- Các nguồn sáng nhân tạo đang sử dụng ở nước ta có phổ ánh sáng không phù hợp hoàn toàn với phổ quang hợp của cây trồng. Hiện, các nhà khoa học đang nghiên cứu để cho ra đời những sản phẩm đèn led có phổ ánh sáng phù hợp với từng loại cây trồng giúp tăng năng suất, tiết kiệm điện, đặc biệt là giúp tạo ra những sản phẩm sạch, sản phẩm trái vụ.
Kích thích sự phát triển của cây
Theo GS.TS Phan Hồng Khôi, Giám đốc điều hành dự án chiếu sáng công cộng hiệu suất cao tại Việt Nam: Đèn led là một loại đi-ốt bán dẫn đặc biệt có thể phát ra ánh sáng phổ hẹp, rời rạc khi bị kích thích. Màu sắc của ánh sáng đèn led có thể là hồng ngoại, cận cực tím hoặc ánh sáng nhìn thấy, phụ thuộc vào vật liệu bán dẫn sử dụng và điều kiện hoạt động.
Thông thường người ta sử dụng hai chùm sáng màu đỏ (R) và màu xanh (B) có đỉnh cực đại ở độ dài sóng 662nm và 430nm. Lúc đó, quang phổ đèn led gần trùng với quang phổ hấp thụ của các diệp lục tố của cây trồng. Như vậy, các loài cây trồng có thể hấp thụ tối đa để chuyển năng lượng ánh sáng đèn led thành năng lượng tế bào, trong khi hiệu suất sử dụng của cây đối với năng lượng mặt trời và các nguồn ánh sáng trắng chỉ vào khoảng 35%.
Vì thế, chiếu sáng bằng đèn led sẽ mang lại hiệu suất năng lượng sinh học cao từ đó kích thích sự phát triển của cây trồng hơn so với các loại bóng đèn truyền thống khác. Ngoài ra, đèn led còn giúp tiết kiệm điện năng. Đèn huỳnh quang sử dụng trong nuôi cấy mô tiêu tốn khoảng 30 - 40% điện tiêu thụ, trong các xí nghiệp tạo giống cây trồng đến 82% điện tiêu thụ. Sử dụng đèn led thay thế đèn huỳnh quang sẽ giảm đáng kể điện tiêu thụ. Trong các xí nghiệp trồng cây, 1m2 diện tích cây trồng tiêu thụ 0,5KW điện, nếu dùng đèn led chỉ cần 0,27KW điện.
Việc dùng đèn led trong nông nghiệp còn giúp cải thiện chất lượng nông sản, giúp tăng giá trị dinh dưỡng giảm nồng độ nitrat của rau quả, tạo ra các sản phẩm sạch, trái vụ, có giá trị kinh tế cao. Các thử nghiệm cho thấy, sử dụng đèn chiếu sáng led xử lý rau trong một thời gian ngắn có thể giảm bớt nồng độ nitrat có hại xuống 44 - 65%, đồng thời nâng cao giá trị dinh dưỡng.
Thêm vào đó, để giảm bớt nồng độ nitrat, các đèn chiếu sáng bằng led sẽ tạo ra ít bức xạ nhiệt hơn so với đèn natri cao áp, cho phép quá trình quang hợp xảy ra với cường độ mạnh hơn và chỉ cần một khoảng thời gian ngắn thay vì cả một chu kỳ sinh trưởng.
 |
| Các nhà khoa học Việt Nam đang tham quan hệ thống đèn led phục vụ nuôi cấy nhân giống cây trồng. |
Tiết kiệm điện
Mặc dù dùng đèn led chiếu sáng cho nông nghiệp vẫn đang ở giai đoạn khởi đầu, nhưng hàng trăm bằng phát minh về áp dụng đèn led chiếu sáng trong nông nghiệp đã được trao cho các nước như Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản và Mỹ.
Ở nước ta, các nghiên cứu đưa đèn led vào ứng dụng trong nông nghiệp cũng đã được triển khai. Một số nghiên cứu trên cây hoa cúc, khoai tây... cho thấy, khi sử dụng các bóng đèn led cây phát triển nhanh hơn, chiều cao và số lá của cây tăng nhanh so với sử dụng các loại bóng đèn truyền thống. Với cây hoa cúc, mầm cây mập hơn, dài hơn và tươi hơn.
Về mặt tiêu thụ điện, các thí nghiệm trên cây hoa cúc cũng cho thấy thời gian chiếu sáng chỉ bằng một nửa đèn khác (4 tiếng thay vì 8 tiếng) nhưng tốc độ sinh trưởng vẫn đuổi kịp các cây cúc chiếu sáng bằng các loại đèn khác... Tương tự, những nghiên cứu trên cây khoai tây nuôi cấy mô cũng cho thấy, sử dụng các loại bóng đèn led cho cây trồng đã tiết kiệm được khoảng 30% điện năng tiêu thụ so với các đèn truyền thống.
Tuy nhiên cần lưu ý, đèn led ứng dụng cho các loại có thể khác nhau về phổ ánh sáng của đèn, tỷ lệ ánh sáng xanh/đỏ, về cường độ và thời gian chiếu sáng... Ngoài ra, đèn led ứng dụng cho các thời kỳ sinh trưởng (nẩy mầm, ra hoa, kết trái...) của cùng một loại cây cũng khác nhau (về tỷ lệ ánh sáng xanh/đỏ, về cường độ, chu kỳ chiếu sáng/tối...).
| Chiếu sáng cho cây tròng bằng đèn led còn có ưu điểm khác như: thân thiện môi trường, không chứa thuỷ ngân và các chất độc khác; dễ điều khiển bằng kỹ thuật số với khả năng thay đổi độ sáng 100%; chi phí bảo hành và thay thế hệ thống thấp; dễ dàng thay đổi nhiệt độ màu khi cần thiết... Rào cản duy nhất của công nghệ chiếu sáng này là giá thành của led, nhưng với tốc độ phát triển mau chóng, rào cản này sẽ được dỡ bỏ. |
Lan Hoa (ghi)
[links()]