch 33 NSKT). - Mặc dù đèn LED tạo nhiệt lượng rất thấp, tuy nhiên chiếu sáng liên tục 24/0 đã làm tăng nhiệt độ nên ảnh hưởng trực tiếp đến lá non của cây trồng, làm giảm tỷ lệ thương phẩm của xà lách, đặc biệt ở nghiệm thức cây càng cao thì cháy rìa lá non càng nhiều.. - Như vậy, loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đều ảnh hưởng đến năng suất thương phẩm của xà lách.. - Bảng 6: Ảnh hưởng của các loại đèn LED và thời gian chiếu sáng đến năng suất thương phẩm của xà lách (kg/m 2 ) tại thời điểm thu hoạch (35 NSKG). - Hình 4: Triệu chứng cháy lá trên xà lách ở nghiệm thức chiếu sáng 24 giờ/ngày đêm Cháy lá non ở nghiệm thức 3 LED tím. - (B) cháy lá ở nghiệm thức 3 LED trắng. - Tổ hợp cuả nghiệm thức 2 LED tím 30W (CĐBXQH: 80 μmol/m 2 .s) với thời gian chiếu sáng 20/4 (chiếu sáng 20 giờ/ngày đêm) cho năng suất thương phẩm của xà lách đạt cao nhất (0,90 kg/m 2. - đồng thời cho các chỉ tiêu về sinh trưởng tương đương hoặc tốt hơn các tổ hợp nghiệm thức còn lại.. - Tổ hợp 3 LED trắng 16W (CĐBXQH: 60 μmol/m 2 .s) kết hợp với thời gian chiếu sáng 24/0 (L/D): (chiếu liên tục 24 giờ/ngày đêm) cho năng suất thương phẩm của xà lách đạt 0,86 kg/m 2 , thân vươn dài (cao gấp 2,75 lần so với tổ hợp 2 LED tím với thời gian chiếu sáng 20/4) nhất.