Sau đây là một số ưu điểm của ánh sáng nhân tạo nói chung và Đèn LED nói riêng, cũng như vai trò của Đèn LED trong việc phát triển nông nghiệp.
1. Vai trò của đèn LED đối với Nông nghiệp.
Đèn LED đóng vai trò rất quan trọng trọng trong canh tác nhà kính, nhờ đèn LED nông nghiệp chúng ta có thể canh tác nhiều loại rau của quả hơn. Một số hiệu quả của việc sử dụng đèn LED Nông nghiệp như:
1.1. Tiết kiệm năng lượng.
Ánh sáng nhân tạo từ lâu đã đóng vai trò như là một phần không thể thiếu đối với sự phát triển của nông nghiệp, trước khi đèn LED xuất hiện người ta đã ứng dụng ánh sáng nhân tạo vào việc sưởi và chiếu sáng để kích thích sự phát triển của hoa mùa cũng như rau củ quả bằng nguồn sáng từ đèn huỳnh quang, không thân thiện với môi trường và có tuổi thọ cũng như chất lượng ánh sáng rất thấp. Đèn huỳnh quang bị hạn chế về màu sắc, hầu như chỉ có thể sản xuất ra được màu trắng và có mức tiêu thụ điện khá cao. Làm cho chi phí đầu tư phát triển nông nghiệp tăng cao.
Tuy nhiên, sau khi đèn LED xuất hiện thì người ta đã sử dụng đèn LED Nông nghiệp để thay thế nguồn sáng từ đèn huỳnh quang. Với giá thành tương đối, tuổi thọ cao và mức tiêu thụ điện năng thấp hơn đèn huỳnh quang tuyền thống rất nhiều. Giúp cho Nông dân giảm bớt chi phí phát sinh khi sử dụng năng lượng điện.
1.2. Đẩy nhanh tốc độ phát triển của rau quả.
Đèn LED có thể được sản xuất với nhiều dãy màu khác nhau. Ánh sáng của đèn LED ngày nay có thể mô phỏng gần giống với ánh sáng mặt trời, có những loại đèn còn có khả năng tích hợp dải quang phổ từ đỏ tới xanh giúp đẩy mạnh quá trình phát triển của rau quả, từ đó có thể tạo ra những sản phẩm, thực phẩm sạch, trái vụ đem lại giá trị kinh tế cao. Có thể nói, đèn LED giúp cho Nông dân canh tác cây trồng dễ dàng hơn và mang lại năng suất cao hơn.
1.3. Nâng cao hiệu quả nông nghiệp.
Từ lâu, các nhà khoa học đã chứng minh ánh sáng đống vai trò rất quan trọng đối với sự sống của con người. Dĩ nhiên, ánh sáng cũng rất quan trọng đối với đời sống của các loài thực vật. 90% gen thực vật được quyết định bởi ánh sáng. Vì vậy việc thay đổi phổ quang sẽ tác động đến cách cây phát triển, tốc độ phát triển và hình thái của nó.
Đèn LED có thể dễ dàng sản xuất với các dãy phổ quang khác nhau, nên việc ứng dụng nó vào nông nghiệp từ lâu đã được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi vào cuộc sống trên khắp thế giới.
Màu sắc của ánh sáng đèn LED không chỉ được sử dụng được ứng dụng để hỗ trợ sự phát triển của rau quả và hoa màu, nó còn được sử dụng để cải thiện hương vị và chất lương của cây trồng. Không chỉ thế, việc trồng hoa và các loại rau quả dưới ánh sáng nhân tạo nói chung còn giúp cho cây trồng phát triển nhanh hơn, ít bị tổn thương hơn dưới tác động của khí hậu. Đồng thời hạn chế việc sử dụng hóa chất cho cây trồng, đảm bảo chất lượng sản phẩm – thực phẩm sạch.
2. Nghiên cứu của trung tâm công nghệ Stocbridge về led trong nông nghiệp.
Trung tâm công nghệ Stocbridge- trung tâm nghiên cứu của Anh được mở ra từ sau thế chiến thứ 2. Đây là trung tâm đâu tiên được lập ra để nghiên cứu về vấn đề này.
Tiến sĩ Davis, quản lý kinh doanh tại Stockbridgge cho biết:
“Trung tâm đã nghiên cứu thành công và hiện tại đang cố gắng để ứng dụng rộng rãi. Việc sử dụng ánh sáng đèn led trong nông nghiệp. Giúp sự phát triển của cây trồng, ngăn cản sự phụ thuộc của chúng vào thời tiết. Bởi thời tiết ngày càng diễn biến khó lường do sự biến đổi của khí hậu”.
Ngày nay, khi dân số thế giới ngày càng tăng khí hậu biến đổi do hiệu ứng nhà kính. Có một nỗi sợ hãi thực sự là nguồn lương thực sẽ dần bị cạn kiệt.
Vai trò của trung tâm Stockbrigde trong thể kỷ 21 là đưa ra công nghệ. Nhằm mục đích có thể cải thiện sản xuất lương thực bền vững để giải quyết thách thức này.
Tiến sĩ Davis cho biết: Ánh sáng LED là công nghệ mà chúng ta đã nhận ra từ 5-6 năm trước. Đây là một đột phá mà ta có thế sử dụng.
3. Ưu nhược điểm ánh sáng nhân tạo cho cây trồng của đèn LED.
Ưu điểm:
Việc áp dụng ánh sáng nhân tạo từ đèn LED vào nông nghiệp đem lại rất nhiều lợi ích, không chỉ dừng lại ở yếu tố tích kiệm điện năng và chi phí trong trồng trọt. Ánh sáng từ đèn LED còn giúp dễ canh tác trong nhà kính với nhiều ưu điểm hơn canh tác mô hình trang trại. Dễ dàng phát triển mô hình trồng cây trong nhà kính, ban công hay trong vườn nhà hơn dễ dàng mở rộng diện tích trồng trọt. Đèn LED mô phỏng gần giống như ánh sáng mặt trời, khiên cây phát triển, vươn đọt và ra hoa ngay cả khi không có ánh sáng tự nhiên hoàn toàn thích hợp để phát triển nông nghiệp trong thời buổi đất trồng nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp như ngày nay.
Nhược điểm:
Tuy sở hữu nhiều lợi ích vượt trội, ánh sáng nhân tạo vẫn còn đang tồn đọng nhiều nhược điểm. Mặc dù không đem lại quá nhiều ảnh hưởng đến hiệu quả khi trồng cây nhưng những nhược điểm này khi không nắm bắt và hiểu rõ sẽ gây ra khó khăn ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả kinh tế của bà con nông dân.
Chi phí đầu tư trang thiết bị và máy móc cao. Mặc dù đã nêu rất nhiều ở trên là việc áp dụng ánh sáng nhân tạo từ đèn LED sẽ giúp tích kiệm chi phí, nhưng là là tích kiệm chi phí sau khi trồng cây và sử dụng được nhiều vụ mùa hơn so với ánh sáng truyền thống.
Đèn LED sử dụng trong nông nghiệp phải là đèn sở hữu bước sóng ánh sáng chuẩn xác, phù hợp để thúc đẩy quá trình sinh trưởng của cây. Một vài sai sót nhỏ khi sử dụng ánh sáng có thể sẽ khiến cho quá trình phát triển của cây bị gián đoạn.
4. Ứng dụng đèn LED trong nông nghiệp.
Đèn LED có rất nhiều ứng dụng vào nông nghiệp giúp mang đến nhiều lợi ích. Tuy nhiên, không phải loại cây trồng nào cũng có thể áp dụng được. Dưới đây là một số ứng dụng của đèn LED trong ngành trồng trọt:
4.1. Ánh sáng nhân tạo cho Hoa Hồng.
Hoa hồng là dòng cây ưa sáng, mỗi ngày chúng cần tối thiểu 5 – 6 giờ chiếu sáng tự nhiên. Với sự phát triển của đô thị hóa, diện tích đất trồng bị thu hẹp như hiện nay, việc trồng hoa hồng trở nên khó khăn hơn vì điều kiện chiếu sáng không đáp ứng đủ.
Khi sử dụng đèn LED trồng hoa hồng thì đèn cần có cường độ ánh sáng đủ mạnh, độ rọi cao thì cây mới có thể quang hợp tốt. Tuy nhiên việc trồng hoa hồng dưới ánh sáng đèn LED cần tính toán kỹ các thông số cây cần để có thể đạt được năng suất cao nhất khi trồng hoa.
4.2. Ánh sáng nhân tạo cho Hoa Lan
Lan là giống hoa ưa ánh sáng mặt trời, tuy nhiên hoa lan lại không thích nhiệt độ quá gay gắt. Nhu cầu chiếu sáng cao nhưng nếu chiếu sáng không đúng cách sẽ khiên lan chết ỉu. Với nhưng đặc tính ấy, trồng lan bằng ánh sáng nhân tạo từ đèn LED là một ý tưởng tuyệt vời, đèn LED có thể đáp ứng được “quý cô” khó chiều chuộng này và khiến việc chăm sóc dễ dàng hơn.
Lan là giống hoa ưa ánh sáng mặt trời, tuy nhiên hoa lan lại không thích nhiệt độ quá gay gắt. Nhu cầu chiếu sáng cao nhưng nếu chiếu sáng không đúng cách sẽ khiên lan chết ỉu. Với nhưng đặc tính ấy, trồng lan bằng ánh sáng nhân tạo từ đèn LED là một ý tưởng tuyệt vời, đèn LED có thể đáp ứng được “quý cô” khó chiều chuộng này và khiến việc chăm sóc dễ dàng hơn.
4.3. Đèn LED trồng cây ăn quả.
Ánh sáng nhân tạo được ứng dung trong việc trồng cây ăn quả đã đem lại rất nhiều ưu điểm đáng ngạc nhiên. Một số các dòng cây ăn quả được áp dụng phương pháp này là thanh long, dưa hấu, dưa lưới, cam quýt…
Ánh sáng dùng để áp dụng trong trồng cây ăn quả phải là ánh sáng có bước sóng tương đương ánh sáng mặt trời để có thể giúp cây quang hợp và phát triển. Nhìn chung, ánh sáng dùng trong trồng cây ăn quả cũng tương tự như trồng 2 loại hoa vừa kể trên. Nhưng đặc biệt ánh sáng áp dụng trong trồng cây ăn quả có bước sóng cao hơn, cụ thể là từ 350nm đến 800nm (bằng với bước sóng của ánh sáng tự nhiên) giúp để cây cứng cáp và phát triển nhanh hơn, cho nhiều quả hơn
4.4. Ánh sáng nhân tạo trồng rau.
Trong các phần ứng dụng đèn LED trồng trọt; ứng dụng để trồng rau xanh là ứng dụng được sử dụng nhiều nhất và nhiều nơi thực hiện nhất. Bởi đặc tính của rau xanh là ngắn ngày, cây thấp không cao rất dễ trồng.
Các loại rau xanh thường được trồng với phương pháp sử dụng đèn LED là rau diếp, cải, húng quế, xà lách, cà chua,… Ánh sáng để tiến hành trồng là ánh sáng có 10% màu xanh và ánh sáng màu đỏ. Hoặc ánh sáng có 30% xanh và 70% đỏ sẽ giúp các loại như rau diếp,… phát triển mạnh mẽ.
Các loại rau khác như cải sẽ cần ánh sáng có 60% đỏ và 40% xanh; với bước sóng khoảng 430nm sẽ giúp cây phát triển tối đa. Và với ứng dụng này thì rau xanh và quả sạch sẽ ngày càng được tăng lên, góp phần bảo vệ an toàn thực phẩm.
