Báo cáo định hướng sản phẩm chiếu sáng

Tình hình nghiên cứu chiếu sáng nhân tạo trong trồng trọt CNC trên thế giới và Việt Nam Trên thế giới, ở các nước tiên tiến - nhất là vùng ôn đới – ánh sáng tự nhiên từmặt trời không dồ

BÁO CÁO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN PHẨM PHỤC VỤ SẢN XUẤT THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG

I Tình hình nghiên cứu chiếu sáng nhân tạo trong trồng trọt CNC trên thế giới và Việt Nam

Trên thế giới, ở các nước tiên tiến - nhất là vùng ôn đới – ánh sáng tự nhiên từmặt trời không dồi dào như các nước nhiệt đới, nhất là mùa đông, mưa, tuyết… cónhu cầu phát triển chiếu sáng nhân tạo trong trồng trọt

Mặt khác, nhu cầu giống cây sạch, nhu cầu rau hoa quả sạch, nhu cầu nângcao chất lượng, sản lượng, hiệu quả ngành trồng trọt trong các cơ sở sản xuấtgiống, nhà kính, nhà lưới và các khu cung cấp thực phẩm cho các đô thị lớn, rausạch gia đình các hộ gia đình đô thị….có nhu cầu phát triển chiếu sáng nhân tạotrong trồng trọt

Vì vậy chiếu sáng nhân tạo trong nông nghiệp đã và đang được nghiên cứu và

áp dụng tương đối phổ biến ở nhiều nước tiên tiến trên thế giới

Việc bổ sung ánh sáng rất cần thiết để thúc đẩy sự sinh trưởng và phát triểncủa cây trồng vào vụ đông ( S.O.Grimstad et al., 1987) Chính các ống huỳnhquang là nguồn bổ sung ánh sáng chủ yếu trong nhiều năm (Kristoffersen, 1952;1965) Nối tiếp là các công trình nghiên cứu sử dụng các đèn Natri với áp suất cao

và áp suất thấp đề điều khiển sự sinh trưởng phát triển của cây trồng Kết quả chothấy cả mức sáng và chất lượng ánh sáng đều có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng vàphát triển của cây trồng Ở phạm vi rộng trong điều kiện nghèo ánh sáng tự nhiênvào mùa đông, nguồn ánh sáng với phổ chiếu sáng hẹp hoặc phân bố năng lượngkhông đồng đều thì sẽ có hiệu quả thấp hơn so với nguồn ánh sáng có phổ rộnghoặc có sự phân bố năng lượng đồng đều nhau (Grimstad, 1981; 1982) Grimstad(1987) đã sử dụng nguồn sáng bổ sung từ đèn huỳnh quang, đèn natri với áp suấtcao và thấp để điều khiển thành công sự ra sinh trưởng và ra hoa của Sinningia T.R.Marks & S.E Simpson (1999) đã nghiên cứu ảnh hưởng của các bức xạ tới

sự sinh phát triển của các chồi in vitro của các giống Disanthus cercidifolius vàRhođoendron Với cùng một loại môi trường, cùng điều kiện sinh truởng cây invitro thì cần phổ chiếu sáng khác nhau và mức sáng khác nhau Khi phổ sáng trắngcủa các đèn huỳnh quang Phiplip được nhuộm màu bằng màng lọc celluloseacetate, ánh sáng đỏ thúc đẩy sự kéo dài chồi và hình thành chồi nách, trong khiánh sáng xanh lại kìm hãm sự sinh trưởng chồi và giảm hàm lượng chlorophyll ở

lá Bằng cách sử dụng các màng lọc đơn lớp hoặc đa lớp với mật độ ánh sáng trungbình, hoặc bằng cách nuôi cấy chuyển động gần hơn tới nguồn chiếu sáng, các tiabức xạ từ ánh sáng trắng bị biến đổi Tất cả các phép nuôi cấy đều sinh trưởng tốt ởmức chiếu sáng thấp (c 11 µmol m-2 s-1 ) nhưng sự sinh trưởng và hàm lượng diệplục của các giống Disanthus cercidifolius và Rhođoendron nuôi cấy đều bị giảmkhi bức xạ tăng Trong 3 giống thuộc họ Rhododendron, khi bức xạ tăng đã thúcđẩy sự phát triển của các chồi ngẫu nhiên.Chồi của Crataegus chịu được dải rộng

của các tia bức xạ, sự kéo dài chồi cũng bị kìm hãm tại mức bức xạ cao nhất, hàmluợng diệp lục ở lá không bị ảnh hưởng

Tại Việt nam, bước đầu đã có những nghiên cứu về ánh sáng đơn sắc trongnhân giống vô tính thực vật đã được nghiên cứu thực nghiệm Theo kết quả nghiêncứu của Viện nghiên cứu sinh học Đà Lạt: sử dụng ánh sáng LED đơn sắc, với tỉ lệ70% LED đỏ, 30% LED xanh có tác dụng tăng số lá của cây dâu tây, cường độchiếu sáng 60µmol.m-2.s-1 giúp cây sinh trưởng tốt hơn các cường độ chiếu sángkhác Tính phổ biến và mở rộng chưa cao trong điều kiện và cây trồng tại ViệtNam

Chất lượng ánh sáng là một trong những nhân tố quan trọng ảnh hưởng tới sựsinh trưởng, phát triển và hình thái của thực vật Ánh sáng đỏ-cam với bước sóng610-720nm và ánh sáng xanh tím với bước sóng 400-510 nm là phổ ánh sáng chủyếu để kích thích sự sinh trưởng thực vật (Pepper et al., 2001) Nguồn sáng LED cóthể phát ra một cách có hiệu quả trong dải hẹp và được sử dụng một cách có hiệuquả trong nhân giống một số loài cây thân gỗ hoặc thân thảo (Di et al., 2008,Huang et al., 2008)

Qua các tài liệu nước ngoài thu thập được, chiếu sáng nhân tạo sử dụng trongcây trồng ở các nước tiên tiến phổ biến dùng các loại sau:

- Ánh sáng của nguồn sáng huỳnh quang (FL, CFL) phóng điện áp suất thấp

có phổ phát xạ phù hợp với sinh trưởng thực vật

- Ánh sáng của các nguồn sáng phóng điện cao áp (Natri và Metal Halide)dùng phối hợp hai loại với nhau, hoặc bổ sung thêm phổ phát xạ của loại nguồnkhác

- Ánh sáng đơn sắc LED Tuy nhiên vì còn nhiều vấn đề khoa học chưa thốngnhất và giá cao hơn nhiều ba loại trên nên mới sử dụng ở các trung tâm nghiên cứu,chưa phổ biến đại trà rộng rãi

- Vấn đề phổ ánh sáng, cường độ chiếu sáng, quang hình thái, quang chu kỳđối với từng loại cây, từng giai đoạn các tài liệu đều nêu có vai trò quan trọng,song không cụ thể Với các loại cây trồng phổ biến ở vùng nhiệt đới, ở Việt Namlại càng ít tài liệu Hơn nữa với nhiều giác độ khác nhau, các tài liệu cũng cònnhiều ý kiến khác nhau, cần có thử nghiệm thực tế

Tiếp thu những thành tựu chiếu sáng nhân tạo trong ngành trồng trọt của thếgiới, nghiên cứu làm chủ khoa học-công nghệ trong việc thiết kế, công nghệ chếtạo vật liệu và sản phẩm hệ thống chiếu sáng chuyên dụng phù hợp với thực tiễnViệt Nam cho ngành sản xuất một số loại giống cây trồng, hoa cúc, cây thanh longvới qui mô công nghiệp, cung cấp thương phẩm tạo điều kiện áp dụng phổ biến hệthống chiếu sáng chuyên dụng trong nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao ở ViệtNam là mục tiêu nhiệm vụ

2/ Tình hình sử dụng chiếu sáng nhân tạo trong trồng trọt ở Việt Nam hiện nay:

15.2.1/ Nhu cầu sử dụng chiếu sáng nhân tạo trong ngành trồng trọt ở Việt Nam đang phát triển rất lớn và nhanh.

a/ Trong các cơ sở sản xuất cây giống bằng phương pháp nuôi cấy mô, chiếusáng nhân tạo không thể thiếu, phải liên tục 18 giờ thắp đèn trong 1 ngày

Cả nước có 50 cơ sở nghiên cứu khoa học nông nghiệp, mỗi cơ sở nghiên cứu

đã được đầu tư từ 1 đến 10 phòng nuôi cấy mô

Tại 60 tỉnh thành phố tại Việt Nam, mỗi tỉnh đều có ít nhất một cơ sở nuôi cấymô

Riêng tại tỉnh Lâm Đồng đã có tới 59 phòng nuôi cấy mô, mỗi năm cung cấp 2

tỷ cây giống cho trong nước và xuất khẩu Chỉ riêng tại một doanh nghiệp tại ĐàLạt – Công ty Công nghệ Sinh học Rừng Hoa Đà Lạt có 2 phòng nuôi cấy mô với

500 giá (2.500 tầng) mỗi đợt cung cấp 20-30 triệu cây giống Chi phí điện năngdùng chiếu sáng và điều hoà nhiệt độ (để bảo đảm nhiệt độ yêu cầu) chiếm tới 55%chi phí sản xuất cây giống

Chiếu sáng trong các phòng nuôi cấy mô (In-vitro) chưa được chú ý nghiêncứu nghiêm túc, trên thị trường lại không có sản phẩm chiếu sáng chuyên dụng chotrồng trọt, tất cả các cơ sở phải sử dụng các đèn dùng cho mục đích chiếu sángphục vụ hoạt động thị giác để nhìn rõ, vì vậy lãng phí lớn điện năng, chất lượngcây giống không cao, năng suất và hiệu quả thấp

Hiện nay đa số các phòng nuôi cấy mô ở Việt Nam đang sử dụng đèn huỳnh quangT10, công suất ống đèn 40W, sử dụng các đèn dùng cho mục đích chiếu sáng thôngthường có sẵn trên thị trường mà quang phổ có đỉnh ở bước sóng 555nm, chỉ phùhợp với vùng phổ nhạy của mắt người và hoạt động thị giác để nhìn cho rõ Hiệusuất sáng của đèn huỳnh quang T10 vốn đã thấp, quang phổ lại ít phổ bước sóngmàu blue vùng (400nm – 500nm) và Red (600nm – 700nm) là các đỉnh của phổhấp thụ các chất diệp lục trong cây, vì vậy hiệu suất quang hợp khi sử dụng cácloại đèn này rất thấp

Để thắp sáng các ống đèn này phần lớn cơ sở nuôi cấy mô ở Việt nam đang sửdụng balast sắt từ tổn hao trên balast cao (tới 10W – 12W), tổn hao này làm chonhiệt độ trong phòng này tăng cao, phải bố trí điều hòa hoạt động liên tục để bảođảm nhiệt độ yêu cầu 22 ÷ 25 0C.

Tại các phòng này, lại không sử dụng

chao chụp Ánh sáng do đèn phát ra hướng

ra mọi phía, không có chao chụp tập trung

ánh sáng vào bề mặt đặt các giống cây (bề

mặt cần chiếu sáng) vì vậy hiệu suất chiếu

sáng của đèn càng thấp

Một số ít cơ sở nuôi cấy mô đã sử

dụng đèn Double Wing, ống đèn T5

(Φ17,5 mm) sử dụng ballast điện tử hiệu

suất cao, tổn hao trên ballast ít hơn nhưng vẫn là đèn huỳnh quang thông thườngdùng cho mục đích chiếu sáng, không có hiệu quả cao với quang hợp của cây giống Nhược điểm lớn của đèn này là phân bố ánh sáng không đều, độ đồng đều ánhsáng chiếu lên bình nuôi cấy mô không đạt yêu cầu (Chỉ đạt hệ số đồng đều 0,4,trong khi yêu cầu tối thiểu phải đạt trên 0,65), vì vậy cây giống không đạt độ đồngđều

Quá trình vận hành hệ thống chiếu sáng nhân tạo trong phòng nuôi cấy mô,ngoài việc lựa chọn nguồn sáng chuyên dụng có phổ thích hợp với quang hợp câygiống và thiết kế bố trí đèn tạo sự đồng đều phân bố ánh sáng, còn chưa đượcnghiên cứu phù hợp về cường độ chiếu sáng với các loại cây (ưa sáng, ưa bóng,cây trung tính), bình hoặc túi dị dưỡng hay tự dưỡng và các giai đoạn khác nhautrong nhân giống Phân bổ phổ bức xạ của nguồn sáng và quang hình thái của câygiống chưa được quan tâm

Việc nghiên cứu quá trình chiếu sáng thích hợp để huấn luyện cây nuôi cấy môtrước khi chuyển ra vườn ươm chưa được chú ý

Hiện nay các phòng nuôi cấy mô đang sử dụng đèn huỳnh quang T10 40W vàđèn Double Wing để thúc đẩy quang hợp

Phổ phát xạ của đèn huỳnh quang thường

Công suất quang vùng 400  500nm (PBlue) 3,53 W 7,47 %

Công suất bức xạ hấp thụ hấp thụ bởi Chlorophyll 3,09 W 6,53%

Như vậy, công suất tiêu thụ của đèn là 47,3W mà chỉ có 3,09W được Chlorophyll hấp thụ (6,53%).

Phổ phát xạ đèn Double Wing

Công suất quang bức xạ trong vùng 400  800 nm (Poptic) 15,2 W 21,9 %

Công suất quang vùng 400  500nm (PBlue) 6,09 W 8,82 %

Công suất bức xạ hấp thụ hấp thụ bởi Chlorophyll 5,26 W 7,63 %

Như vậy, công suất tiêu thụ của đèn là 69W mà chỉ có 5,26W được chlorophyll hấp thụ (7,63%).

Chiếu sáng cho nông nghiệp không có chao chụp, hiệu suất chiếu sáng hữu ích thấp :

Hình 1: Trong 1 tầng của tủ nuôi cấy mô lắp bộ đèn HQ T10 – 40W, không cóchao chụp, ánh sáng bị phân tán về mọi phía, chiếu sáng hữu ích chỉ đạt 30% -35%

Hình 2: Trong 1 tầng của tủ nuôi cấy mô lắp đèn được thiết kế có chao chụp tậptrung ánh sáng lên bình nuôi cấy mô, chiếu sáng hữu ích đạt 70% - 75%

Nghiên cứu một hệ thống chiếu sáng chuyên dụng cho các phòng nuôi cấy mônâng cao hiệu suất sử dụng điện năng, nâng cao hiệu suất quang hợp, nâng caochất lượng cây giống, hạ thấp chi phí điện năng đang là yêu cầu bức xúc.

b/ Hiện trạng đối với sản xuất hoa cúc

Hoa cúc là loại hoa được trồng phổ biến tại Việt Nam, hiện nay tổng diện tích

có khoảng 11000 hecta, ở nhiều địa phương đã phát triển với quy mô công nghiệp.Trong đó theo thống kê đến tháng 5/2012, riêng tỉnh Lâm Đồng đã có tới 7.000hecta trồng hoa cúc cũng như sản xuất hoa cúc thương phẩm, Hà Nội có2.000 hecta, các Tỉnh khác có khoảng 2.000 hecta Do yêu cầu khống chế thời kỳ

ra hoa đúng thời vụ, các vùng trồng hoa cúc đều sử dụng đèn thắp sáng đêm Việc

sử dụng các loại đèn thắp sáng hoa cúc không hợp lý như đèn dây tóc 100W, 75W,đèn compact dùng cho mục đích chiếu sáng thông thường bán trên thị trường, cộngvới chu kỳ thắp sáng không hợp lý nên lượng điện năng sử dụng lãng phí

Chỉ đơn cử điện năng thắp sáng 7000 hecta hoa cúc ở Lâm Đồng:

Mặc dù gần đây Đà Lạt đã thay thế bóng đèn sợi đốt 60W, 75W, 100W bằngbóng đèn HQ compact 20W ở một số trang trại, nếu tính toàn bộ đều dùng đèncompact 20W:

Cây được chiếu sáng ngay sau khi trồng với thời gian từ 4-8 giờ/đêm (tùythuộc vào mùa và giống cây), mật độ đèn chiếu sáng là 1.900 đèn/hecta Mỗi đợtchiếu kéo dài từ 20-30 ngày tùy thuộc vào giống hoa hoa cúc ưa sáng hay ít nhạysáng hơn Như vậy, với 3-4 vụ thu hoạch một năm số đêm chiếu sáng cho 1 hectahoa cúc có thể kéo dài từ 60-80 ngày/năm và yêu cầu một lượng điện năng là 1.900đèn x 4 giờ x 60 ngày x 20W = 9.120 kWh/năm Vậy tính đến 5/2012, tổng lượngđiện cần thiết cho chiếu sáng 7.000 hecta hoa cúc tại Lâm Đồng là ~50.400MWh/năm Với tốc độ mở rộng diện tích trồng hoa cúc hiện nay, chắc chắn trongmột thời gian ngắn nữa, việc thiếu điện cho chiếu sáng hoa cúc sẽ trở thành hiệnthực Hơn nữa, với giá điện ngày càng tăng trong những năm gần đây, chi phí chođiện chiếu sáng dần trở nên chiếm một tỷ lệ lớn trong tổng chi phí cho trồng câycúc

Trong nhân giống ngắt ngọn, cây giống mẹ cần phải phát triển dinh dưỡng tớimức độ sinh nhiều ngọn, ngọn phải xanh tốt để ngắt được nhiều ngọn làm nhiềucây giống tốt Quá trình đó phải khống chế không được ra hoa

Trong trồng hoa thương phẩm, giai đoạn phát triển dinh dưỡng phải tạo đượccành đủ cao, độ mập, số lá… mới chuyển sang giai đoạn phát triển sinh sản, ra hoa

để bảo đảm chất lượng và độ đồng đều cành hoa cúc thương phẩm Ngoài ra ngườitrồng hoa phải khống chế thời gian ra hoa vào các ngày lễ, tết, 8-3, 20-10…Cácyêu cầu đó đòi hỏi phải điều khiển sự ra hoa của cây cúc

Hoa cúc là loại cây ngày ngắn (SDP), ra hoa khi đêm đủ dài từ 8-10 giờ/ chu

kỳ 24 giờ Muốn khống chế cây cúc không ra hoa, phải dùng chiếu sáng vào đêm,ngắt quãng đêm Các cánh đồng trồng cúc ở Việt Nam thường dùng đèn sợi đốt,đèn compact dùng cho mục đích chiếu sáng thông thường để điều khiển sự ra hoa

Tác động của nhân tố ngoại cảnh có liên quan đến nhịp sinh học, nhịp điệungày đêm điều khiển nở ra hoa, các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm không có nhiều ý nghĩa,

mà ánh sáng là nhân tố ngoại cảnh quan trọng nhất

Để tiếp nhận tín hiệu tác động ánh sáng, chấp nhận tín hiệu tác động trong tếbào thực vật quan trọng nhất là Phytochrome Chất này có đỉnh phổ hấp thụ ở bướcsóng đỏ (660 nm) và đỏ xa (730 nm) rất nhạy cảm với tín hiệu ngoại cảnh ngay ởmức độ yếu

Điều khiển ra hoa cây cúc chỉ cần một bước sóng thích hợp với cường độkhông lớn và ngắt quãng đêm trong một quãng thời gian ngắn

Việc sử dụng nguồn sáng dùng chiếu sáng thông thường không thích hợp,quang duy trì không hợp lý, gây lãng phí năng lượng lớn Chưa kể thiếu chao chụpnên ánh sáng không được tập trung vào đối tượng cây cúc

Đui và đèn thắp sáng ngoài trời mưa có độ ẩm cao, lại không an toàn chongười trồng trọt

Hiện nay đang dùng đèn dây tóc, đèn CFL chiếu sáng cây hoa cúc và câythanh long, hiệu quả thấp, tiêu tốn nhiều điện năng

Phổ phát xạ đèn dây tóc

Công suất quang bức xạ trong vùng 400  800 nm (Poptic) 7,72 W 10,1 %

Công suất quang vùng 600  700 nm (Pr) 2,26 W 2,96 %

Công suất bức xạ hấp thụ hấp thụ bởi Phytochrome(Pr) 1,32 W 1,73 %

Như vậy, công suất tiêu thụ của đèn là 76,2W mà chỉ có 2,26W trong dải bướcsóng (600  700nm) và sắc tố phytocrome Pr chỉ hấp thụ 1,32W (1,73%).

Phổ phát xạ đèn CFL

Công suất quang bức xạ trong vùng 400  800 nm (Poptic) 3,65W 20,7%

Công suất bức xạ hấp thụ hấp thụ bởi Phytochrome(Pr) 0,37W 2,13% Như vậy, công suất tiêu thụ của đèn là 17,6W mà chỉ có 0,68W trong dải bướcsóng 600  700nm và sắc tố phytocrome Pr chỉ hấp thụ 0,37W (2,13%)

Nghiên cứu hệ thống thiết bị chiếu sáng nhân tạo chuyên dụng cho trồng câycúc để tiết kiệm năng lượng, an toàn thiết bị và người sử dụng là yêu cầu búc xúc c/ Bài toán cấp thiết đối với cây thanh long:

Thanh long là loại cây mang lại hiệu quả kinh tế cao (240 – 320 triệu VNĐ/ha,năm

Từ là cây xóa đói giảm nghèo nay trở thành cây làm giàu cho nông dân BìnhThuận thanh long trở thành ngành trồng trọt mũi nhọn và sản phẩm xuất khẩuchủ yếu của Tỉnh Bình Thuận

Thống kê tháng 5/2012, tổng cộng hiện nay cả nước diện tích trồng thanh long

đã tới 25.000 hecta (Bình Thuận 18.000hecta, Tây Ninh 2.000 hecta, Tiền Giang2.500 hecta)

Thanh long là loại cây ngày dài (LDP), ở Nam Trung Bộ và Nam Bộ nước tamùa hè (từ tháng 4 đến tháng 8) cây ra hoa và đậu trái tốt, thu hoạch sản lượng caonên giá rẻ và hiệu quả kinh tế thấp Mùa Đông từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau,ngày ngắn, cần điều khiển ra hoa, kết trái để có quả trái vụ vào dịp tết, cần lượngđiện lớn để chong đèn kích thích ra hoa, kết trái.

Cũng như các nơi trồng hoa cúc, việc sử dụng chiếu sáng nhân tạo bằng cácnguồn sáng thông thường và quy trình chưa tối ưu đòi hỏi lượng điện năng sử dụnglớn, lại không an toàn cho người và thiết bị

Trong điều kiện tốc độ phát triển diện tích trồng thanh long rất cao, điện cungcấp năm 2012 lại bị cắt giảm 50% (theo thông báo của Phó GĐ Sở NN & PTNTBình Thuận tháng 8/2012) Vấn đề thiếu điện trong phát triển diện tích thanh longđang rất trầm trọng

Cụ thể sử dụng điện và chiếu sáng hiện nay:

Để chiếu sáng cho cây thanh long hiện nay người nông dân sử dụng chủ yếu làđèn dây tóc công suất 60W (đèn tròn) với mật độ 1.000-1.300 đèn/hecta (tính trungbình 1.200 đèn/hecta) và dần đang chuyển đổi dùng xen kẽ đèn dây tóc và đènhuỳnh quang compact (20W) theo tỉ lệ 4 đèn dây tóc/1 đèn huỳnh quangcompact Để kích thích cây thanh long ra hoa, hiện tại tùy vào giống và tùy vàotuổi của cây thanh long, thời gian chiếu sáng cho cây có thể kéo dài từ 15 đến 21ngày mỗi đợt và trung bình là 3 đợt / năm Thời gian chiếu sang mỗi đêm là 7-8tiếng bắt đầu từ 9-10 giờ tối và kết thúc vào 5-6 giờ sáng hôm sau

Với 18.000 hecta tại Bình Tthuận nói riêng, để tránh ra quả ồ ạt vào đúng vụ

bà con tiến hành chiếu sáng luân phiên khoảng 30% diện tích mỗi đợt tương ứngvới khoảng 6.000 hecta hiện nay, thì lượng điện năng tiêu thụ thực tế cho 1 héc tacây Thanh Long (nếu dùng đèn dây tóc) trong một đợt chiếu sáng là: 1.200bóng x 60W x 8 giờ x 15 đêm = 8.640 KWh/đợt, tương ứng với 26.000 KWh/ năm(3 đợt) Tổng lượng điện năng tiêu thụ cho chiếu sáng cây Thanh Long nói riêng tạiTỉnh Bình Thuận cho mỗi đợt chiếu sáng là 6.000 hecta x 8.640 KWh =51.840.000 KWh (51.840 MWh) và ~ 155.000 MWh một năm Đây là con số đãvượt qua khả năng cung ứng của ngành điện lực Bình Thuận, và hiện nay đã dẫntới việc cắt điện luân phiên tại các cánh đồng trồng thanh long tại đây làm giảmđáng kể năng suất, chất lượng của sản phẩm quả thanh long thu hoạch, cũng nhưlàm giảm khả năng xuất khẩu và thu nhập của bà con nông dân

Đồng chí Bí thư Tỉnh Ủy Bình Thuận ông Huỳnh Văn Tý và Sở Nông nghiệp

& Phát triển Nông thôn Bình Thuận đang đặt ra vấn đề bức xúc phải giải quyết.15.3/ Các vấn đề đặt ra cần giải quyết trong nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và pháttriển công nghệ

15.3.1/ Đối với các đối tượng sản xuất giống và sản xuất hoa cúc, thanh longhiện đã có qui mô lớn, diện tích trồng trọt đang phát triển nhanh cần tập trungnghiên cứu về mặt sinh học, về vật liệu mới, về qui trình sản xuất qui mô côngnghiệp các hệ thống chiếu sáng chuyên dụng và cung cấp thương phẩm cho các cơ

sở sản xuất nông nghiệp Việt Nam

Đó là các hệ thống chiếu sáng chuyên dụng sử dụng đèn phóng điện áp suấtthấp (đèn huỳnh quang, đèn CFL) có phổ bức xạ phù hợp với các phòng nuôi cấy

mô, điều khiển ra hoa cây cúc và cây thanh long theo ý muốn Chi phí đầu tư các

hệ thống này không quá lớn, phù hợp với sức mua của nhà nông để có khả năngứng dụng phổ biến ở Việt Nam

Hệ thống bao gồm:

● Đèn huỳnh quang, huỳnh quang compact tráng lớp bột phát quang chuyêndụng

● Chấn lưu điện tử hiệu suất cao tổn hao thấp

● Đèn compact có bầu nhựa kín, keo gắn chịu nước, chấn lưu điện tử chịu độ

ẩm cao, đui đèn kín phù hợp với điều kiện chiếu sáng ngoài trời, chịu mưa, chịunước tưới ẩm

● Chao chụp đèn kèm theo nâng cao hiệu suất chiếu sáng hữu ích

Nội dung bao gồm:

● Nghiên cứu chế tạo chất phát quang chuyên dụng trên cơ sở kết quả thửnghiệm mẫu các công thức thí nghiệm sinh học khác nhau

● Nghiên cứu thiết kế, qui trình công nghệ chế tạo hệ thống chiếu sángchuyên dụng trên

● Thực nghiệm ứng dụng hệ thống chiếu sáng trên với qui mô nhỏ, qui mô đạitrà ở một số cơ sở sản xuất nông nghiệp, xây dựng qui trình chiếu sáng nhân tạotrong nông nghiệp công nghệ cao

● Thiết kế bố trí hệ thống chiếu sáng trong các phòng nuôi cấy mô, các vườnhoa cúc và thanh long

15.3.2/ Tiến hành nghiên cứu chế tạo và thực nghiệm hệ thống thiết bị chiếusáng chuyên dụng sử dụng nguồn sáng HID (cao áp Natri và Metal halide) có cảitiến phổ bức xạ, phối hợp hai loại với nhau hoặc bổ xung thêm nguồn sáng khác đểtạo phổ phát xạ thích hợp cho kích thích sinh trưởng và điều khiển ra hoa cây trồngtrong nhà kính, nhà lưới

Tiến hành thử nghiệm với qui mô nhỏ

Nội dung bao gồm:

● Nghiên cứu sản xuất nguồn sáng cao áp HID có điều chỉnh phổ thích hợphơn cho mục đích chuyên dụng trồng trọt

● Thí nghiệm phối hợp các loại nguồn tạo ra phổ bức xạ và cường độ chiếusáng phù hợp

● Thiết kế chấn lưu, bộ kích, chao chụp phù hợp đối tượng sử dụng

● Thử nghiệm và xây dựng qui trình sinh học sử dụng hệ thống chiếu sángHID trong nông nghiệp

● Thiết kế bố trí hệ thống chiếu sáng HID trong các nhà kính, nhà lưới

● Thông qua tác động tới sinh trưởng thực vật của các nguồn sáng này, bổxung cho việc tối ưu hoá phổ phát quang của chất phát quang (điểm 15.3.1)

15.3.3/ Để có cơ sở thực nghiệm tìm ra phổ phát quang thích hợp cho tăngcường quá trình quang hợp, điều khiển sự ra hoa nhằm chế tạo chất phát quangchuyên dụng trong các đèn phóng điện áp suất thấp (điểm 15.3.1) cần thiết phảinghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống chiếu sáng chuyên dụng LED có thể thay đổi

tỷ lệ ánh sáng Blue, ánh sáng đỏ hoặc tìm ra bước sóng kích thích có hiệu quả caotrong điều khiển sự ra hoa của cây cúc, cây thanh long Đồng thời so sánh tác độngcủa phổ liên tục với phổ đơn sắc trong sinh trưởng thực vật

Với nguồn sáng LED chuyên dụng điều khiển sự ra hoa cây cúc, cây thanhlong, có thể tiến hành thăm dò sử dụng Pin năng lượng mặt trời đặt tại các cánhđồng hoa cúc, thanh long ở Nam Trung Bộ và Nam Bộ nhiều ánh nắng mặt trờicung cấp cho đèn LED, chuẩn bị cho giai đoạn phát triển tiếp theo

Trong thời gian 5 – 10 năm tới chất lượng nguồn sáng LED tiếp tục đượcnâng cao, giá thành sản phẩm hạ thấp, cần nâng cấp cơ sở nghiên cứu, thử nghiệm,kiểm tra quá trình sản xuất và kiểm định chất lượng sản phẩm LED của Trungtâm R&D Rạng Đông nhằm phát triển việc sử dụng ánh sáng đơn sắc trongnông nghiệp ứng dụng công nghệ cao nói riêng và phát triển sản phẩm chiếu sángLED ở Việt Nam nói chung

Tiến hành với qui mô nhỏ phục vụ cho việc nghiên cứu phổ phát xạ của chấtphát quang (điểm 15.3.1) và thử nghiệm qui mô nhỏ ở nhà kính, nhà lưới

Nội dung bao gồm:

● Nghiên cứu thiết kế, qui trình công nghệ sản xuất, phương pháp kiểm tra vậtliệu linh kiện đầu vào, kiểm tra quá trình lắp ráp, kiểm tra đánh giá chất lượng sảnphẩm các loại LED BOX, LED Tuýp (sử dụng trong nuôi cấy mô), LED Bulb,LED High Bay (sử dụng trong nhà kính, nhà lưới)

Thông qua đó nâng cao chất lượng sản phẩm chiếu sáng LED của Việt Namnói chung