Ứng dụng kỹ thuật chiếu sáng nhân tạo trong nông nghiệp

Dự án “Đẩy mạnh Đổi mới sáng tạo thông qua Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ - FIRST” Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN), Ban quản lý sự án First (BQLDA) sẽ tổ chức Hội thảo “Dự án FIRST và liên kết doanh nghiêp- viện nghiên cứu/trường đại học với ứng dụng kỹ thuật chiếu sáng nhân tạo trong nông nghiệp công nghệ cao” vào ngày 22/8 và 23/8 năm 2014, tại Thành phố Cần Thơ.

Theo các nhà khoa học, bên cạnh những yếu tố: nồng độ CO2, nước, nhiệt độ, dinh dưỡng khoáng chất thì ánh sáng là yếu tố quan trọng nhất cho quá trình quang hợp và quang hình thái của cây. Phổ hấp thụ diệp lục của cây chủ yếu tập chung ở 2 vùng ánh sáng màu đỏ có dải bước sóng (600nm – 700nm) và vùng ánh sáng màu xanh có dải bước sóng (400nm – 500nm), trong khi đó phổ nhạy cảm của mắt người mạnh nhất trong khoảng 500nm – 600nm, ngược với phổ hấp thụ diệp lục của cây.

Thay đổi thành phần phổ ánh sáng, thay đổi cường độ chiếu sáng và thay đổi thời gian chiếu sáng là các thông số của kỹ thuật cần điều chỉnh phù hợp với từng giai đoạn tăng trưởng và từng loại cây trồng, tạo nên hiệu quả cao nhất của quá trình quang hợp.

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.

Chính nhờ vào những ưu điểm vượt trội của việc sử dụng chiếu sáng nhân tạo trong nông nghiệp nên Bộ KH&CN, BQLDA FIRST mong muốn thông qua hội thảo này, các doanh nghiệp, người nông dân, viện nghiên cứu, trường đại học trong lĩnh vực nông nghiệp có thể gặp gỡ, trao đổi và khai thác cơ hội hợp tác nghiên cứu để tham gia dự án FIRST cũng như liên kết trong những hoạt động hợp tác phát triển KHCN trong tương lai.

Hội thảo nằm trong kế hoạch thực hiện mục tiêu dài hạn của Dự án là góp phần hỗ trợ nâng cao năng suất, khả năng cạnh tranh và chất lượng tăng trưởng của nền kinh tế Việt Nam thông qua việc tăng cường hiệu quả hoạt động nghiên cứu khoa học, phát triển và ứng dụng công nghệ, thúc đẩy mạnh mẽ các hoạt động sáng tạo, đổi mới công nghệ trong doanh nghiệp để tạo thêm giá trị gia tăng cho nền kinh tế.

Dự kiến sẽ có 150 người tham dự hội thảo, đến từ  Bộ KH&CN, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, các Sở, các Viện nghiên cứu, trường đại học và đại diện doanh nghiệp.

Văn Ngũ