Nghiên cứu gần đây cho thấy cải kale rất giàu dưỡng chất glucosinolates và absorbic acid. Những năm gần đây, cải kale đã trở nên phổ biến như một loại siêu thực phẩm (thực phẩm chức năng), được sử dụng trong chế độ ăn kiêng do công dụng đa dạng và giá trị dinh dưỡng cao, hàm lượng protein thực vật trong cải kale chiếm  đến 11,67%. Cải kale là loại rau có giá trị kinh tế cao, được phân bố diện tích khá rộng ở Đông Nam Á. Một số nước đi tiên phong trong việc thâm canh cải kale là Đài Loan, Thái Lan, Philippines và Indonesia. Ở Việt Nam, cải kale xoăn và cải kale rong biển là giống mới du nhập, không phải giống địa phương do có hương vị ngon và tiềm năng lớn về năng suất nên hiện nay được trồng khá phổ biến ở nước ta. Cải kale ưa thích đất màu mỡ, thoát nước tốt, giàu chất hữu cơ với độ pH từ 6,0 đến 7,5, có thể chịu được đất hơi kiềm, có khả năng chịu hạn. Vì vậy, việc bổ sung thêm chất hữu cơ trong canh tác cải kale là rất cần thiết.

Phân bón vô cơ từ lâu đã được xem là nguồn cung cấp dinh dưỡng chính cho cây trồng, góp phần gia tăng đáng kể năng suất cây trồng. Việc sử dụng liên tục phân vô cơ không cân đối với phân hữu cơ làm giảm độ phì nhiêu đất, giảm năng suất, chất lượng cây trồng.

Một trong những cách cải thiện độ phì nhiêu của đất là bổ sung chất hữu cơ. Xu hướng sản xuất nông nghiệp hiện nay là sử dụng phân bón vô cơ kết hợp phân bón hữu cơ. Phân gà và phân trùn quế là hai trong số các loại phân hữu cơ được xem là thân thiện với môi trường, có khả năng cải thiện độ phì nhiêu của đất do trong phân không chỉ có hàm lượng chất hữu cơ rất cao mà còn chứa đầy đủ các thành phần dinh dưỡng chính N, P, K, các chất trung, vi lượng và axit humic; có tác dụng kích thích bộ rễ phát triển, tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây, cải tạo cấu trúc đất, tăng hoạt động vi sinh vật có ích, tăng sức đề kháng của cây trồng với sâu bệnh và các điều kiện bất lợi của thời tiết. Để thấy được hiệu quả và xác định được liều lượng, loại phân hữu cơ (phân gà và trùn quế) thay thế phân bón vô cơ đến cải thiện đặc tính hóa học đất, sinh trưởng, năng suất và chất lượng cải kale, nghiên cứu đã được thực hiện.

1. Vật liệu nghiên cứu

− Hạt giống cây cải kale: Hạt giống sử dụng trong thí nghiệm là hạt giống của công ty Rạng Đông. Cải kale rong biển lá to thẳng, ít xoăn, lá có màu xanh sẫm gân lá màu trắng. Cải kale xoăn lá to và dài hơi cong, cuộn tròn xoăn tít.

− Chậu thí nghiệm: Túi PE 2 lớp trắng đen được sử dụng thay chậu trồng cây. Túi có kích cỡ 20x40 cm, thân túi có đục lỗ giúp cây thoát nước.

− Phân bón gồm 2 loại phân hóa học và phân hữu cơ:

+ (1) Phân hóa học: sử dụng trong thí nghiệm là urea (46%N), super lân (16%P₂O₅) và KCl (60%K₂O).

+ (2) Phân hữu cơ dùng trong thí nghiệm bao gồm phân trùn quế và phân gà dạng viên.

− Đất thí nghiệm: được thu trên nền đất phù sa canh tác lúa màu tại Vũng Liêm - Vĩnh Long (09⁰56’23’’B 106⁰04’11’Đ) thuộc nhóm đất sét pha thịt (Silty Clay Loam) theo phân loại của FAO, đất được thu sau khi kết thúc vụ lúa. Mẫu đất được thu ở tầng mặt (0 – 20 cm) theo đường chéo góc. Đất sau khi thu được trộn đều với nhau thành một mẫu lớn, để khô tự nhiên, băm nhỏ khoảng 2 cm cho vào túi PE với khối lượng 10 kg đất. Trước khi bố trí thí nghiệm một mẫu đất đại diện được thu đểphân tích một số đặc tính lý - hóa học của đất.

2. Phương pháp nghiên cứu

− Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, 2 nhân tố 6 tổ hợp phân bón với 3 lặp lại cho mỗi tổ hợp phân bón. Nhân tố A là hai mức độ phân hóa học (1)120N- 48P₂O₅- 176K₂O/ha và (2) 60N-24P₂O₅-88K₂O kg/ha (Lượng phân bón trong thí nghiệm  được tính toán dựa trên nhu cầu dinh dưỡng của cây cải kale và dựa trên kết quả nghiên cứu. Nhân tố B là 2 loại phân hữu cơ (phân trùn quế và phân gà). Lượng phân bón cho một chậu được tính toán dựa trên dung trọng đất (1,1g/cm³), độ sâu tầng đất thu mẫu (0-20 cm) và khối lượng đất có trong túi PE là 10 kg/túi. Thí nghiệm trồng cải kale xoăn và kale rong biển được bố trí cùng thời điểm, cũng loại đất, cùng lượng phân bón và cùng kiểu bố trí thí nghiệm là hai nhân tố.

− Phương pháp bón phân: Toàn bộ phân trùn quế, phân gà và super lân (liều lượng phân theo từng nghiệm thức) được dùng bón lót. Phân urea và kali được sử để bón thúc vào thời điểm 40 ngày sau khi trồng (NSKT) và 55 NSKT. Lượng bón cho mỗi đợt là ½ lượng urea và ½ lượng kali. Năng suất cải kale được đánh giá đến thời  điểm 70 NSKT là dừng (nhiều nghiên cứu cho thấy thời gian thu hoạch của cải kale có thể kéo đến 150 NSKT).

− Cây con: Cây con được ươm trên giá thểchuyên dụng. Khi cây được 3-4 lá thật, chiều cao khoảng 4–5 cm, lựa chọn những cây khỏe, không sâu bệnh, chiều cao đồng nhất sau đó tiến hành bố trí thí nghiệm.

3. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng thành phần năng suất, năng suất, chất lượng cải kale và phân tích mẫu đất

3.1. Các chỉ tiêu theo dõi

− Về sinh trưởng: Theo dõi chiều cao cây (cm), đường kính thân cây (cm), số lá/cây vào thời điểm 45, 70 NSKT.

− Về thành phần năng suất và năng suất: Chiều dài lá và chiều rộng lá (cm), khối  lượng lá (g/lá), năng suất lá (g/cây). Tất cả các lá trên cây được thu thập, xác định khối lượng lá bằng cách cân.

− Về chất lượng lá cải kale: Đánh giá chất lượng lá gồm có độ Brix và hàm lượng nitrate trong lá.

3.2. Phương pháp thu mẫu đất và phân tích mẫu đất

− Thu thập mẫu đất: Tại thời điểm kết thúc vụ trồng cải kale, ta tiến hành thu mẫu đất thí nghiệm. Mẫu đất được thu riêng lẻ từng nghiệm thức và theo từng lặp lại, trên mẫu chậu (lặp lại) tiến hành thu 4 điểm theo dạng vuông góc, bằng khoan tay 0-20 cm.

Sau đó  mẫu  đất  được  để khô tự nhiên ở nhiệt  độphòng, nghiền nhỏ và lựa sạch rễ thực vật sau đó dùng cối nghiền nhỏ sau đó cho qua rây 2 mm và 0,5mm, các mẫu này được sử dụng để phân tích pH, chất hữu cơ, N, P hữu dụng.

− Các phương pháp phân tích được tóm tắt như sau: pH đất được đo bằng pH kế với tỉ lệ ly trích 1:5 (đất:nước). Đạm hữu dụng trong  đất  được ly trích bằng  KCl  2N,  hàm  lượng đạm có trong mẫu  sau  khi  ly  trích  được  xác  định bằng phương pháp so màu ở bước 650 nm đối với N-NH₄⁺và 540 nm đối với N-NO₃^-. Lân dễ tiêu được xác định theo phương pháp Olsen bằng cách trích đất với 0,5M NaHCO₃, pH 8,5, tỷ lệ đất/nước: 1:20, hiện màu theo phương pháp acid ascorbic và so màu trên máy so màu ở bước sóng 880 nm. Chất hữu cơ được xác định dựa trên nguyên tắc oxy hóa chất hữu cơ bằng K₂Cr₂O₇ trong môi trường H₂SO₄ đậm đặc, sau đó chuẩn độ lượng dư K₂Cr₂O₇ bằng FeSO₄ 0,5N với chất chỉ thị màu là diphenylamine.

4. Phân tích số liệu

Số liệu sau khi thu thập được xử 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%.

5. Kết luận

Giá trị pH, chất hữu cơ trong đất không thay đổi theo liều  lượng  phân  bón  NPK.  Ngược lại, dinh dưỡng hữu dụng (N, P) ở mức bón 100%NPK cao hơn mức bón 50%NPK, khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05).

Bón phân hữu cơ giúp cải thiện pH, hàm lượng dinh dưỡng hữu dụng (N, P) và chất hữu cơ trong đất so với không bón phân hữu cơ. Mức độ cải thiện thay đổi theo loại phân hữu cơ; phân trùn quế cải thiện pH tốt hơn phân gà nhưng ngược lại phân hữu cơ gà giúp cải thiện N, P hữu dụng, chất hữu cơ trong đất tốt hơn phân trùn quế. Phân tích tương tác cho thấy liều lượng phân bón NPK và loại phân hữu cơ có ảnh hưởng đến sự gia tăng chất hữu cơ trong đất, có ý nghĩa thống kê.

Sự thay đổi loại phân hữu cơ và mức độ phân bón có ảnh hưởng rõ rệt đến chiều cao cây, số lá/cây, đường kính thân, đường kính tán, SPAD, trọng lượng lá, kích thước lá và năng suất. Việc bón 50%NPK kết hợp 20 tấn phân gà/ha cho chiều cao cây, đường kính thân, số lá/cây, trọng lượng lá, chiều dài lá và năng suất cao nhất.

Độ Brix và hàm lượng nitrate trong lá của hai giống cải kale thay đổi theo liều lượng phân bón NPK. Nitrate trong lá cải kale ở mức bón 100%NPK cao hơn mức bón 50%NPK.  Độ Brix ở mức bón 50%NPK cao hơn mức bón 100%NPK. Bón phân hữu cơ giúp giảm tích lũy nitrate trong lá, giúp tăng độ Brix so với không bón phân hữu cơ. Phân hữu cơ gà giúp gia tăng độ Brix trong lá cải kale tốt hơn phân trùn quế. Hàm lượng nitrate trong lá cải kale ởnghiệm thức bón phân gà và phân trùn quế tương đương nhau.