Ứng dụng đèn led cho cây trồng trong nhà

Phong trào sử dụng đèn LED trong nông nghiệp ở miền Nam khởi phát trong khoảng đầu năm 2006 nơi các trại hoa Lan xung quanh thành phố Hồ Chí Minh rồi mở rộng ra các tỉnh. Người ta chú ý đến các loài Phong Lan vì một giò hoa tươi tắn, khỏe, đẹp, sắc màu độc đáo và thời gian hoa nở trên cây kéo dài nhiều tháng… sẽ có giá bán rất cao, làm tiền đề cho nghề hoa xuất khẩu.

Vườn cây được chiếu sáng bằng đèn led siêu sáng

Một bộ đèn LED gồm nhiều diode phát sáng thật nhỏ. Chúng phát ra những chùm sáng như đỏ hoặc xanh có độ dài sóng rất hẹp chứ không bao quát và dư thừa đến độ phát nóng như ánh sáng trắng của đèn cao áp vẫn được dùng trong chiếu sáng cây trồng. Ưu điểm của đèn LED hiện nay là tiêu thụ rất ít năng lượng trong khi cho hiệu suất chiếu sáng cao, khoảng 115 lumen mỗi watt (lm/W) so với 60 của đèn huỳnh quang hay 15 của đèn sợi tóc, và thời gian sử dụng lâu hơn đến hàng chục lần kể cả trong điều kiện mưa gió ẩm ướt. Năng lượng dùng cho đèn LED là dòng điện một chiều (DC) hiệu thế thấp trong khoảng từ 1,5 đến 20volt, được cung cấp từ nguồn điện xoay chiều (AC) qua bộ đổi dòng AC-DC, hoặc từ các pin và ắc quy của hệ thống điện gió, điện mặt trời… độc lập với mạng điện lưới.

Trong nông nghiệp, với ưu thế khai thác ở điện thế thấp và không lệ thuộc vào lưới điện, tiết kiệm tối đa năng lượng đầu vào và cho năng suất cây trồng cao, đèn LED đã trở thành thế hệ chiếu sáng nông nghiệp mới cho cả cây trồng trong nhà lẫn ngoài vườn. Nhiều trong số các nghiên cứu ứng dụng đèn LED là của các nhà khoa học Việt Nam thực hiện ở trong nước cũng như ở nước ngoài, nhằm cải thiện chất lượng nông sản cho xuất khẩu, gia tăng năng suất cây trồng, hoặc tạo hiệu suất chuyển hóa cao như đối với loài tảo lấy dầu và cà rốt siêu caroten. Thông thường các trung tâm nghiên cứu nông nghiệp sẽ chuẩn hóa thành quy trình cho từng loài cây trước khi cung cấp cho các trang trại, đặc biệt cho các chủ vườn hoa và nhà trồng dược thảo.

 Ứng dụng đèn LED dành cho cây trồng trong nhà

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 A và B. Nghĩa là 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%. Tỉ lệ lắp đặt bình quân các bộ đèn LED là 8 diode màu Xanh xen kẽ giữa 92 diode màu Đỏ. Tỉ lệ này áp dụng cho giai đoạn gieo hạt hoặc cấy mô và cho cây non đang thời tăng trưởng. Người ta sẽ tăng tỷ lệ diode màu xanh khi cần làm cho thân cây cứng cáp hơn, cho hoa trổ sớm hơn hoặc cho trái kết nhanh hơn…

Thay đổi tỷ lệ B/R, thay đổi cường độ chiếu sáng bằng cách đặt xa hay gần và thay đổi thời gian chiếu sáng là các thông số của kỹ thuật đối với từng loài cây. Thường các nhà vườn quan tâm đến thời gian cho hoa hoặc trái để có giá bán cao nhất.

Trồng Phong Lan dưới đèn LED

Hiện nay, trong số các giống Lan được chăm sóc bằng đèn LED thì Cymbidium được chú ý nhất vì cho ra nhiều sản phẩm độc đáo, từ những cánh hoa nhạt màu mờ ảo của loài Cymbidium sp đến màu nhung đỏ kiêu sa của Cymbidium carisona hay màu chanh ấn tượng của Cymbidium fifi.

Các loài Lan đặc hữu ở nước ta thuộc hai giống Catleya và Dendrobium cũng rất được quan tâm vì bản thân các cánh hoa đã có màu rất đẹp, kỹ thuật LED làm tôn lên vẻ đẹp đó và làm tăng khả năng hấp thụ dinh dưỡng để cây có thể được khai thác dài lâu. Trên thực tế, việc trồng Phong Lan dưới ánh đèn LED là một nghệ thuật khám phá, càng làm càng tích lũy kinh nghiệm để có quy trình sản xuất ổn định, và càng tạo ra được nhiều sản phẩm độc đáo có giá trị kinh tế cao.