Kết quả chiếu sáng sử dụng đèn huỳnh quang chuyên dụng và công nghệ đèn LED trong nhân giống nuôi cấy mô & điều khiển ra hoa cây hoa cúc

379

NGND.GS.TS Nguyễn Quang Thạch (Nguyên Viện Trưởng Viện Sinh học Nông nghiệp Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội)
NGND.GS.TS Nguyễn Quang Thạch
(Nguyên Viện Trưởng Viện Sinh học Nông nghiệp Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội)
Giải pháp chiếu sáng trong nhân giống nuôi cấy mô

Công ty Công nghệ Sinh học Rừng Hoa Đà Lạt là doanh nghiệp lớn nhất Việt Nam trong nhân giống nuôi cấy mô ở qui mô công nghiệp. Hàng năm Công ty này cung cấp 15 đến 20 triệu cây giống. Thị trường chủ yếu là châu Âu, Mỹ với các yêu cầu khắt khe về chất lượng. Hiện Công ty có trên 500 giá nuôi cây với 2.500 tầng, sử dụng tới 6.000 bộ đèn huỳnh quang thắp sáng liên tục 24/24 giờ. Năng lượng cho thắp sáng và làm mát chiếm đến trên 60% tổng chi phí của một quy trình nhân giống. Nhưng điều đáng nói hiện nay Công ty cũng chỉ đang sử dụng những bộ đèn huỳnh quang chiếu sáng dân dụng thông thường, balát sắt từ tiêu tốn điện năng.

Thực trạng.
Thực trạng.

Trong nền nông nghiệp công nghệ cao, nhân giống nuôi cấy mô là lĩnh vực đặc biệt quan trọng nhằm tạo ra các giống cây tốt, mạnh khỏe sạch bệnh, đem lại hiệu quả về năng suất. Ở Việt Nam có hàng trăm phòng nuôi cấy mô để sản xuất cây giống bao gồm cây hoa cảnh, cây lâm nghiệp, cây nông nghiệp. Nhiều lĩnh vực sản xuất ở Việt Nam bắt buộc phải sử dụng cây nuôi cấy mô như sản xuất cây giống hoa, cây lâm nghiệp. Vấn đề đặt ra là cần phải có các nguồn sáng chuyên dụng vừa tiết kiệm năng lượng vừa cho kết quả nhân giống tốt.
Đèn huỳnh quang sử dụng trong các phòng nuôi cấy mô hiện nay chỉ phù hợp cho mục đích chiếu sáng thông thường (phổ ánh sáng thích hợp theo mắt người có bước sóng tập trung trong khoảng 500-600nm), trong khi vùng ánh sáng đỏ là vùng diệp lục hấp phụ quan trọng nhất cho quang hợp thì rất thiếu. Các đèn compact cũng thiếu vùng ánh sáng đỏ cho cây. Đèn thủy ngân có tỷ lệ ánh sáng đỏ cao nhưng hiệu suất thấp. Đèn natri lại thiếu vùng ánh sáng xanh lam vùng diệp lục sử dụng mạnh. Việc chế tạo đèn phát chỉ những tia sáng phù hợp với phổ hấp phụ của diệp lục sẽ nâng cao hiệu quả sử dụng ánh sáng của cây và làm giảm năng lượng chi phí do phát ra ngoài bước sóng mà cây cần. Cũng phải nói thêm, ánh sáng đỏ có hiệu quả quang hợp rất cao. Ở cùng một cường độ chiếu sáng, nếu là ánh sáng đỏ thì hiệu quả quang hợp có thể tăng gấp đôi so với ánh sáng xanh lam (blue).

Sau cải tạo.
Sau cải tạo.
Kết quả thử nghiệm của nhóm nghiên cứu Viện sinh học Nông nghiệp đối với loại bóng đèn huỳnh quang chuyên dụng phát sáng với phổ thích hợp cho cây nuôi cấy mô do Rạng Đông sản xuất cho thấy: Trên hàng loạt đối tượng cây khoai tây, lan hồ điệp, cẩm chướng, cúc, chuối tiêu hồng, keo lai, bạch đàn… được tiến hành tại phòng thí nghiệm nuôi cấy mô của Viện Sinh học Nông nghiệp – Trường Đại học nông nghiệp Hà Nội, một số cơ sở nghiên cứu khác tại Đà đạt TPHCM… đều đã khẳng định có kết quả tốt. Về năng lượng tiêu tốn giảm được khoảng 60% so với các loại đèn cũ. Công ty Rạng đông đã chế tạo được ra các ba lát điện tử thay thế cho ba lát sắt từ giảm tổn hao điện trên balat từ 13w xuống còn 3w, giảm được năng lượng làm mát bằng điều hòa nhiệt độ. Việc thiết kế các chao chụp đèn giúp tập trung bức xạ tối đa vào đối tượng cần chiếu sáng, tạo độ đồng đều chiếu sáng cao, ánh sáng tập trung lên bình nuôi cấy mô đạt 70-75%.
Về chất lượng cây giống, loại đèn mới T8-36W chuyên dụng của Rạng Đông cho sinh trưởng phát triển của cây nuôi cấy mô tốt hơn trong giai đoạn nhân nhanh; Giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh thì loại đèn LED tỏ ra có hiệu quả cao hơn. Do phản ứng với ánh sáng của các nhóm cây (nhóm ưa sáng, nhóm ưa bóng và nhóm trung tính) có khác nhau nên các nghiên cứu sử dụng đèn sao cho tối ưu với từng nhóm cây hiện đang được tiến hành để khẳng định.

Giải pháp chiếu sáng điều khiển sự ra hoa cây hoa cúc
Hoa cúc là một loài hoa đẹp, được người tiêu dùng rất ưa chuộng. Diện tích trồng hoa cúc ở Việt nam ước tính khoảng 7.000 ha. Trong đó ở Lâm đồng Đà lạt, 60% số hộ trồng hoa đều trồng hoa cúc. Hoa cúc cũng là loại hoa cho hiệu quả kinh tế cao và được sử dụng nhiều vào những dịp lễ, tết.
Cây hoa cúc là cây ngày ngắn, tức là cây dễ dàng ra hoa khi trồng trong vụ đông. Hoa cúc nhân giống bằng phương pháp giâm cành. Ngọn cúc được lấy từ cây mẹ. Nếu ngọn cây mẹ có nụ thì không thể làm cành giâm nhân giống được. Cũng như vậy, sản xuất hoa cúc thương phẩm thường được trồng vào vụ đông để phục vụ ngày tết, là vụ có thời tiết ngày ngắn đêm dài. Cây giống vừa trồng xuống chưa kịp sinh trưởng đủ chiều cao đã gặp điều kiện thích hợp cho ra hoa. Cây sẽ cho cành hoa không đủ tiêu chuẩn thương mại. Chính vì thế trong sản xuất hoa cúc người dân thường phải chiếu đèn cho cả cây dùng để lấy ngọn nhân giống cũng như cây trồng để lấy hoa thương phẩm. Thông thường cây ươm giống phải chiếu đèn liên tục. Đối với cây thương mại phải chiếu đèn mỗi đêm từ 4 đến 6 tiếng kể từ ngày trồng cho đến khi kết thúc khoảng 40 đến 60 ngày tùy từng giống hoa. Sau khi ngắt chiếu sáng, lúc này cây đã sinh trưởng đủ chiều cao và thân lá, cây sẽ hình thành nụ và cho hoa.
Việc làm này cũng đã được nông dân tiến hành ở hầu hết các vùng sản xuất hoa cúc. Với mong muốn cải tiến qui trình chiếu sáng cho cây hoa cúc nhằm giảm chi phí tối đa, dựa trên cơ sở khoa học về học thuyết Phytocrom, nhóm các nhà khoa học của Viện SHNN Học viện NN VN đã đề xuất Công ty Rạng đông chế tạo thiết bị chiếu sáng chuyên dụng điều khiển ra hoa cúc chủ động. Mặt khác các chuyên gia về chiếu sáng của công ty Rạng Đông còn kết hợp cải tiến hệ thống chao chụp cho hệ đèn chiếu sang trên cây hoa cúc. Kết quả bước đầu thu được là rất đáng khích lệ. Các nhà chế tạo đã khảo sát các loại đèn đang sử dụng trong sản xuất hoa cúc là đèn sợi đốt và đèn compact có tỷ lệ năng lượng của vùng phát sáng có khả năng điều khiển ra hoa chỉ chiếm từ 1,73 đến 2,13% tổng năng lượng. Như vậy đã lãng phí rất nhiều năng lượng. Trên cơ sở đó đã chế tạo ra loại đèn CFL1.3, CFL 4.3, CFL 2.7, CFL 6.3 trong đó loại đèn CFL1.3 có phổ ánh sáng mới hoàn toàn phù hợp cho điều khiển ra hoa. Sử dụng đèn mới chế tạo có thể làm tăng hiệu quả nhân giống, thời gian cắt ngọn làm cành giâm giảm từ 10 ngày xuống 7 ngày.
Trong sản xuất hoa thương phẩm sử dụng đèn CFL1.3 .có thể giảm thời gian chiếu sáng từ 10h//dêm xuống còn 1h/đêm mà phẩm chất hoa không thay đổi. Tiết kiệm được khoảng 90% năng lượng. Thí nghiệm đang được tiếp tục lặp lại để khẳng định quy trình sử dụng.

NGND.GS.TS Nguyễn Quang Thạch
(Nguyên Viện Trưởng Viện Sinh học Nông nghiệp Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội)