Nghiên cứu về ảnh hưởng của ánh sáng bổ sung LED đến hiệu quả gia tăng năng suất rau diếp và cải thìa trồng thủy canh trong nhà kính vào mùa đông
[Tóm tắt] Mùa đông ở Thượng Hải thường có nhiệt độ thấp và ít nắng, khiến sự sinh trưởng của rau lá thủy canh trong nhà kính chậm và chu kỳ sản xuất dài, không đáp ứng được nhu cầu cung ứng của thị trường. Trong những năm gần đây, đèn LED chiếu sáng bổ sung cho cây trồng đã bắt đầu được sử dụng trong canh tác và sản xuất trong nhà kính, ở một mức độ nhất định, để bù đắp cho nhược điểm là lượng ánh sáng tích lũy hàng ngày trong nhà kính không đáp ứng được nhu cầu sinh trưởng của cây trồng khi ánh sáng tự nhiên không đủ. Trong thí nghiệm, hai loại đèn LED chiếu sáng bổ sung với chất lượng ánh sáng khác nhau đã được lắp đặt trong nhà kính để tiến hành thí nghiệm thăm dò việc tăng sản lượng rau diếp và rau thân xanh thủy canh vào mùa đông. Kết quả cho thấy cả hai loại đèn LED đều có thể làm tăng đáng kể trọng lượng tươi trên mỗi cây của cải thìa và rau diếp. Hiệu quả tăng năng suất của cải thìa chủ yếu thể hiện ở sự cải thiện chất lượng cảm quan tổng thể như lá to hơn và dày hơn, còn hiệu quả tăng năng suất của rau diếp chủ yếu thể hiện ở sự gia tăng số lượng lá và hàm lượng chất khô.

Ánh sáng là một phần không thể thiếu trong sự phát triển của cây trồng. Trong những năm gần đây, đèn LED đã được sử dụng rộng rãi trong canh tác và sản xuất trong môi trường nhà kính do tỷ lệ chuyển đổi quang điện cao, quang phổ có thể tùy chỉnh và tuổi thọ cao [1]. Ở nước ngoài, do bắt đầu sớm các nghiên cứu liên quan và hệ thống hỗ trợ hoàn thiện, nhiều trang trại sản xuất hoa, quả và rau quy mô lớn đã có các chiến lược bổ sung ánh sáng tương đối hoàn chỉnh. Việc tích lũy một lượng lớn dữ liệu sản xuất thực tế cũng cho phép các nhà sản xuất dự đoán rõ ràng hiệu quả của việc tăng sản lượng. Đồng thời, lợi nhuận sau khi sử dụng hệ thống chiếu sáng bổ sung bằng đèn LED cũng được đánh giá [2]. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu trong nước hiện nay về chiếu sáng bổ sung đều tập trung vào tối ưu hóa chất lượng ánh sáng và quang phổ quy mô nhỏ, và thiếu các chiến lược chiếu sáng bổ sung có thể được sử dụng trong sản xuất thực tế [3]. Nhiều nhà sản xuất trong nước sẽ trực tiếp sử dụng các giải pháp chiếu sáng bổ sung hiện có của nước ngoài khi áp dụng công nghệ chiếu sáng bổ sung vào sản xuất, bất kể điều kiện khí hậu của khu vực sản xuất, loại rau được sản xuất và điều kiện của cơ sở vật chất và thiết bị. Ngoài ra, chi phí cao của thiết bị chiếu sáng bổ sung và mức tiêu thụ năng lượng cao thường dẫn đến khoảng cách lớn giữa năng suất cây trồng thực tế và lợi nhuận kinh tế với hiệu quả mong đợi. Tình hình hiện tại không thuận lợi cho việc phát triển và quảng bá công nghệ chiếu sáng bổ sung cũng như tăng sản lượng trong nước. Do đó, cần cấp bách phải đưa các sản phẩm chiếu sáng bổ sung LED đã hoàn thiện vào môi trường sản xuất thực tế trong nước, tối ưu hóa chiến lược sử dụng và tích lũy dữ liệu liên quan.

Mùa đông là mùa mà rau lá tươi có nhu cầu rất lớn. Nhà kính có thể cung cấp môi trường thích hợp hơn cho sự phát triển của rau lá vào mùa đông so với canh tác ngoài trời. Tuy nhiên, một bài báo đã chỉ ra rằng một số nhà kính cũ hoặc vệ sinh kém có độ truyền ánh sáng dưới 50% vào mùa đông. Ngoài ra, thời tiết mưa kéo dài cũng dễ xảy ra vào mùa đông, khiến nhà kính có môi trường nhiệt độ thấp và ánh sáng yếu, ảnh hưởng đến sự phát triển bình thường của cây trồng. Ánh sáng đã trở thành yếu tố hạn chế đối với sự phát triển của rau vào mùa đông [4]. Green Cube, hệ thống đã được đưa vào sản xuất thực tế, được sử dụng trong thí nghiệm. Hệ thống trồng rau lá bằng dòng chảy chất lỏng nông được kết hợp với hai mô-đun đèn LED chiếu sáng phía trên của Signify (Trung Quốc) Investment Co., Ltd. với tỷ lệ ánh sáng xanh khác nhau. Việc trồng rau diếp và cải thìa, hai loại rau lá có nhu cầu thị trường lớn hơn, nhằm mục đích nghiên cứu sự gia tăng thực tế trong sản lượng rau lá thủy canh bằng đèn LED trong nhà kính mùa đông.

Vật liệu và phương pháp
Vật liệu dùng cho thử nghiệm

Các nguyên liệu thử nghiệm được sử dụng trong thí nghiệm là rau diếp và cải thìa. Giống rau diếp Green Leaf Lettuce có nguồn gốc từ Công ty TNHH Phát triển Nông nghiệp Hiện đại Bắc Kinh Dingfeng, và giống cải thìa Brilliant Green có nguồn gốc từ Viện Nghiên cứu Làm vườn thuộc Học viện Khoa học Nông nghiệp Thượng Hải.

Phương pháp thực nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành trong nhà kính kiểu Wenluo của cơ sở Sunqiao thuộc Công ty TNHH Phát triển Nông nghiệp Green Cube Thượng Hải từ tháng 11 năm 2019 đến tháng 2 năm 2020. Tổng cộng có hai vòng thí nghiệm lặp lại được thực hiện. Vòng thí nghiệm đầu tiên diễn ra vào cuối năm 2019, và vòng thứ hai vào đầu năm 2020. Sau khi gieo hạt, vật liệu thí nghiệm được đặt trong phòng điều hòa ánh sáng nhân tạo để ươm cây con, và sử dụng phương pháp tưới tiêu tuần hoàn. Trong suốt thời kỳ ươm cây con, dung dịch dinh dưỡng thông thường dành cho rau thủy canh với độ dẫn điện (EC) là 1,5 và độ pH là 5,5 được sử dụng để tưới. Sau khi cây con phát triển đến giai đoạn 3 lá và 1 búp, chúng được trồng trên luống trồng rau lá xanh kiểu rãnh Green Cube có dòng chảy nông. Sau khi trồng, hệ thống tuần hoàn dung dịch dinh dưỡng dòng chảy nông sử dụng dung dịch dinh dưỡng có EC 2 và pH 6 để tưới hàng ngày. Tần suất tưới là 10 phút có cấp nước và 20 phút không cấp nước. Thí nghiệm thiết lập nhóm đối chứng (không bổ sung ánh sáng) và nhóm thí nghiệm (bổ sung ánh sáng LED). CK: Cây trồng trong nhà kính không được bổ sung ánh sáng. LB: Đèn drw-lb Ho (200W) được sử dụng để bổ sung ánh sáng sau khi trồng trong nhà kính. Mật độ quang thông (PPFD) trên bề mặt tán lá rau thủy canh khoảng 140 μmol/(㎡·S). MB: Sau khi trồng trong nhà kính, đèn drw-lb (200W) được sử dụng để bổ sung ánh sáng, và PPFD khoảng 140 μmol/(㎡·S).

Đợt trồng thử nghiệm đầu tiên được tiến hành vào ngày 8 tháng 11 năm 2019, và ngày trồng chính thức là ngày 25 tháng 11 năm 2019. Thời gian bổ sung ánh sáng cho nhóm thử nghiệm là từ 6:30 đến 17:00; đợt trồng thử nghiệm thứ hai được tiến hành vào ngày 30 tháng 12 năm 2019, và ngày trồng chính thức là ngày 17 tháng 1 năm 2020, thời gian bổ sung ánh sáng cho nhóm thử nghiệm là từ 4:00 đến 17:00.
Vào những ngày mùa đông nắng ráo, nhà kính sẽ mở cửa sổ trời, màng che bên hông và quạt để thông gió hàng ngày từ 6:00 đến 17:00. Khi nhiệt độ xuống thấp vào ban đêm, nhà kính sẽ đóng cửa sổ trời, màng che bên hông và quạt từ 17:00 đến 6:00 (ngày hôm sau), và mở rèm cách nhiệt trong nhà kính để giữ ấm vào ban đêm.

Thu thập dữ liệu

Chiều cao cây, số lá và trọng lượng tươi của mỗi cây được xác định sau khi thu hoạch phần thân trên mặt đất của cây thanh long và rau diếp. Sau khi đo trọng lượng tươi, cây được cho vào lò sấy ở 75℃ trong 72 giờ. Sau đó, trọng lượng khô được xác định. Nhiệt độ trong nhà kính và mật độ quang thông quang hợp (PPFD) được thu thập và ghi lại 5 phút một lần bằng cảm biến nhiệt độ (RS-GZ-N01-2) và cảm biến bức xạ quang hợp (GLZ-CG).

Phân tích dữ liệu

Tính toán hiệu suất sử dụng ánh sáng (LUE, Light Use Efficiency) theo công thức sau:
LUE (g/mol) = năng suất rau trên một đơn vị diện tích / tổng lượng ánh sáng tích lũy mà rau nhận được trên một đơn vị diện tích từ khi trồng đến khi thu hoạch
Tính hàm lượng chất khô theo công thức sau:
Hàm lượng chất khô (%) = trọng lượng khô/cây/trọng lượng tươi/cây x 100%
Sử dụng Excel 2016 và IBM SPSS Statistics 20 để phân tích dữ liệu trong thí nghiệm và phân tích ý nghĩa của sự khác biệt.

Vật liệu và phương pháp
Ánh sáng và nhiệt độ

Vòng thí nghiệm đầu tiên kéo dài 46 ngày từ khi gieo trồng đến khi thu hoạch, và vòng thứ hai kéo dài 42 ngày. Trong vòng thí nghiệm đầu tiên, nhiệt độ trung bình hàng ngày trong nhà kính chủ yếu nằm trong khoảng 10-18 ℃; trong vòng thí nghiệm thứ hai, sự biến động của nhiệt độ trung bình hàng ngày trong nhà kính nghiêm trọng hơn so với vòng thí nghiệm đầu tiên, với nhiệt độ trung bình hàng ngày thấp nhất là 8,39 ℃ và cao nhất là 20,23 ℃. Nhiệt độ trung bình hàng ngày nhìn chung có xu hướng tăng lên trong suốt quá trình sinh trưởng (Hình 1).

Trong vòng thí nghiệm đầu tiên, tổng lượng ánh sáng tích lũy hàng ngày (DLI) trong nhà kính dao động dưới 14 mol/(㎡·D). Trong vòng thí nghiệm thứ hai, tổng lượng ánh sáng tự nhiên tích lũy hàng ngày trong nhà kính cho thấy xu hướng tăng lên, cao hơn 8 mol/(㎡·D), và đạt giá trị cực đại vào ngày 27 tháng 2 năm 2020, là 26,1 mol/(㎡·D). Sự thay đổi tổng lượng ánh sáng tự nhiên tích lũy hàng ngày trong nhà kính trong vòng thí nghiệm thứ hai lớn hơn so với vòng thí nghiệm đầu tiên (Hình 2). Trong vòng thí nghiệm đầu tiên, tổng lượng ánh sáng tích lũy hàng ngày (tổng của DLI ánh sáng tự nhiên và DLI ánh sáng bổ sung LED) của nhóm chiếu sáng bổ sung cao hơn 8 mol/(㎡·D) trong hầu hết thời gian. Trong vòng thí nghiệm thứ hai, tổng lượng ánh sáng tích lũy hàng ngày của nhóm chiếu sáng bổ sung cao hơn 10 mol/(㎡·D) trong hầu hết thời gian. Tổng lượng ánh sáng bổ sung tích lũy trong vòng thứ hai nhiều hơn vòng đầu tiên 31,75 mol/㎡.

Năng suất rau lá và hiệu quả sử dụng năng lượng ánh sáng

●Kết quả vòng kiểm tra đầu tiên
Có thể thấy từ Hình 3 rằng cải thìa được bổ sung đèn LED phát triển tốt hơn, hình dáng cây gọn gàng hơn, lá to và dày hơn so với nhóm đối chứng không bổ sung đèn LED. Lá cải thìa LB và MB có màu xanh sáng và đậm hơn so với nhóm đối chứng. Có thể thấy từ Hình 4 rằng rau diếp được bổ sung đèn LED phát triển tốt hơn nhóm đối chứng không bổ sung đèn LED, số lượng lá nhiều hơn và hình dáng cây sum suê hơn.

Từ Bảng 1 có thể thấy rằng không có sự khác biệt đáng kể về chiều cao cây, số lá, hàm lượng chất khô và hiệu quả sử dụng năng lượng ánh sáng của cải thìa được xử lý bằng CK, LB và MB, nhưng trọng lượng tươi của cải thìa được xử lý bằng LB và MB cao hơn đáng kể so với CK; Không có sự khác biệt đáng kể về trọng lượng tươi trên mỗi cây giữa hai loại đèn LED trồng cây có tỷ lệ ánh sáng xanh khác nhau trong phương pháp xử lý LB và MB.

Từ bảng 2 có thể thấy chiều cao cây rau diếp ở nghiệm thức LB cao hơn đáng kể so với nghiệm thức CK, nhưng không có sự khác biệt đáng kể giữa nghiệm thức LB và nghiệm thức MB. Có sự khác biệt đáng kể về số lượng lá giữa ba nghiệm thức, và nghiệm thức MB có số lượng lá cao nhất, đạt 27 lá. Trọng lượng tươi trên mỗi cây ở nghiệm thức LB cao nhất, đạt 101g. Cũng có sự khác biệt đáng kể giữa hai nhóm. Không có sự khác biệt đáng kể về hàm lượng chất khô giữa nghiệm thức CK và LB. Hàm lượng chất khô của nghiệm thức MB cao hơn 4,24% so với nghiệm thức CK và LB. Có sự khác biệt đáng kể về hiệu suất sử dụng ánh sáng giữa ba nghiệm thức. Hiệu suất sử dụng ánh sáng cao nhất ở nghiệm thức LB, đạt 13,23 g/mol, và thấp nhất ở nghiệm thức CK, đạt 10,72 g/mol.

●Kết quả vòng kiểm tra thứ hai

Có thể thấy từ Bảng 3 rằng chiều cao cây cải thìa được xử lý bằng MB cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng (CK), và không có sự khác biệt đáng kể giữa nhóm này và nhóm xử lý bằng LB. Số lượng lá của cây cải thìa được xử lý bằng LB và MB cao hơn đáng kể so với nhóm đối chứng (CK), nhưng không có sự khác biệt đáng kể giữa hai nhóm xử lý ánh sáng bổ sung. Có sự khác biệt đáng kể về trọng lượng tươi trên mỗi cây giữa ba phương pháp xử lý. Trọng lượng tươi trên mỗi cây ở nhóm đối chứng (CK) thấp nhất ở mức 47 g, và nhóm xử lý bằng MB cao nhất ở mức 116 g. Không có sự khác biệt đáng kể về hàm lượng chất khô giữa ba phương pháp xử lý. Có sự khác biệt đáng kể về hiệu quả sử dụng năng lượng ánh sáng. Nhóm đối chứng (CK) thấp ở mức 8,74 g/mol, và nhóm xử lý bằng MB cao nhất ở mức 13,64 g/mol.

Có thể thấy từ Bảng 4 rằng không có sự khác biệt đáng kể về chiều cao cây rau diếp giữa ba phương pháp xử lý. Số lượng lá ở phương pháp xử lý LB và MB cao hơn đáng kể so với phương pháp đối chứng (CK). Trong đó, số lượng lá ở phương pháp MB cao nhất với 26 lá. Không có sự khác biệt đáng kể về số lượng lá giữa phương pháp xử lý LB và MB. Trọng lượng tươi trên mỗi cây của hai nhóm xử lý ánh sáng bổ sung cao hơn đáng kể so với phương pháp đối chứng (CK), và trọng lượng tươi trên mỗi cây cao nhất ở phương pháp xử lý MB, đạt 133g. Cũng có sự khác biệt đáng kể giữa phương pháp xử lý LB và MB. Có sự khác biệt đáng kể về hàm lượng chất khô giữa ba phương pháp xử lý, và hàm lượng chất khô của phương pháp xử lý LB là cao nhất, đạt 4,05%. Hiệu suất sử dụng năng lượng ánh sáng của phương pháp xử lý MB cao hơn đáng kể so với phương pháp xử lý CK và LB, đạt 12,67 g/mol.

Trong vòng thí nghiệm thứ hai, tổng DLI của nhóm chiếu sáng bổ sung cao hơn nhiều so với DLI trong cùng số ngày gieo trồng ở vòng thí nghiệm đầu tiên (Hình 1-2), và thời gian chiếu sáng bổ sung của nhóm xử lý chiếu sáng bổ sung trong vòng thí nghiệm thứ hai (4:00-17:00) so với vòng thí nghiệm đầu tiên (6:30-17:00) đã tăng thêm 2,5 giờ. Thời gian thu hoạch của cả hai vòng cải thìa là 35 ngày sau khi trồng. Trọng lượng tươi của cây đối chứng (CK) trong cả hai vòng tương tự nhau. Sự khác biệt về trọng lượng tươi trên mỗi cây ở nhóm xử lý LB và MB so với nhóm đối chứng (CK) trong vòng thí nghiệm thứ hai lớn hơn nhiều so với sự khác biệt về trọng lượng tươi trên mỗi cây so với nhóm đối chứng (CK) trong vòng thí nghiệm đầu tiên (Bảng 1, Bảng 3). Thời gian thu hoạch của rau diếp thí nghiệm vòng thứ hai là 42 ngày sau khi trồng, và thời gian thu hoạch của rau diếp thí nghiệm vòng đầu tiên là 46 ngày sau khi trồng. Số ngày sinh trưởng của rau diếp thí nghiệm đối chứng (CK) khi thu hoạch đợt thứ hai ít hơn 4 ngày so với đợt đầu tiên, nhưng trọng lượng tươi trên mỗi cây lại gấp 1,57 lần so với đợt thí nghiệm đầu tiên (Bảng 2 và Bảng 4), và hiệu suất sử dụng năng lượng ánh sáng tương tự. Có thể thấy rằng khi nhiệt độ tăng dần và ánh sáng tự nhiên trong nhà kính tăng dần, chu kỳ sản xuất rau diếp được rút ngắn.

Vật liệu và phương pháp
Hai vòng thử nghiệm về cơ bản bao gồm toàn bộ mùa đông ở Thượng Hải, và nhóm đối chứng (CK) đã có thể khôi phục tương đối tình trạng sản xuất thực tế của rau diếp và thân non trồng thủy canh trong nhà kính dưới điều kiện nhiệt độ thấp và ánh sáng yếu vào mùa đông. Nhóm thí nghiệm bổ sung ánh sáng đã có tác dụng thúc đẩy đáng kể đối với chỉ số dữ liệu trực quan nhất (trọng lượng tươi trên mỗi cây) trong hai vòng thí nghiệm. Trong đó, hiệu quả tăng năng suất của cải thìa được thể hiện đồng thời ở kích thước, màu sắc và độ dày của lá. Nhưng rau diếp có xu hướng tăng số lượng lá, và hình dáng cây trông đầy đặn hơn. Kết quả thử nghiệm cho thấy việc bổ sung ánh sáng có thể cải thiện trọng lượng tươi và chất lượng sản phẩm trong việc trồng hai loại rau này, từ đó tăng tính thương mại của sản phẩm rau. Cải thìa được bổ sung đèn LED chiếu sáng từ trên xuống màu đỏ trắng, xanh nhạt và đỏ trắng, xanh trung bình có màu xanh đậm hơn và bóng hơn so với lá không được bổ sung ánh sáng, lá to hơn và dày hơn, và xu hướng sinh trưởng của toàn bộ cây nhỏ gọn và mạnh mẽ hơn. Tuy nhiên, “rau diếp khảm” thuộc loại rau lá xanh nhạt, và không có quá trình thay đổi màu sắc rõ rệt trong quá trình sinh trưởng. Sự thay đổi màu lá không dễ nhận thấy bằng mắt thường. Tỷ lệ ánh sáng xanh thích hợp có thể thúc đẩy sự phát triển của lá và tổng hợp sắc tố quang hợp, đồng thời ức chế sự kéo dài lóng thân. Do đó, các loại rau trong nhóm bổ sung ánh sáng được người tiêu dùng ưa chuộng hơn về chất lượng hình thức.

Trong vòng thử nghiệm thứ hai, tổng lượng ánh sáng tích lũy hàng ngày của nhóm chiếu sáng bổ sung cao hơn nhiều so với DLI trong cùng số ngày gieo trồng ở vòng thí nghiệm đầu tiên (Hình 1-2), và thời gian chiếu sáng bổ sung của nhóm xử lý chiếu sáng bổ sung ở vòng thứ hai (4:00-17:00), so với vòng thí nghiệm đầu tiên (6:30-17:00), đã tăng thêm 2,5 giờ. Thời gian thu hoạch cải thìa của cả hai vòng là 35 ngày sau khi trồng. Trọng lượng tươi của nhóm đối chứng (CK) trong cả hai vòng tương tự nhau. Sự khác biệt về trọng lượng tươi trên mỗi cây giữa nhóm xử lý LB và MB so với nhóm đối chứng (CK) trong vòng thí nghiệm thứ hai lớn hơn nhiều so với sự khác biệt về trọng lượng tươi trên mỗi cây so với nhóm đối chứng (CK) trong vòng thí nghiệm đầu tiên (Bảng 1 và Bảng 3). Do đó, kéo dài thời gian chiếu sáng bổ sung có thể thúc đẩy sự gia tăng sản lượng cải thìa thủy canh trồng trong nhà vào mùa đông. Thời gian thu hoạch của đợt rau diếp thí nghiệm thứ hai là 42 ngày sau khi trồng, và thời gian thu hoạch của đợt rau diếp thí nghiệm đầu tiên là 46 ngày sau khi trồng. Khi thu hoạch đợt rau diếp thí nghiệm thứ hai, số ngày sinh trưởng của nhóm đối chứng (CK) ít hơn 4 ngày so với đợt đầu tiên. Tuy nhiên, trọng lượng tươi của một cây gấp 1,57 lần so với đợt thí nghiệm đầu tiên (Bảng 2 và Bảng 4). Hiệu suất sử dụng năng lượng ánh sáng tương tự nhau. Có thể thấy rằng khi nhiệt độ tăng dần và ánh sáng tự nhiên trong nhà kính tăng dần (Hình 1-2), chu kỳ sản xuất rau diếp có thể được rút ngắn tương ứng. Do đó, việc bổ sung thiết bị chiếu sáng cho nhà kính vào mùa đông khi nhiệt độ thấp và ánh sáng mặt trời yếu có thể cải thiện hiệu quả sản xuất rau diếp, từ đó tăng sản lượng. Trong đợt thí nghiệm đầu tiên, công suất tiêu thụ ánh sáng bổ sung cho cây rau diếp là 0,95 kWh, và trong đợt thí nghiệm thứ hai, công suất tiêu thụ ánh sáng bổ sung cho cây rau diếp là 1,15 kWh. So sánh giữa hai vòng thí nghiệm, lượng tiêu thụ ánh sáng của ba phương pháp xử lý cải thìa, hiệu suất sử dụng năng lượng trong thí nghiệm thứ hai thấp hơn so với thí nghiệm đầu tiên. Hiệu suất sử dụng năng lượng ánh sáng của nhóm rau diếp đối chứng (CK) và nhóm được bổ sung ánh sáng LB trong thí nghiệm thứ hai thấp hơn một chút so với thí nghiệm đầu tiên. Có thể suy luận rằng nguyên nhân là do nhiệt độ trung bình hàng ngày thấp trong vòng một tuần sau khi trồng khiến giai đoạn sinh trưởng chậm kéo dài hơn, và mặc dù nhiệt độ đã tăng lên một chút trong suốt thí nghiệm, nhưng biên độ tăng vẫn bị hạn chế, và nhiệt độ trung bình hàng ngày nhìn chung vẫn ở mức thấp, điều này đã hạn chế hiệu suất sử dụng năng lượng ánh sáng trong suốt chu kỳ sinh trưởng của rau lá trồng thủy canh. (Hình 1).

Trong quá trình thí nghiệm, bể dung dịch dinh dưỡng không được trang bị thiết bị sưởi ấm, do đó môi trường rễ của rau lá trồng thủy canh luôn ở mức nhiệt độ thấp, và nhiệt độ trung bình hàng ngày bị hạn chế, khiến rau không tận dụng tối đa lượng ánh sáng tích lũy hàng ngày được tăng lên nhờ việc bổ sung ánh sáng LED. Vì vậy, khi bổ sung ánh sáng trong nhà kính vào mùa đông, cần phải xem xét các biện pháp giữ nhiệt và sưởi ấm thích hợp để đảm bảo hiệu quả bổ sung ánh sáng và tăng năng suất. Do đó, cần phải xem xét các biện pháp giữ nhiệt và tăng nhiệt độ thích hợp để đảm bảo hiệu quả bổ sung ánh sáng và tăng năng suất trong nhà kính mùa đông. Việc sử dụng ánh sáng bổ sung LED sẽ làm tăng chi phí sản xuất đến một mức độ nhất định, và bản thân sản xuất nông nghiệp không phải là ngành có năng suất cao. Vì vậy, về cách tối ưu hóa chiến lược ánh sáng bổ sung và phối hợp với các biện pháp khác trong sản xuất thực tế rau lá trồng thủy canh trong nhà kính mùa đông, và cách sử dụng thiết bị ánh sáng bổ sung để đạt được hiệu quả sản xuất và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng ánh sáng và lợi ích kinh tế, vẫn cần tiến hành thêm các thí nghiệm sản xuất.

Tác giả: Yiming Ji, Kang Liu, Xianping Zhang, Honglei Mao (Công ty TNHH Phát triển Nông nghiệp khối xanh Thượng Hải).
Nguồn bài viết: Công nghệ kỹ thuật nông nghiệp (Trồng trọt trong nhà kính).

Tài liệu tham khảo:
[1] Jianfeng Dai, Thực tiễn ứng dụng đèn LED nông nghiệp Philips trong sản xuất nhà kính [J]. Công nghệ kỹ thuật nông nghiệp, 2017, 37 (13): 28-32
[2] Xiaoling Yang, Lanfang Song, Zhengli Jin, et al. Tình trạng ứng dụng và triển vọng của công nghệ bổ sung ánh sáng cho rau quả được bảo vệ [J]. Làm vườn miền Bắc, 2018 (17): 166-170
[3] Xiaoying Liu, Zhigang Xu, Xuelei Jiao, et al. Tình trạng nghiên cứu và ứng dụng cũng như chiến lược phát triển chiếu sáng thực vật [J]. Tạp chí kỹ thuật chiếu sáng, 013, 24 (4): 1-7
[4] Jing Xie, Hou Cheng Liu, Wei Song Shi, et al. Ứng dụng nguồn sáng và kiểm soát chất lượng ánh sáng trong sản xuất rau nhà kính [J]. Rau Trung Quốc, 2012 (2): 1-7