Báo cáo thử nghiệm mô hình rau sạch đô thị sử dụng đèn led NCM
TRUNG TÂM R&D CHIẾU SÁNG
BỘ MÔN CSNN UDCNC
BÁO CÁO THỬ NGHIỆM
MÔ HÌNH RAU SẠCH ĐÔ THỊ
SỬ DỤNG ĐÈN LED NCM
Mục tiêu: Xác định loại đèn và cường độ ánh sáng phù hợp cho sự phát triển của các loại
rau ăn lá thông dụng
Đối tượng: Cải mèo, cải mào gà
Thời gian: 15/9/2016 -7/11/2016
Địa điểm: Trung tâm R&D - Bộ môn Chiếu sáng nông nghiệp công nghệ cao
NỘI DUNG BÁO CÁO
I)
BÁO CÁO KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TRỒNG RAU TỪ
CÂY CON
II) BÁO CÁO KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TRỒNG RAU TỪ
HẠT
A. BÁO CÁO KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TRỒNG RAU TỪ CÂY
CON 14 NGÀY TUỔI
I. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
1. Vật liệu
a) Đèn
Thử nghiệm sử dụng 2 loại đèn led thanh NCM 3000K (ánh sáng vàng) và NCM 6500K
(ánh sáng trắng). Các thông số chi tiết về đèn và biểu đồ phổ được trình bày ở bảng 1.
Bảng 1: Thông số và biểu đồ phân bô phổ các loại đèn dùng trong thử nghiệm
Led D
NCM
02L
Thông số đèn
Biểu đồ phổ
Chiều dài
Góc mở
(degree)
E t
(m)
(µmol.m-2.s-1)
120/16W
CCT
3000K
1.2
110
14.3
CCT
6500K
1.2
110
b) Giống
- Cải mèo, cải mào gà: sử dụng cây con 10 ngày tuổi mau ở địa điểm tin cậy chuyên cung
cấp cây giống. Đảm bảo giống cây không bị sâu, không có trứng sâu, hạn chế mầm bệnh
phát sinh trong quá trình trồng và chăm sóc.
- Cây con mọc từ 4-5 lá ( không tính lá mầm)
- Chiều dài: 5-6 cm
c) Vật liệu làm mô hình thử nghiệm
- Chậu nhựa
- Khung sắt
- Hệ thống tưới nhỏ giọt
- Bình phun nước
- Đất tribat
( Chi tiết hơn về số lượng vật liệu làm mô hình sẽ được trình bày trong phần xây dựng
mô hình rau đô thị)
2. Bố trí thử nghiệm
Thử nghiêm bố trí theo phương thức ngẫu nhiên chịu sự tác động của một nhân tố là
cường độ ánh sáng cung cấp cho cây quang hợp dựa vào việc thay đổi số lượng đèn trên
từng tầng và loại đèn sử dụng ở mỗi tầng khác nhau. Yếu tố dinh dưỡng (đất), điều kiện
khí hậu thời tiết , kỹ thuật chăm sóc xem như đồng nhất. ( xem chi tiết bố trí thí nghiệm ở
hình 1)
Bảng 2: Số lượng, các loại đèn lắp đặt ở các tầng của kệ rau
Tầng
Giống cải
Loại đèn
Số lượng
Kí hiệu
Tầng 1
Cải mèo
C1
M1
C2
NCM 3000K
5
Cải mào gà
Cải mèo
Tầng 2
Tầng 3
NCM 6500K
NCM 3000K
5
4
Cải mào gà
Cải mèo
M2
C3
Cải mào gà
M3
NCM 02L 120/16W 3000K
- Số lượng: 4
- Etb > 100 µmol.m-2.s-1
- Khoảng cách giữa 2 đèn: d=15cm
- Khoảng cách từ đèn tới bề mặt trồng
rau h=30cm
NCM 02L 120/16W 6500K
- Số lượng: 5
C3
M3
- Etb > 120 µmol.m-2.s-1
- Khoảng cách giữa các đèn d=10cm.
- Khoảng cách từ đèn tới bề mặt trồng
rau h=30cm
NCM 02L 120/16W 3000K
- Số lượng: 5
M2
C2
- Etb > 120 µmol.m-2.s-1
- Khoảng cách giữa các đèn d=10cm.
- Khoảng cách từ đèn tới bề mặt trồng
rau h=30 cm
M1
C1
Hình 1: Hình ảnh mô hình thử nghiêm
3. Kỹ thuật trồng và chăm sóc
- Cây con mua về nên trồng ngay và trồng vào buổi sáng sớm hoặc chiều tối khi thời tiết
mát mẻ cây sẽ nhanh bén rễ hơn.
Tiến hành trồng 3 hàng mỗi hàng 3 cây, khoảng cách giữ các hàng 15cm khoảng cách
giữa các cây 15 cm. Sau khi trồng xong tưới nước để giữ ẩm đất, cung cấp nước và độ ẩm
thích hợp để cây nhanh chóng thích nghi với điều kiện mới.
- Đèn chiếu 12 tiếng/ngày
- Nước tưới: - Từ ngày cây bắt đầu thích nghi điều kiện thử nghiệm: 12lít/ngày
- Giai đoạn phát triển ( ngày thứ 15 kể từ ngày cây bén rễ) tưới 20lit/ngày.
- Thu hoạch: sau 30 ngày trồng tiến hành thu hoạch theo phương pháp tỉa lá từng cây.
4. Phương pháp thu số liệu
- Ghi nhận ngày trồng, ngày bắt đầu tỉa lá.
- Điều kiện khi hậu: theo dõi CO2, nhiệt đô, độ ẩm bằng máy cảm biến của Taejong Hàn
Quốc vào lúc 8h sáng, 12 h trưa, 5h chiều.
- Đo cường độ ánh sáng tự nhiên bổ sung cho kệ đầu tiên cạnh cửa sổ (M3) vào luc 8h,
10h, 11h bằng LI-COR LI-250A Light Meter của Mỹ.
* Chỉ tiêu về sinh trưởng:
Tiến hành tỉa lá: Tỉa lá từ dưới gôc mỗi lần tỉa 1 lá, tùy vào số lá trong 1 cây, ở vị trí
tương ứng giữa các cây từ lá ngọn tính ra.
- Chiều rộng lá (cm): Đo lá có kích thước lớn nhất, vị trí rộng nhất của lá.
- Chiều dài lá (cm): Đo kich thước lá sau khi căt dời khỏi cây. Đo lặp 4 lần, lần 1 ngày
thứ 30. Lần 2 ngày thứ 37. Lần 3 ngày thư 44. Lần 4 ngày 51 sau khi trồng của cây.
* Chỉ tiêu về năng suất:
Trọng lượng tươi: Cân toàn bộ trọng lượng rau thu hoạch được qua 3 lần và lần 4 (đã cắt
bỏ rễ) của từng nghiệm thức rồi quy ra năng suất tạo trên m2
Trọng lượng khô: Đem rau sấy ở 800C bằng máy sấy tại bộ môn Hóa vật liệu của trung
tâm cho tới khi trọng lượng không đổi rồi cân và tính tỉ trọng phần trăm hàm lượng chất
khô.
* Phân tích số liệu
Toàn bộ số liệu thô về: chiều cao thân, kích thước lá, trọng lượng tươi, trọng lượng khô
được sử lý phần mềm SPSS.
\
Hình 2: Thao tác lấy số liệu từ mẫu thống kê
II. Kết quả và thảo luận
1. Tổng quan điều kiện môi trường thử nghiệm
Thời gian thử nghiệm rau vào khoảng 2 tháng điều kiện khí hậu mùa thu mát mẻ, nhưng
hanh và khô thích hợp cho sự phát triển của nhiều loại rau ăn lá đặc biệt là họ cải và xà
lách.
Ánh sáng tự nhiên bổ sung cho tầng 3 trồng cải mào gà từ khoảng 400 µmol.m-2.s-1
vào 8h30 đến 800 µmol.m-2.s-1 vào luc 11h 30 thời gian trung bình khoảng 3 tiếng/1 ngày,
theo góc chiếu của mặt trời qua của sổ vì thế trên cùng một khay có cây nhận được ánh
sáng tự nhiên có cây không nhận được.
Bảng 3: Nhiệt độ, độ ẩm trung bình, CO2 của 3 thời điểm trong ngày
Thời gian (giờ/ngày) 8.00am
12.00pm
35.5
5.00pm
33
Nhiệt độ ( 0C)
32
CO2 ( ppm)
408
415
426
Độ ẩm môi trường ( 61.6
47.2
55.4
%)
2. Chiều cao, chiều rộng lá
a) Đối tượng cải mào gà
Kết quả phân tích thống kê ở bảng 2 cho thấy cải mào gà ở tầng 3 có chiều dài thấp hơn
so với 2 tầng còn lại và khác biệt có ý ngĩa thống kê ở mức 5% . Chiều cao cây ở tầng 3
là thấp nhất vì số lượng đèn lắp đặt cho cường độ bức xạ quang hợp chỉ khoảng 100
µmol.m-2.s-1 cường độ anh sáng yếu sẽ ảnh hưởng đến quá trình quang hợp tích lũy vật
chất, sinh trưởng phát triển của cây. Mặc dù được bổ sung thêm ánh sáng tự nhiên như đã
nêu ở trên tuy nhiên thời gian ngắn, tuy thuộc vào thời tiết, không đồng đều trên bề mặt
diện tích nên cũng không đáng kể.
Về chiều rộng lá tầng 2 cho kết quả tốt hơn so với 2 tầng còn lại khác biệt có ý nghĩa
thống kê. Có sự khác biệt này do cường độ ánh sáng cung cấp tầng 2 sử dụng NCM
6500K cao hơn tầng 3 và tầng 1 sử dụng NCM 3000K với số lượng bằng và thấp hơn.
Nhu vậy đèn led NCM 6500K cho kết quả tốt hơn về sự phát triển diện tích lá ở cây
Bảng 4: Ảnh hưởng cường độ ánh sáng đến năng suất cây cải mào gà
Tầng
M3
M1
M2
Trung bình (cm)
Mức ý nghĩa
CV(%)
Chiều dài lá (cm)
21.3704a
22.8786b
23.5472b
22.6186
*
Chiều rộng lá (cm)
10.0694a
10.5686a
11.8421b
10.8120
*
17.11%
23.03%
Ghi chú: Trên cùng một cột các số trung bình có chữ cái theo sau giống nhau thì khác
biệt không có ý nghĩa thống kê qua phép thử Ducan. *: khác biệt có ý nghĩa 5%.
M1,M1,M3: kí hiệu các tầng trồng cải mào gà từ tầng 1 đến tầng 3 theo mô hình thử
nghiệm hình 1
b) Đối tượng cải mèo
Kết quả phân tích thống kê ở bảng 4 cho thấy chiều dài lá và chiều rộng lá không khác
biệt ý nghĩa giữa 3 mức ánh cường độ ánh sáng khác nhau. Điều này do rất nhiều nguyên
nhân: có thể do giống. Cần có những thử nghiệm lặp lại để xác định rõ hơn sự ảnh hưởng
của cường độ ánh sáng tới giống cải này.
Bảng 4: Ảnh hưởng cường độ ánh sáng đến năng suất cây cải mèo
Tầng
C1
C2
C3
Trung bình (cm)
Mưc ý nghĩa
CV(%)
Chiều dài lá (cm)
24.3707a
23.4519a
24.0000a
23.9557
ns
Chiều rộng lá (cm)
10.0700a
10.3194a
10.0700a
10.0203
ns
21.74%
15.24%
Ghi chú: Trên cùng một cột các số trung bình có chữ cái theo sau giống nhau thì khác
biệt không có ý nghĩa thống kê qua phép thử Ducan. *: khác biệt có ý nghĩa 5%;ns:
không có khác biệt về mặt thống kê C1,C1,C3: kí hiệu các tầng trồng cải mèo từ tầng 1
đến tầng 3 theo mô hình thử nghiệm hình 1.
3. Năng suất
Quang hợp quyết định 90 – 95% năng suất cây trồng. Trọng lượng tươi và trọng lượng
khô chính là năng suất của cây trồng. Trong đó, trọng lượng khô là quá trình tích lũy vật
chất thô của thực vật qua sinh trưởng, phát triển.
Từ số liệu cân đo ở bảng 5 và bảng 6 chúng ta thấy rằng nghiệm thực C2. M2 cho trọng
lượng tươi cao nhất. Đèn NCM 6500K cho năng suất cao hơn so với ánh sáng vàng
nhưng không đáng kể, cùng với đó màu sắc lá cũng khác nhau giữa các tầng. Ánh sáng
vàng cho màu lá vàng nhạt, ánh sáng trắng màu lá xanh hơn. Màu sắc lá được quy định
bởi hàm lượng chlophin II và carotenoid có trong mỗi lá điều này ảnh hưởng bởi ánh
sáng mà chúng ta cung cấp cho cây hàng ngày.
Trọng lượng khô tích lũy tương đối ổn định qua các thời kỳ phát triển của cây từ 37 ngày,
44, 51 ngày, đạt năng suất cao ngày thứ 44 và 51. Ánh sáng trắng cho kết quả tốt nhất.
Đối với giống cải mèo, cải mào gà này thời gian tỉa lá có thể kéo dài 2- 3 tháng ngoài
thực tế tuy nhiên do cây có những biểu hiện bất thường về bệnh ảnh hưởng ko tốt đến thu
số liệu cho báo cáo nên đã thu hoạch sớm.
Bảng 5: Ảnh hưởng cuả cường độ ánh sáng đến năng suất của cải mào gà
Ngày tuổi
Chỉ tiêu
M1
M2
M3
30
37
44
51
30
37
44
51
30
37
44
51
Trọng
lượng tươi
(kg)
0.17
0.1
0.16
0.19
0.16
0.14
0.16
0.18
0.12
0.05
0.16
0.17
Phần trăm
trọng lượng
khô (%)
7.714
6.61
6.71
8.675
7.17
6.64
6.68
7.32
7.46
Tổng trọng
lượng tươi
(kg)
0.62
Màu xanh nhạt
0.64
Màu xanh đậm
0.5
Màu sắc lá
Màu xanh nhạt
Bảng 6: Ảnh hưởng cường độ chiều sáng tới năng suất cây cải
Ngày tuổi
Chỉ tiêu
C1
C2
C3
30
37
0.08
44
0.09
51
0.12
30
0.14
37
0.07
44
0.07
51
0.23
30
0.13
37
0.09
44
0.08
51
0.2
Trọng lượng tươi 0.13
Phần trăm trọng
lượng khô (%)
Tổng trọng lượng
tươi
6.59 6.799 6.785
6.44 7.022 6.53
7.92 6.333 6.16
0.42
0.51
0.5
Màu sắc lá
Màu xanh nhạt
Màu xanh đậm
Màu xanh nhạt
BÁO CÁO KẾT QUẢ GIAI ĐOẠN TRỒNG RAU TỪ HẠT
Với mô hình bố trí thử nghiệm như ở phần A tiến hành trồng thử nghiệm các loại rau ăn
lá từ hạt.
Thời gian: 15/9- 31/10
Hạt giống: cải mào gà, xà lách xoăn, cải thìa, cải bó xôi xuất xứ công ty cổ phần
Giống Phú Nông
Quy trình xử lý hạt giống: - ngâm qua dung dịch KMNO4 0.5% trong 10 phút
- Rửa lại thật sạch bằng nước lọc
- Ngâm hạt giống nhiệt độ 400C-500C trong 2 tiếng
- Ủ hạt giống 6-8h trong vải mềm.
- Sau đó đem giải lên các khay đã chuẩn bị đất sẵn
- Chiếu đèn ngày từ khi vãi hạt thời gian 12/1 ngày
2. Kết quả thu được
a) Đối với xà lách
Những nghiên cứu trươc đây cho thấy ánh sáng màu xanh làm khơi mào cho
nhiều đáp ứng của thực vật bao gồm tinh hướng quang, sự mở lỗ khí khổng do
ánh sáng và làm chậm sự kéo dài trụ dưới chồi mầm cảm ứng ánh sáng xảy ra
khi mầm cây làm vỡ đất chui lên. Nhận biết hóa sinh về quang thụ thể ánh sáng
màu xanh lam khá phưc tạp, đến năm 1970 các nhà sinh lý học thực vật băt đầu
gọi thụ thể khớ nhớ này là “cryptochrome”. Trong năm 1990, các nhà sinh học
phân tử phân tích các thể đột biên của của Arabidopsis đã nhận thấy thực vật
sử dụng ít ra ba loại sắc tố khác nhau để phát hiện ánh sáng màu xanh lam.
Cryptochrome, về mặt phân tử giống với enzyme sửa chữa DNA, tham gia ức
chế kéo dài thân được cảm ứng bởi ánh sáng màu xanh làm, ví dụ khi cây con
bắt đầu từ đất chui lên. Phototropin là kinase protein tham gia làm trung gian
điều hòa sự uốn cong hướng quang như thí nhiệm mà Darwin đã nghiên cứu
với cây yến mạnh non và sự vận động lục lạp khi đáp ứng với ánh sáng. Hiện
tại có nhiều cuộc tranh luận về hoặc phototropin hoặc một quang thụ thể có
nguồn gốc từ carotenoid gọi là zaxanthin là quang thụ thể ánh sáng xanh chủ
yếu tham gia trong mở lỗ khí được ánh sáng xanh làm điều khiển.
Như vậy bước đầu chúng ta có thể khẳng định rằng tất cả nhữung biểu hiện bất
thường về chiều cao thân, sự phát sinh hình thái của cây giai đoạn đầu bất
thường do ánh sáng không phù hợp. Đặc biệt cương độ ánh sáng 430-450nm
giai đoạn cần thiết cho sự phát triển cây con thấp.
Đối với một số giống có thể gia đoạn đầu hạn chế du được thân như cải bẹ
vàng tuy nhiên sự phát triển về sau thì không chắc chắn. Vì đối với các loại cây
cải bẹ, cải cuộn, xà lách cuộn loại đèn NCM 16W không cho hình dáng bình
thường nhu tự nhiên việc này ảnh hưởng đên năng suất cây trồng. Đặc biệt là
loại đèn NCM ánh sáng vàng dù ở giai đoạn nào nhưng định hình trong phát
triển hình thái thực vật kém hơn ánh sáng trắng.
Đối với cây trồng từ hạt sự sinh trưởng của cây bị giới hạn ngay từ đầu do cường độ ánh
sáng không đủ, thân cây dài ra, mảnh và yếu sức đề kháng chống chịu cây với điều kiện
môi trường kém vì thế cây rất dễ mắc các mầm bệnh do nấm hoặc vi khuẩn trong đất.
Việc phát triển không bình thường giai đoạn đầu làm cây còi cọc châm lớn, đà sinh
trưởng phát triển về sau kém hơn rất nhiều. Cây già hóa tế bào theo chu trình nhưng
không có sự phát triển về số lượng và chất lượng.
3. Các bệnh thường gặp ở rau mô hình thử nghiệm
a) Bệnh héo xanh
b) Sâu vẽ bùa
c) Bệnh do virus
III) Kết luận chung và đề xuất
Như vậy sau hơn 2 tháng thử nghiệm mô hình rau đô thị sử dụng đèn Led NCM tại
Trung tâm đã thu được kết quả khả quan về năng suất và sự phát triển bình thường ổn
định của cây bằng việc trồng từ cây con với hai loại giống cải Mèo và cải mào gà
Đèn NCM 6500 cho kết quả tốt hơn hai nghiệm thưc còn lại.
Tuy nhiên còn rất nhiều vấn đề cần được xem xét về khả năng phát triển của cây nếu
trồng bằng hạt, về định hình cho sự phát triển của các loại cây để cho năng suất cao, ít
nhiễm bệnh.
IV) Đề xuất
- Sử dụng nhiều loại đất dinh dưỡng khác trên thị trường, quy trình phục hồi đất
ủ phân …ngoài đất Tribat
- Tiếp tục thực hiện thử nghiệm với nhiều lạoi cây, nhiều lạoi giống, nhiều xuất
xứ giống khác nhau có đối chứng
- Lắp thêm đèn và hạ thấp đèn cho cây giai đoạn đầu phát triển của cây và nâng
kích thước dần theo chiều cao cây.
- Thử nghiệm thêm nhiều loại đèn khác như B/R
- Cải tiến đèn cho rau.
11 trang
04/04/2022
30240
Bạn đang xem tài liệu "Báo cáo thử nghiệm mô hình rau sạch đô thị sử dụng đèn led NCM", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bao_cao_thu_nghiem_mo_hinh_rau_sach_do_thi_su_dung_den_led_n.docx
