Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu kỹ thuật trồng cải bó xôi (Spinacia spp.) trên hệ thống khí canh áp suất cao

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:111

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Sinh học "Nghiên cứu kỹ thuật trồng cải bó xôi (Spinacia spp.) trên hệ thống khí canh áp suất cao" trình bày các nội dung chính sau: Xác định định mức TDS và pH tốt nhất của dung dịch nuôi trồng, khi sử dụng phân vô cơ trồng cải bó xôi trên hệ thống khí canh áp suất cao; Khảo sát các giống cải bó xôi phổ biến trên thị trường trên hệ thống khí canh áp suất cao.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu kỹ thuật trồng cải bó xôi (Spinacia spp.) trên hệ thống khí canh áp suất cao

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÊ HỮU ĐẠT LÊ HỮU ĐẠT SINH HỌC THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT TRỒNG CẢI BÓ XÔI (Spinacia spp. ) TRÊN HỆ THỐNG KHÍ CANH ÁP SUẤT CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NĂM 2024 Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2024
BQ GIAO DUC VIEN HAN LAM KHOA HQC vA DAO TAO va cONG NGHE vrpr NAM Hec vrEN KHoA Hec va cONG NGHE NGHIf,N cull rY rnuAT TRoNG CAI no xOl (Spinacia spp.) rnfiN nn rn6NG KHi cANH Ap suAr Cio r-,u4N vAw THAC si srNn Hec Nglrnh: Sinh hgc thgc nghiQm Mfl s6: 8420114 NGUOI HUONG OAN KHOA HQC : I. TS. NCUYPN TRINH NHAT HANG 2. PGS. rs. NcO xuAN euANG ruA Cnt Uinh - Ndm 2024
r.,ot cmn DOAN T6i xin cam doan ai m nghiOn c*u trong ludn vdn ndy ld cdng trinh nghiOn crbucila t6i dua ffAn nhihtg tdi liQu, sii lrcu do chlnh t6i tw tim hiiiu vd nghiAn cilru. Chinh vi vQy, cdc lAit qud nghiAn c{eu ddm bdo trung thqc vd khdch quan nhtit. Eing thdi, kiit qud ndy chua tbng xutit hi€n trong biit cilr mQt nghiOn crht ndo. Cdc sd ti\u, kAt qud nAu ffong ludn vdn ld trung thqc ndu sai t6i hodn chiu trdch nhi€m trudc phdp luQt. T6c
lol cAnn ou Trong thdi gian hgc tQp, nghiCn ct?u vd thyc hiQn lu{n vdn tdt nghiQp, t6i dA nh4n dugc sg girip dd tfln tinh, :f kiiSn d6ng g6p, sU quan t6m, h6 trg cta Quy ThAy, C6 Hgc viQn Khoa hgc vd COng nghe - ViQn han l6m Khoa hgc vd C6ng nghQ ViQt Nam, co quan, gia dinh, b4n bd. T6i xin chdn thdnh c6m crn di5n: TS. Nguy6n Trinh Nh6t Hing da d€ xu6t y tu&ng, hucmg d6n, h6 trg kitin thtc co b6n li6n quan di5n nQi dung nghiCn cr?u, girip dO t6i hoan thdnh 1u4n v5n t6t nghiQp. PGS.TS. Ng6 Xudn Quing d5 hunng d6n, ggi y, h6 trq kii5n thfc li6n quan d6n n6i dung nghiCn crlu, gitip dd t6i hodn thdnh lufln vdn t6t nghiQp. Trung tdm nghidn cr?u Ung dpng vd Dich vu Khoa hgc C6ng nghe - Sd Khoa hgc vd C6ng nghQ tinh Ti6n Giang il6 girip dd, t4o mqi di€u kiQn co sd vft ctr6t OC thUc hiQn lufln v6n tOt nghipp. ViQn Sinh hqc NhiQt il6i - ViQn han l6m Khoa hgc vd C6ng nghQ ViQt Nam dE girip dO, hucmg d6n, hd trg kii5n thr?c trong qu6 trinh hgc t4p vd nghiCn ct?u. TS. Nguy6n Htng Cudmg, ban chri nhiQm vd cilc c6n bQ tfuc hiQn Oe tai: Nghi6n cr?u xdy dUng b0 chi thf sinh hgc iftlnh gi6 chfit luqmg ctSt phpc vq canh t6c ndng nghiQp b6n vfrng virng D6ng Th6p Mudi, md s6: DTDL.CN-6ll2l dd t4o di6u kiQn thu4n lgi cho t6i nghiCn ct?u, tham kh6o vd sri dgng sti U.u trong e6 tai nny dC hodn thdnh luQn vin. Ban LSnh dpo, phdng Ddo tpo, Quy Thdy, CO Hgc viQn Khoa hgc vd Cdng nghe - Vign hdn 16m Khoa hgc vd C6ng nghQ ViQt Nam d6 tfln tinh, quan tdm, h6 trg, girip dO truyiin thg kii5n thr?c trong thdi gian hgc t4p vd nghiCn cfu. Gia dinh, b4n bd vd d6ng nghiQp dE tng hQ, khuytin kich, dQng vi6n, tao mgi iti6u kign ee tOi hodn thdnh thdi gian hgc tflp vd nghi€n cftu. Trdn trgng! Tdc gii luin vin
MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT............................. I DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... II DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ......................................................... III MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU................................................... 3 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHÍ CANH ............................................... 3 1.1.1. Khí canh ..............................................................................................3 1.1.2. Phân loại hệ thống khí canh ...............................................................3 1.1.3. Điều kiện cần thiết cho hệ thống khí canh áp suất cao.....................4 1.1.4. Tình hình nghiên cứu khí canh trên thế giới .....................................4 1.1.5. Tình hình nghiên cứu khí canh ở Việt Nam......................................6 1.2. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU DUNG DỊCH DINH DƯỠNG VÀ pH............................................................................... 6 1.2.1. Tình hình nghiên cứu dung dịch dinh dưỡng và pH trên thế giới ...6 1.2.2. Tình hình nghiên cứu dinh dưỡng và pH ở Việt Nam ....................7 1.3. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SẢN XUẤT RAU ...................................... 8 1.3.1. Tình hình sản xuất rau trên thế giới..................................................8 1.3.2. Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam ...................................................8 1.4. TỔNG QUAN VỀ CẢI BÓ XÔI ........................................................... 9 1.4.1. Nguồn gốc và phân bố........................................................................9 1.4.2. Giá trị dinh dưỡng ........................................................................... 10 1.4.3. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển ................................................ 10 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 12 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU .................................. 12 2.1.1. Đối tượng ......................................................................................... 12 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 12 2.1.3. Vật liệu nghiên cứu ......................................................................... 12 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................................ 16 2.2.1. Nội dung 1: Xác định định mức TDS và pH tốt nhất của dung dịch nuôi trồng, khi sử dụng phân vô cơ trồng cải bó xôi trên hệ thống khí canh áp suất cao .................................................................................................. 16
2.2.2. Nội dung 2: Xác định tỉ lệ phần trăm (%) phối trộn phân vô cơ với phân cá hữu cơ trong dung dịch nuôi trồng phù hợp cho cải bó xôi trên hệ thống khí canh áp suất cao ........................................................................ 17 2.2.3. Nội dung 3: Khảo sát các giống cải bó xôi phổ biến trên thị trường trên hệ thống khí canh áp suất cao. ........................................................... 18 2.2.4. Các chỉ tiêu theo dõi: ....................................................................... 19 2.2.5. Xử lý số liệu: .................................................................................... 20 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 21 3.1. ĐỊNH MỨC TDS VÀ PH TỐT NHẤT CỦA DUNG DỊCH NUÔI TRỒNG ....................................................................................................... 21 3.1.1. Kết quả khảo sát nhiệt độ và độ ẩm của hệ thống khí canh ở nghiệm thức 1 .......................................................................................................... 21 3.1.2. Ảnh hưởng của TDS và pH đến các chỉ tiêu sinh trưởng của cải bó xôi ............................................................................................................... 21 3.1.3. Ảnh hưởng của TDS và pH đến các chỉ tiêu năng suất của cải bó xôi ............................................................................................................... 27 3.2. XÁC ĐỊNH TỈ LỆ PHỐI TRỘN PHÂN VÔ CƠ VỚI PHÂN CÁ HỮU CƠ TRONG DUNG DỊCH NUÔI TRỒNG PHÙ HỢP CHO GIỐNG CẢI BÓ XÔI F1 TURKANA TRÊN HỆ THỐNG KHÍ CANH ÁP SUẤT CAO ................ 29 3.2.1. Khảo sát nhiệt độ và độ ẩm của hệ thống nuôi trồng khí canh ..... 29 3.2.2. Ảnh hưởng của phân vô cơ và phân cá hữu cơ đến các chỉ tiêu sinh trưởng của cải bó xôi ................................................................................. 30 3.2.3. Ảnh hưởng của phân vô cơ và phân cá hữu cơ đến chỉ tiêu năng suất của cải bó xôi ............................................................................................. 34 3.2.4. Đánh giá an toàn của cải bó xôi trồng bằng phương pháp khí canh áp suất cao. ................................................................................................. 35 3.3. KHẢO SÁT CÁC GIỐNG CẢI BÓ XÔI PHỔ BIẾN TRÊN THỊ TRƯỜNG TRÊN HỆ THỐNG KHÍ CANH ÁP SUẤT CAO ................... 36 3.3.1. Khảo sát nhiệt độ và độ ẩm của hệ thống khí canh ở nội dung 3 . 36 3.3.2. Ảnh hưởng của giống và phân đến các chỉ tiêu sinh trưởng sinh trưởng của cải bó xôi ................................................................................. 37 3.3.3. Ảnh hưởng của giống và phân đến chỉ tiêu năng suất................... 42 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................. 44 4.1. KẾT LUẬN .......................................................................................... 44 4.2. KIẾN NGHỊ ......................................................................................... 44
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ............................................... 45 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................ 46 PHỤ LỤC ........................................................................................................ 51
I DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ctv Cộng tác viên NST Ngày sau trồng Nông nghiệp và phát triển nông NN&PTNT thôn PN Giống cải bó xôi PN1010 RĐ Giống cải bó xôi F1 Turkana TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TDS Total Dissolved Solids Tổng chất rắn hòa tan Giống cải bó xôi Cửu Long TN TN 132 Nghiên cứu Ứng dụng và Dịch vụ NCUD&DVKHCN Khoa học Công nghệ
II DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1 Diện tích trồng rau theo phân bố từ năm 2017 - 2021 8 Bảng 1.2 Sản lượng rau theo phân bố từ năm 2017 - 2021 9 Bảng 2.1 Chất dinh dưỡng chính trong phân vô cơ 13 Các chất trong phân cá hữu cơ của Trung tâm NCUD&DVKHCN Bảng 2.2 14 (kết quả phân tích tại: QUATEST 3) Bảng 2.3 Bố trí thí nghiệm nội dung 1 16 Bảng 2.4 Bố trí thí nghiệm nội dung 2 17 Bảng 2.5 Bố trí thí nghiệm nội dung 3, trường hợp 2 19 Bảng 3.1 Nhiệt độ, độ ẩm trong và ngoài hệ thống khí canh nội dung 1 21 Bảng 3.2 Ảnh hưởng của TDS và pH đến chiều dài của rễ (cm) 26 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của TDS và pH đến khối lượng cây 28 Bảng 3.4 Ảnh hưởng của TDS và pH đến năng suất của cải bó xôi 28 Bảng 3.5 Bố trí thí nghiệm phối trộn phân vô cơ và phân cá hữu cơ 29 Bảng 3.6 Nhiệt độ, độ ẩm trong và ngoài hệ thống khí canh nội dung 2 29 Ảnh hưởng của phân vô cơ và phân cá hữu cơ đến sự phát Bảng 3.7 30 triển số lá trên cây Ảnh hưởng của phân vô cơ và phân cá hữu cơ đến sự phát Bảng 3.8 31 triển chiều cao cây Ảnh hưởng của phân vô cơ và phân cá hữu cơ đến sự phát Bảng 3.9 32 triển chiều dài lá Ảnh hưởng của phân vô cơ và phân cá hữu cơ đến sự phát Bảng 3.10 32 triển chiều rộng lá Ảnh hưởng của phân vô cơ và phân cá hữu cơ đến chiều dài Bảng 3.11 34 rễ, khối lượng cây và năng suất Kết quả phân tích hàm lượng NO3- tích lũy trong cải bó xôi Bảng 3.12 35 trên hệ thống khí canh áp suất cao Bảng 3.13 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của giống và phân 36 Bảng 3.14 Nhiệt độ, độ ẩm trong và ngoài hệ thống khí canh nội dung 3 36 Bảng 3.15 Ảnh hưởng của giống và phân đến sự phát triển rễ cây (cm) 41 Bảng 3.16 Ảnh hưởng của giống và phân đến khối lượng cây (gram/cây) 42 Bảng 3.17 Ảnh hưởng của giống và phân đến năng suất (kg/m2) 42
III DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Tên hình Trang Hình 1.1 Trồng cây bằng phương pháp khí canh và hệ thống kiểm soát 3 Hình 2.1 Giống cải bó xôi thương mại phổ biến trên thị trường. 13 Mô phỏng hệ thống khí canh áp suất cao do trung tâm Hình 2.2 15 NCUD&DVKHCN lắp đặt Hình 2.3 Hệ thống khí canh áp suất cao ngoài thực tế 15 Hình 3.1 Ảnh hưởng của TDS (a) và pH (b) đến số lá trên cây 22 Ảnh hưởng tương tác của “TDS” và “pH” đến sự phát triển Hình 3.2 22 số lá trên cây Hình 3.3 Ảnh hưởng của TDS (a) và pH (b) đến chiều cao cây 23 Ảnh hưởng tương tác của “TDS” và “pH” đến sự phát triển Hình 3.4 23 chiều cao của cây Hình 3.5 Ảnh hưởng của TDS (a) và pH (b) đến chiều dài lá 24 Ảnh hưởng tương tác của “TDS” và “pH” đến sự phát triển Hình 3.6 24 chiều dài lá Hình 3.7 Ảnh hưởng của TDS (a) và pH (b) đến chiều rộng lá 25 Ảnh hưởng tương tác của “TDS” và “pH” đến sự phát triển Hình 3.8 25 chiều rộng lá Hình 3.9 Ảnh hưởng của TDS đến phát triển chiều dài của rễ 26 Ảnh hưởng của TDS và pH đến sinh trưởng và phát triển của Hình 3.10 27 cải bó xôi (Spinacia sp.) trên hệ thống khí canh áp suất cao Tăng trưởng của cải bó xôi trên hệ thống khí canh ở giai đoạn 15, 20, 25, 30 ngày sau trồng lần lượt: A - D (NT1) Hình 3.11 1400 ppm phân vô cơ (đối chứng), E - H (NT4) 700 ppm 33 phân vô cơ + 700 ppm phân cá hữu cơ, J - M (NT7) 1400 ppm phân cá hữu cơ. Hình 3.12 Ảnh hưởng của giống (a) và phân (b) đến số lá trên cây 37 Ảnh hưởng tương tác của “giống” và “phân” đến sự phát triển Hình 3.13 38 số lá trên cây Hình 3.14 Ảnh hưởng của giống (a) và phân (b) đến chiều cao cây 38 Ảnh hưởng tương tác của “giống” và “phân” đến sự phát triển Hình 3.15 39 chiều cao cây Hình 3.16 Ảnh hưởng của giống (a) và phân (b) đến chiều dài lá 39 Ảnh hưởng tương tác của “giống” và “phân” đến sự phát Hình 3.17 40 triển chiều dài lá Hình 3.18 Ảnh hưởng của giống (a) và phân (b) đến chiều rộng lá 40 Ảnh hưởng tương tác của “giống” và “phân” đến sự phát triển Hình 3.19 41 chiều rộng lá Ảnh hưởng giống và phân đến sinh trưởng của cải bó xôi Hình 3.20 43 trên hệ thống khí canh áp suất cao
1 MỞ ĐẦU Ngày nay, trồng cây trên đất gặp nhiều khó khăn, cây trồng rất dễ bị sâu bệnh gây hại, thiếu hụt các chất dinh dưỡng trong đất gây ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây. Ô nhiễm môi trường, tồn dư thuốc bảo vệ thực vật ảnh hưởng đến phẩm chất và an toàn thực phẩm [1]. Vì thế, tạo môi trường nhân tạo để trồng cây như khí canh là một giải pháp hiệu quả để giải quyết nhiều vấn đề cấp bách của nhân loại. Với những lợi ích vượt trội đó, phương pháp này hứa hẹn sẽ đóng góp quan trọng trong việc xây dựng một tương lai phát triển bền vững [2;3;4]. Phương pháp khí canh, phần rễ của cây được treo trong buồng kín, tối, có kiểm soát, cung cấp nước giàu dinh dưỡng bằng vòi phun, dưới dạng sương mù theo từng đợt hoặc liên tục [2]. Đã có các nghiên cứu về khí canh trên rau xà lách, nhân giống khoai tây,... được thực hiện. Tuy nhiên, nghiên cứu khí canh trên cải bó xôi vẫn chưa được thực hiện. Cải bó xôi (Spinacia spp.) là loại rau ăn lá rất giàu dinh dưỡng [5]. Cải bó xôi thường được trồng ở nơi khí hậu mát và ẩm [6], thích hợp trồng trong nhà màng vì cho năng suất cao và thời gian sinh trưởng ngắn [7]. Ở Việt Nam, cải bó xôi trồng nhiều ở Đà Lạt và các tỉnh miền núi phía Bắc, chúng có giá trị về dinh dưỡng và kinh tế nhưng còn hạn chế về phân bố, bị tác động bởi thời tiết và mùa vụ. Việc xác định các thông số kỹ thuật để sản xuất cải bó xôi trên hệ thống khí canh, hiệu quả và an toàn nên được thực hiện. Từ những thực tế nêu trên, đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật trồng cải bó xôi (Spinacia spp.) trên hệ thống khí canh áp suất cao” được thực hiện nhằm cung cấp cơ sở khoa học, tài liệu nghiên cứu, đáp ứng yêu cầu sản xuất cải bó xôi trên hệ thống khí canh đạt hiệu quả và an toàn. Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu định mức TDS và pH tốt nhất của dung dịch nuôi trồng, khi sử dụng phân vô cơ trồng cải bó xôi trên hệ thống khí canh áp suất cao. - Nghiên cứu tỷ lệ phần trăm (%) phối trộn phân vô cơ với phân cá hữu cơ trong dung dịch nuôi trồng . - Tìm hiểu các giống cải bó xôi phổ biến trồng trên hệ thống khí canh áp suất cao. Nội dung nghiên cứu - Xác định định mức TDS và pH tốt nhất của dung dịch nuôi trồng, khi sử dụng phân vô cơ trồng cải bó xôi trên hệ thống khí canh áp suất cao. - Xác định tỷ lệ phần trăm (%) phối trộn phân vô cơ với phân cá hữu cơ trong dung dịch nuôi trồng phù hợp cho cải bó xôi trên hệ thống khí canh áp suất cao.
2 - Khảo sát các giống cải bó xôi phổ biến trên thị trường trên hệ thống khí canh áp suất cao. Cơ sở khoa học và tính thực tiễn của đề tài Cơ sơ khoa học đề tài - Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung thêm tài liệu khoa học cho quá trình nghiên cứu về TDS, pH của dung dịch nuôi trồng và tỷ lệ (%) phối trộn phân vô cơ và phân cá hữu cơ trong dung dịch nuôi trồng phù hợp cho cải bó xôi trên hệ thống khí canh áp suất cao. - Là cơ sở tham khảo để xây dựng mô hình rau an toàn, tiết kiệm, sản xuất bền vững. Tính thực tiễn của đề tài Đề tài có tính thực tiễn cao khi vận dụng kết quả vào quy trình sản xuất rau sạch phục vụ an ninh lương thực trước điều kiện ô nhiễm môi trường và các loại thuốc bảo vệ thực vật. Ngoài ra, trước nhu cầu tiêu thụ các loại rau ở thành phố lớn rất cao và điều kiện đất đai thiếu thốn thì mô hình mang lại hiệu quả sản lượng cao, hiệu quả nhanh, kịp thời cung ứng kịp thời góp phần quan trọng vào việc phát triển kinh tế, xã hội và nông nghiệp xanh ở nhiều địa phương trên cả nước. Những đóng góp của luận văn - Đề tài góp phần là cơ sở khoa học, tài liệu tham khảo về nghiên cứu hệ thống khí canh áp suất cao. - Xác định các thông số kỹ thuật TDS, pH của dung dịch nuôi trồng và tỷ lệ (%) phối trộn phân vô cơ và phân cá hữu cơ trong dung dịch nuôi trồng phù hợp cho cải bó xôi trên hệ thống khí canh áp suất cao
3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHÍ CANH 1.1.1. Khí canh Khí canh là trồng cây trong môi trường nhân tạo và có kiểm soát [8]. Về cơ bản, rễ cây được đặt trong buồng kín và tối, được tiếp xúc trực tiếp với không khí. Rễ cây và thân cây được ngăn cách bằng giá đỡ. Cây được cung cấp nước, chất dinh dưỡng bằng vòi phun và phun các hạt dưới dạng sương mù. Kích thước giọt sương và thời gian phun là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến lượng oxy cung cấp cho rễ cây. Qua đó, điều kiện sinh trưởng và phát triển của cây được kiểm soát [2;9]. Hình 1.1. Trồng cây bằng phương pháp khí canh và hệ thống kiểm soát [2]. 1.1.2. Phân loại hệ thống khí canh Khí canh được thực hiện thông qua hệ thống. Hệ thống phun các giọt sương trực tiếp vào rễ cây, cung cấp nước và chất dinh dưỡng cho cây sinh trưởng và phát triển. Tùy theo kích thước giọt sương, có thể chia hệ thống thành ba loại: Hệ thống khí canh áp suất thấp, hệ thống khí canh áp suất cao và hệ thống khí canh sóng siêu âm [10;11]. - Hệ thống khí canh áp suất thấp: Dinh dưỡng sẽ được cung cấp cho cây bằng máy bơm áp suất suất thấp, vòi phun các giọt nước có kích thước giọt > 100 micron. - Hệ thống khí canh áp suất cao: Dinh dưỡng được cung cấp cho cây bằng các máy bơm áp suất cao (áp suất ≥ 550 kPa), vòi phun các giọt sương dưới dạng sương mù, kích thước giọt sương trong khoảng giữa 1-100 micron. - Hệ thống khí canh siêu âm: Dinh dưỡng sẽ được cung cấp cho cây bằng máy phun sương siêu âm (tần số trong khoảng 1-3 MHz), vòi phun sương siêu âm phun
4 các hạt sương mù mịn, với kích thước hạt tạo ra từ 1-35 micron. 1.1.3. Điều kiện cần thiết cho hệ thống khí canh áp suất cao Kích thước hạt sương Khí canh là một phương pháp trồng cây không cần đất. Hệ thống khí canh sẽ cung cấp nước và chất dinh dưỡng cho cây dưới dạng giọt sương. Các giọt sương khi được phun trong thùng trồng sẽ có khả năng hòa tan oxy trong không khí và duy trì độ ẩm cho thùng trồng. Các giọt sương trong khoảng 30 - 100 micron có khả năng tiếp xúc tốt với rễ cây. Nếu giọt sương nhỏ hơn 30 micron có xu hướng tạo thành các giọt sương mù. Trong khi đó, những giọt sương lớn hơn 100 micron sẽ có xu hướng rơi xuống và rễ cây sẽ ít có khả năng tiếp xúc với oxy [2]. Máy bơm cao áp Hệ thống khí canh áp suất cao đòi hỏi máy bơm có khả năng tạo ra áp suất có khả năng tạo ra các hạt sương có kích thước từ 20 - 50 micron với áp lực cần thiết là 80 PSI [2]. TDS và pH TDS cho phép xác định lượng các chất hòa tan trong nước. Trong khi đó, pH cho phép xác định mức độ axit hoặc kiềm của nước. Có nhiều phương pháp để xác định TDS và pH nhưng đơn giản nhất là sử dụng bút đo. Trong khí canh, nơi chất dinh dưỡng và nước được tái chế nhiều lần. Do đó, cần thường xuyên kiểm tra đo TDS và pH để trồng cây tăng khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng, giúp tăng hiệu quả sản xuất [2]. Nhiệt độ và độ ẩm Nhiệt độ và độ ẩm là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Trong khí canh, nhiệt độ và độ ẩm cần được kiểm soát. Khi nhiệt độ tăng các phản ứng hóa học diễn ra nhanh hơn làm giảm hoạt động của enzym. Vì thế, nhiệt độ trong buồng không thấp hơn 4oC và không cao hơn 30oC. Độ ẩm là lượng nước có sẳn trong buồng ở dạng hơi. Sự tăng trưởng của cây bị ảnh hưởng đáng kể bởi sự tăng, giảm độ ẩm. Trong thùng trồng, độ ẩm duy trì 100 % [2]. 1.1.4. Tình hình nghiên cứu khí canh trên thế giới Nghiên cứu khí canh bắt đầu từ những năm 1920 và phát triển như một phương pháp trồng cây không sử dụng đất. Năm 1940, W. Carter là người đầu tiên nghiên cứu về khí canh và mô tả, nó sử dụng hơi nước phun vào rễ cây, hỗ trợ kiểm tra rễ dễ dàng hơn. Năm 1944, L. J. Klotz là người đầu tiên dùng phương pháp khí canh để hỗ trợ nghiên cứu các bệnh của rễ họ cam quýt và bơ. Năm 1952, G. F. Trowel trồng cây táo bằng phương pháp khí canh. Năm 1983, phương pháp khí canh được thương mại hóa lần đầu tiên bởi Gti. Trong những năm 1990, NASA đã nghiên cứu thử nghiệm
5 trong không gian, đặc biệt trong môi trường vi trọng lực [11]. Năm 2006, Hayden và ctv đã trồng cây Chi Ngưu bàng (Arctium lappa L.) bằng phương pháp khí canh với hệ dạng chữ A có thể khai thác tối đa năng suất rễ và dễ dàng theo dõi sự phát triển rễ của cây [12]. Đến năm 2012, Chiipanthenga và ctv đã nhân giống khoai tây bằng phương pháp khí canh sẽ giúp tiết kiệm chi phí, rút ngắn thời gian, tạo ra cây giống chất lượng cao, giảm mầm bệnh, giúp cải thiện năng suất cây khoai tây [13]. Theo nghiên cứu của Gopinath và ctv (2017), kết luận phương pháp khí canh không giống như trồng dưới đất hoặc trong nước, rễ cây treo lơ lửng trong buồng kín nên tiếp xúc với oxy và độ ẩm tốt, việc thu hoạch rất đơn giản, nhiều loại cây như cà chua, khoai tây, rau ăn lá,… đang được thương mại [14]. Năm 2018, Lakhiar và ctv đã đưa ra kết luận phương pháp khí canh được coi là giải pháp tốt nhất cho an ninh lương thực, phát triển bền vững. Do có hiệu suất sản xuất cao nên được quan tâm như một hoạt động nông nghiệp hiện đại. Trong khi ở thập kỷ trước, việc tiếp cận phương pháp khí canh còn bị hạn chế trên toàn thế giới, chỉ có một số quốc gia như Trung Quốc và Hàn Quốc dùng phương pháp khí canh để nhân giống khoai tây có chất lượng tốt và sạch bệnh. Phương pháp khí canh dùng để trồng cây được thực hiện gần đây ở châu Âu. Hiện tại, phương pháp này được áp dụng ở Nam Mỹ và đang được giới thiệu đến các nước Châu Phi. Phương pháp khí canh đã được chấp nhận và khuyến khích áp dụng cho các quốc gia như: Đài Loan, Úc, Pháp, Nga, Peru, Việt Nam,…[2]. Một nghiên cứu khác về phương pháp khí canh của Reena Kumari và ctv (2019), kết luận rằng phương pháp khí canh có thể tiết kiệm 98% nhu cầu về nước nhờ việc tuần hoàn của hệ thống. Sản phẩm thu hoạch tươi, sạch, lành mạnh, hiệu quả, nhanh chóng và quanh năm. Phương pháp khí canh có khả năng kích thích sự tăng trưởng thực vật mà không cần sử dụng bất kỳ loại hormone. Khí canh giúp chủ động trong việc nghiên cứu sự phát triển của cây trồng và tìm hiểu về nhu cầu của chúng, trong một môi trường được kiểm soát. Khí canh thích hợp cho những vùng đô thị hoặc bị khô cằn [11]. Đến năm 2020, Eldridge và ctv đã chứng minh trang trại khí canh được xây dựng theo dạng thẳng đứng, khi đó cây trồng sẽ được xếp chồng lên nhau, giúp tiết kiệm diện tích và không gian. Khí canh cho phép dinh dưỡng phun trực tiếp vào rễ cây giúp cây phát triển nhanh và năng suất có thể cao hơn thủy canh và trên đất [8].
6 1.1.5. Tình hình nghiên cứu khí canh ở Việt Nam Năm 2006, Phạm Ngọc Sơn và ctv đã kết luận cây con cải xanh, xà lách được ươm bằng phương pháp khí canh có sức sống mạnh hơn hơn so với gieo trên nền đất, trong cùng một điều kiện chăm sóc [15]. Theo nghiên cứu của Hoàng Thị Nga và ctv (2009), kết luận rằng khi sử dụng phương pháp khí canh để nhân giống cây trồng sẽ cho hệ số nhân giống cao, cây được tạo ra khỏe mạnh, đáp ứng được nhu cầu sản xuất số lượng lớn trong thời gian ngắn [16]. Đến năm 2022, Trịnh Nguyễn Nhất Hằng và ctv đã kết luận, trồng cải dún và xà lách Batavia bằng phương pháp khí canh áp suất cao giúp cải thiện năng suất và an toàn cho người sử dụng, góp phần gia tăng kinh tế [17]. Một năm sau, Nguyễn Trịnh Nhất Hằng và ctv (2023), đã nghiên cứu về sinh trưởng, phát triển và năng suất của bốn giống cải bằng hệ thống khí canh tại tỉnh Tiền Giang. Kết quả ghi nhận cả bốn giống đều sinh trưởng và phát triển tốt. Năng suất cải ngọt, cải xanh, cải dún, cải ngồng đạt theo thứ tự là 2,89 kg/m2; 2,93 kg/m2; 3,12 kg/m2 và 3,45 kg/m2. Tất cả các mẫu rau sau khi thu hoạch phân tích đảm bảo an toàn sử dụng, không chứa dư lượng nitrate [18]. 1.2. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU DUNG DỊCH DINH DƯỠNG VÀ pH 1.2.1. Tình hình nghiên cứu dung dịch dinh dưỡng và pH trên thế giới Năm 1993, Midmore và ctv đã kết luận các loại cây khác nhau có nhu cầu về nước và dinh dưỡng khác nhau, theo từng thời điểm khác nhau trong năm [19]. Theo nghiên cứu của Shinohara và ctv (2011), đã tiến hành nghiên cứu vai trò của các vi sinh vật có khả năng cố định nitơ, để sử dụng phân hữu cơ trong trồng rau thủy canh. Kết quả cho thấy khi thêm 60 g/l phân hữu cơ vào dung dịch dinh dưỡng sẽ giúp cho cây trồng khỏe mạnh hơn trong điều kiện thủy canh [20]. Đến năm 2014, Kawamura-Aoyama và ctv, nghiên cứu sử dụng vi sinh vật phân hủy các chất thải thực phẩm làm phân bón hữu cơ dạng lỏng dùng để thay thế hoặc bổ sung cho phân bón vô cơ trong trồng cây thủy canh [21]. Năm 2017, Gopinath và ctv đã ghi nhận các nguyên tố carbon, oxy và hydro có sẵn trong tự nhiên. Trong khí đó, công thức dinh dưỡng của Howard Resh có thể chứa nhiều nguyên tố đa lượng như nitơ, phốt pho, kali và nguyên tố trung lượng như canxi, magiê và lưu huỳnh, các nguyên tố vi lượng là sắt, kẽm, molypden, mangan, bo, đồng. Trong khí canh, rễ cây sử dụng chất dinh dưỡng dưới dạng ion trong nước là cation tích điện dương hoặc anion tích điện âm. TDS cần thiết cho cây trong khoảng 600 ppm – 1300 ppm. TDS không được cao hơn 2500 ppm. Nếu TDS thấp cây trồng sẽ
7 thiếu dinh dưỡng, TDS quá cao cây sẽ chết, Độ pH thích hợp để cây phát triển tốt là từ 5,8 đến 6,5 [14]. Môt năm sau đó, Nadeem và ctv (2018), đã nhận xét thực vật cần mười sáu nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu bao gồm oxy, hydro và carbon có trong nước và không khí. Trong khi mười ba nguyên tố còn lại là clo, molypden, bo, đồng, mangan, kẽm, sắt, lưu huỳnh, magiê, canxi, kali, phốt pho và nitơ được cung cấp thông qua đất. Mỗi loại cây đều có mức dinh dưỡng riêng, thể hiện thông qua sinh trưởng, phát triển và khả năng chống chịu của cây. Độ pH đóng vai trò thiết yếu trong việc xác định độc tính nguyên tố và tính khả dụng của dinh dưỡng [22]. Đến năm 2019, Moradpoor và ctv ghi nhận giun đất được thủy phân thành hữu cơ dạng lỏng được dùng để sản xuất nhân giống khoai tây trên hệ thống khí canh. Các nghiên cứu khác về dung dich hữu cơ như mật rỉ đường, xác bã bia, lá mía là những nguyên liệu dùng để sản xuất phân bón hữu cơ dạng lỏng, cho năng suất và phẩm chất cải xà lách tương đương khi sử dụng dinh dưỡng vô cơ trong hệ thống thủy canh. Các phụ phẩm cá, bã bia, bánh ngô, bột cá, bã thực vật được ủ làm phân hữu cơ dạng lỏng sử dụng cho thủy canh và khí canh [23;24;25]. Cùng năm Akon và ctv (2019), đã nghiên cứu ngoài các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cây trồng bằng phương pháp khí canh, độ pH của dung dịch là yếu tố chính ảnh hưởng đến lượng dinh dưỡng và sự hấp thu của cây trồng. Độ pH của dung dịch dinh dưỡng có thể tác động đến sản xuất khí canh, bởi thực vật hấp thụ có chọn lọc các chất dinh dưỡng ion hòa tan [26]. 1.2.2. Tình hình nghiên cứu dinh dưỡng và pH ở Việt Nam Theo nghiên cứu của Nguyễn Thị Ngọc Dinh (2015), đã kết luận khi dùng phân bón hữu cơ để trồng rau muống ở điều kiện thủy canh tỉnh, cho thấy hàm lượng nitrat thấp hơn so với dung dịch vô cơ Knop và cho độ Brix cao [27]. Đối với giống cà chua kháng xoăn Chanoka F1, Trần Thị Thanh Huyền và ctv (2017), ghi nhận kết quả dung dịch Hoagland có các chỉ tiêu sinh trưởng và chất lượng quả tốt hơn so với hai dung dịch TC Mobi và Knop. Cả ba điều an toàn không tồn dư nitrat [28]. Năm 2021, Hoàng Thị Mai và ctv đã nghiên cứu dung dịch dinh dưỡng hữu cơ được chiết xuất chủ yếu từ bã đậu nành để trồng cây theo phương pháp thủy canh, có hiệu quả tích cực đến năng suất và chất lượng rau. Dinh dưỡng hữu cơ được pha loãng 15 và 10 lần từ dung dịch gốc thích hợp để trồng cây [29]. Theo nghiên cứu của Trần Thị Quý và ctv (2023), ghi nhận kết quả trồng rau bằng hệ thống khí canh với dung dịch dinh dưỡng hữu cơ (phụ phẩm cá, phân bò hoai,…) sinh trưởng, phát triển tốt và an toàn cho người dùng [30]. Đặc biệt, Nguyễn
8 Trịnh Nhất Hằng (2023) cho thấy, khi sử dụng 1500 ppm phân hữu cơ cá + 500 ppm phân vô cơ và 2500 ppm phân hữu cơ cá + 250 ppm phân vô cơ, độ pH là 5,8 - 6,5 ghi nhận lần lượt là tổng số lá (32,5 g; 32,05 g), trọng lượng cây (122,45 g; 115,81 g) và năng suất (3,06 kg/m2; 2,90 kg/m2). Từ kết quả trên, có thể thay thế một phần phân vô cơ bằng phân hữu cơ trong trồng cải xà lách Batavia trong hệ thống khí canh [31]. 1.3. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH SẢN XUẤT RAU 1.3.1. Tình hình sản xuất rau trên thế giới Thị trường rau quả tươi trên toàn cầu khoảng 632,54 tỷ USD vào năm 2021 và dự kiến tăng 2,8%/năm từ năm 2022 đến năm 2028. Dự báo nhu cầu về rau tươi sẽ gia tăng. Bên cạnh đó, việc tăng cường nhận thức về sức khỏe và những lợi ích của các thực phẩm tươi và sạch, cùng với việc người ăn chay ngày càng nhiều là những yếu tố sẽ thúc đẩy tăng trưởng của thị trường trong những năm tiếp theo. Châu Á - Thái Bình Dương đóng góp lớn nhất vào thị trường toàn cầu với 65% tổng lượng rau tiêu thụ năm 2021. Trong đó, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản là những nước tiêu thụ rau quả lớn nhất. Dự kiến thị trường châu Á sẽ tiếp tục tăng do nhu cầu quan tâm đến sức khỏe và sự gia tăng dân số sẽ thúc đẩy nhu cầu sử dụng rau quả. Thị trường Bắc Mỹ sẽ tăng trưởng nhanh dự kiến tăng 4,1%/năm từ năm 2022 đến năm 2028. Đây là cơ hội lớn cho ngành sản xuất rau phát triển, đặc biệt là các nước xuất khẩu rau mạnh như Trung Quốc, Thái Lan, Việt Nam, Brazil, Costa Rica, Chile, Peru,… [32]. 1.3.2. Tình hình sản xuất rau ở Việt Nam Diện tích trồng rau tăng bình quân 2,4%/năm, phân bố chủ yếu ở đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long và Tây Nguyên. Sản lượng rau tăng trung bình 3,7%/năm. Các vùng đồng bằng sông Cửu Long, đồng bằng Sông Hồng và Tây Nguyên có sản lượng rau lớn nhất cả nước. Năng suất rau Việt Nam tăng khoảng 19 triệu tấn vào năm 2021 [32]. Bảng 1.1. Diện tích trồng rau theo phân bố từ năm 2017 - 2021 Diện tích (nghìn hecta) Tốc độ bình Chi tiêu 2017 2018 2019 2020 2021 quân (%) Rau các loại 937,3 961,8 966,5 989,4 1032,1 102,4 Đồng bằng sông Hồng 191,5 194,8 183,8 188,4 198,9 101,0 Trung du miền núi phía Bắc 137,7 143,2 144,9 149,7 158,1 103,5 Bắc Trung bộ 100,0 104,9 107,5 108,1 110,2 102,5 Duyên hải miền Trung 70,6 70,4 72,0 73,6 73,9 101,1 Tây Nguyên 108,6 112,0 115,7 119,8 128,3 104,3 Đông Nam Bộ 60,9 60,9 62,4 64,5 69,6 103,4 Đồng bằng sông Cửu Long 268,0 275,6 280,2 285,3 293,1 102,3 Nguồn: Cục Trồng trọt, Bộ NN&PTNT (2022) [33].
9 Bảng 1.2. Sản lượng rau theo phân bố từ năm 2017 - 2021 Sản lượng (nghìn tấn) Tốc độ bình Chi tiêu 2017 2018 2019 2020 2021 quân (%) Rau các loại 16494,0 17093,0 17615,0 18342,8 19043,2 103,7 Đồng bằng 4071,2 4104,8 4020,4 4133,8 4287,9 101,3 sông Hồng Trung du miền 1789,2 1883,0 1925,8 1954,2 1987,4 102,7 núi phía Bắc Bắc Trung bộ 1168,5 1243,7 1320,5 1349,1 1402,1 104,7 Duyên hải 1123,9 1153,9 1209,1 1234,8 1293,2 103,6 miền Trung Tây Nguyên 2660,0 2800,7 2968,1 3384,4 3684,4 108,5 Đông Nam Bộ 1074,6 1101,9 1145,6 1168,3 1193,1 102,6 Đồng bằng 4606,1 4805,1 5025,9 5118,2 5195,1 103,1 sông Cửu Long Nguồn: Cục Trồng trọt, Bộ NN&PTNT (2022) [33]. Giá trị xuất khẩu rau quả của Việt Nam tăng mạnh, giai đoạn 2012-2021 tăng trưởng hàng năm đạt 17,6%/năm, năm 2012 với 827,0 triệu USD tăng lên 3,5 tỷ USD năm 2021. Các thị trường xuất khẩu rau quả lớn nhất của Việt Nam là Trung Quốc, Hoa Kỳ, Hàn Quốc, Nhật Bản, Thái Lan, Đài Loan, Úc, Hồng Kông, Hà Lan,... [32;33]. 1.4. TỔNG QUAN VỀ CẢI BÓ XÔI 1.4.1. Nguồn gốc và phân bố Cải bó xôi (Spinacia spp.) có nguồn gốc từ Trung Á và được biết đến đầu tiên ở Ba Tư (Iran), được người Trung Quốc nhắc đến lần đầu tiên vào khoảng năm 600 sau Công Nguyên, gọi là thảo mộc của Ba Tư. Nó được trồng lần đầu tiên bởi người Ả Rập, du nhập sang Bắc Phi và đến Bắc Âu vào khoảng năm 1100 sau Công Nguyên bởi người Moor. Năm 1280, nó được du nhập vào Đức và phổ biến trong vườn ở Anh và Pháp vào năm 1500. Năm 1806, nó được những người thực dân đầu tiên mang đến Bắc Mỹ. Năm 1828, cải bó xôi được phân làm ba loại tùy theo kết cấu lá gồm: Savoy (lá màu xanh đậm, xoăn, nhăn nheo), Smooth- leaf (lá trơn, bản to, nhẵn), Semi-savoy (giống lai, hơi nhăn, nhẵn hơn Savoy). Smooth- leaf là loại lá được ưa chuộng để chế biến và làm các món salad, trong khi hai loại còn lại chỉ được sử dụng để nấu ăn. Trước năm 1885, các giống “Amsterdam Giant”, “Bloomsdale”, “Gaundry”, “Victoria” và “Viroflay” đã được giới thiệu. Từ năm 1900 đến năm 1925, “Deep Green Bloomsdale”, “Long Standing Bloomsdale”, “Hollandia”, “King of Denmark”, “Juliana”, “Nobel” và “Virginia Savoy” đã được giới thiệu. Từ năm 1926 đến năm 1950, “Canner King”, “Darkie”, “Del Monte”, “Domino”, “Old Dominion”, “Presto”, “Viking”, “Virginia Savoy Wilt Resistant”,
10 “Winter Giant” và “Winter King” đã được giới thiệu. Các giống lai, được đưa ra thị trường lần đầu tiên vào những năm 1950, là loại cải bó xôi được trồng chủ yếu ngày nay [5]. Cải bó xôi có phân bố rộng ở khắp nơi trên thế giới. Trung Quốc là nhà sản xuất cải bó xôi lớn nhất, các nhà sản xuất lớn khác bao gồm Hoa Kỳ, Nhật Bản, Thổ Nhĩ Kỳ, Indonesia và Pháp [34]. Cây bó xôi thích hợp với khí hậu ôn đới, nhiệt độ từ 10 - 20oC. Do đó, ở Việt Nam, cải bó xôi thường được trồng nơi có khí hậu mát mẻ quanh năm như ở Đà Lạt và các tỉnh miền núi phía Bắc [35]. 1.4.2. Giá trị dinh dưỡng Cải bó xôi là một loại rau rất đa dụng có thể ăn sống (ví dụ: salad, sinh tố) và nấu chín (ví dụ: hấp, thịt hầm, súp). Cải bó xôi rất giàu dinh dưỡng, có chứa nhiều beta carotene và folate, đồng thời cũng là nguồn cung cấp vitamin C, canxi, sắt (II), phosphat, natri và kali,.... [34] Trong 100 gram cải bó xôi chủ yếu bao gồm nước (91,4%) và chứa một lượng nhỏ protein (2,9%), carbohydrate (3,6%) và lipid (0,4%), sắt (4,35 mg/100 g), magiê (58 mg/100 g), kali (633 mg/100 g), natri (120 mg/100 g), kẽm (0,5 4,25 mg/100 g), mangan (8,75 mg/100 g), đồng (0,128 mg/100 g), canxi (126 mg/100 g) và phốt pho (55 mg/100 g). Các loại vitamin bao gồm hàm lượng cao vitamin A (469 μg/100 g) và provitamin A hay β-carotene (5626 μg/100 g). Đáng chú ý là tổng số xanthophyll (18,18 mg/100 g), trong đó có lutein (7,02 mg/100 g), violaxanthin (5,85 mg/100 g), neoxanthin (5,22 mg/100 g) và zeaxanthin (0,135 mg/100 g). Vitamin K (378 - 483 μg/100 g), vitamin E là một họ các hợp chất được gọi là tocopherol và tocotrienol. α- Tocopherol là đồng phân chiếm ưu thế trong cải bó xôi và cùng với α-tocotrienol, được phát hiện trong cải bó xôi sống (53,8 và 12,3 μg/mL), đông lạnh (34,0 và 5,5 μg/mL) và đóng hộp (5,0 μg/mL). Nồng độ axit folic hoặc B9 dao động từ 140 đến 194 μg/100 g, nồng độ thiamine hoặc B1 là 0,11 mg/100 g và riboflavin hoặc B2 là 0,23 mg/100 g. Nồng độ vitamin nhóm B giảm trong quá trình chế biến. Nồng độ vitamin C trong rau bina tươi dao động từ 30 đến 155 mg/100 g, tùy thuộc vào giống và thời điểm trong năm [34;36]. 1.4.3. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển Cải bó xôi có sức sống mạnh, kháng sâu bệnh tốt. Lá hình oval hoặc hình lưỡi mác, lá trơn nhẵn đến lá xoăn nhăn nheo, tùy theo loại giống. Tùy thuộc hình dạng lá mà kích thước cũng khác nhau, chiều dài lá trưởng thành khoảng 20 – 30 cm và rộng 7 – 15 cm. Cải bó xôi có hoa màu vàng xanh lá cây, đường kính hoa 3 – 4 mm. Hạt ban đầu của cải bó xôi có gai nhưng ngày nay hạt tròn là loại hạt tiêu chuẩn ở Hoa Kỳ và Châu Âu. Nó là một lưỡng bội 2n = 12. Cải bó xôi thuộc loại rễ cọc, ăn nông,