Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG LED TRONG NÔNG NGHIỆP VÀ MÔ HÌNH VƯỜN TRỒNG TỰ ĐỘNG

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG LED TRONG NÔNG NGHIỆP VÀ MÔ HÌNH VƯỜN TRỒNG TỰ ĐỘNG

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án tốt nghiệp

ánh sáng các tế bào trong thân cây sẽ mọc dài ra, đẩy lá mầm và phát triển những

chiếc lá đầu tiên để tìm ánh sáng nhiều hơn. Kết quả là , cacbonhydrate đước sản

xuất. Nếu cây sống thân cây sẽ không bao giờ dầy lên để bằng với kích thước

câybình.thường.

 Nếu có đủ ánh sáng cho cây con trong khi những lá mầm đầu tiên được phát triển và

bắt đầu mở rộng, các tế bào của thân cây sẽ vẫn nhỏ gọn và lá mầm sẽ không cần

tăng lên một mức quá cao. Tuy nhiên nếu lá từ thực vật xung quanh bắt đầu che phủ

thân cây sẽ dài ra bởi vì cây khơng đủ ánh sáng. Cường độ sáng có thể đủ cho cây,

nhưng lá không nhận được ánh sáng cần thiết do bị che phủ các lá lân cận. Để tránh

điều này các cây cần khoảng cách thích hợpđể có đầy đủ ánh sáng và phát triển tốt.

 Cây phát triển và tăng số lương lá, dẫn đến sự cần thiết phải tăng ánh sáng. Một

phần của điều này có lẽ là kết quả của lá mới hơn trên cây có khuynh hướng che các

lá già ở các cấp thấp hơn. Cung cấp cường độ sáng cao hơn cho cây trồng phát triển,

đảm bảo rằng ánh sáng sẽ đạt đến một số lá già trên cây.

— Cây có thể chịu được quá nhiều ánh sáng

Cây không thể chịu được quá nhiều ánh sáng, bởi vì chúng khồn thể chịu được quá

nhiều năng lương nhiệt đi kèm vs ánh sáng. Quá trình tăng trưởng của thực vật sẽ

dừng lại khio nhiệt độ của môi trường và ở các mô quá cao, tất cả nước đều được

đưa lên sử dụng làm mát các mô thực vật.

— Chất lượng ánh sáng cần cho cây tăng trưởng.

Phần lớn áng sáng được sử dụng cảu cây nằm trong khoảng ánh sáng nhìn thấy. Ánh

sáng màu đỏ và ánh sáng màu xanh là các bước sóng của ánh sáng rộng nhất đước

sử dụng trong quang hợp của thực vật. chúng là những thành phần của ánh sáng

trắng hoặc ánh sáng mặt trời. nguồn ánh sáng nhân tạo khác nhau có hỗ hợp màu

khác nhau có thể có hoặc khơng thể đáp ứng nhu cầu quang hợp.



Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội



Trang11



Đồ án tốt nghiệp



Hinh1.2Ánh sáng thích hợp cho sự phát triển của cây

1.1.3 Ảnh hưởng của ánh sáng tới sự phát triển của cây trồng

Sau nhiều thời gian nghiên cứu tác động của ánh sáng lên tốc độ tăng trưởng của

thực vật, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các sắc tố quang hợp khác nhau sử

dụng các bước sóng khác nhau và trong các giai đoạn phát triển khác nhau cây cần các

bước sóng khác nhau.

— Ánh sáng tia cực tím (bước sóng 10nm -400nm)

Mặc dù tiếp xúc với quá nhiều tia cực tím(tia UV) sẽ gây nguy hiểm cho hệ thực vật ,

tuy nhiên với một lương nhỏ vửa đủ ánh sáng cận cực tím sẽ có lợi. Trong nhiều

trường hợp tia UV có vai trò quan trọng trong hình thành màu sắc thực vật, mùi vị và

hương liệu. Nghiên cứu cho thấy ánh sáng UV có bước sóng 385nm thúc đẩy sự tích tụ

hợp chất phonolic, tăng cường hoạt động chống oxy hóa của chất chiết xuất từ thực vật

— Ánh sáng xanh dương(bước sóng 430nm-450nm)

Phổ ánh sáng 450nm cho phép cryptochromes và phototropins phản ứng trong cây

trồng.



Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội



Trang12



Đồ án tốt nghiệp

Cryptochromes sẽ làm thay đổi nhịp sinh học (chuyển từ chu trình hơ hấp sang chu

trình quang hợp). Protein phototropins kích thích cây mở khí khổng uốn cong về phía

ánh sáng giúp phát triển thân cây và hình thành chất diệp lục. Bước sóng này kích

thích tăng trưởng của thực vật thơng qua hình thành rễ mạnh mẽ và quang hợp với

cường độ cao. Được dùng trong giaio đoạn cây giống, cây non trong giai đoạn sinh

trưởng. Nếu muốn cây ngừng phát triển thì bước sóng này cần phải giảm bớt hoặc loại

bỏ.



Hinh 1.3: sử dụng ánh sáng xanh dương trong thực tế

— Ánh sáng xanh lá cây( bước sóng 500nm – 550nm)

Ánh sáng xanh lá cây gần nhu khơng có tác dụng quang hợp cho cây, thường được trộn

một tỉ lệ nhỏ với ánh ánh sáng xanh dương và đỏ để tạo ra ánh sáng tổng hợp cho mắt

dễ quan sát.

— Ánh sáng đỏ (bước sóng 640nm-680)

Protein phytochrome có trong hầu hết các loại thực vật rất nhạy cảm với ánh sáng đỏ

và đỏ xa, ánh sáng đỏ dẽ kích thích phytochrome chuyển thành phytochromeFR(Pfr).

Thực vật có hoa dựa vào protein này điều chỉnh thời điểm ra hoa (dựa vào nồng độ

Pfr) và thiết lập nhịp sinh học, ngồi ra nó cũng điều tiết các phản ứng khác nhau như

sự nảy mầm của hạt giống kéo dài thân cây , kích thước hình dạng số lượng lá.



Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội



Trang13



Đồ án tốt nghiệp

Ánh sáng đỏ là bước sóng quan trọng nhất đối với quá trình quag hợp ra hoa và tạo

quả. Được dùng để mở rộng chu kì ánh sáng, kích thích cây ra hoa cho cây dài

ngày(Thanh Long,Lay Ơn ,…) hoặc ngăn chặn ra hoa ở cây ngắn ngày(hoa cúc …)



Hình 1.4: ứng dựng trồng thanh long sử dụng ánh sáng đỏ

— Đỏ xạ (bước sóng 730nm)

Mặc dù bước sóng 730nm nằm trong phạm vi quang hợp của cây nhưng nó tác động

mạnh mẽ trong việc chuyển đổi phytochromeFR(Pfr) thành phytochrome R(Pr). Các

loại cây ngắn ngày sẽ ra hoa dựa trên nồng độ protein phytochrome R(Pr), vậy nên

bước sóng này thường được sử dụng ở cuối chu kì ánh sáng ( mỗi ngày là 1 chu kì

sáng) để kích thích ra hoa ở cây ngắn ngày.

Như vậy, ánh sáng có ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng cây trồng. để có được

năng suất cao cây trồng cần được cung cấp lượng ánh sáng cần thiết. Ở mỗi giai đoạn,

nhu cầu chiếu sáng với mức độ là khác nhau. Vì vậy vấn đề chiếu sáng bổ sung là vô

cùng cần thiết để cây trồng đạt được sự phát triển tốt nhất, đạt năng suất cao trong

nông nghiệp.



Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội



Trang14



Đồ án tốt nghiệp

1.2 Ứng dụng LED trong nông nghiệp

1.2.1 Tác dụng của LED dối với cây trồng

Ngày nay đèn LED đang dần đi vào cuộc sống con người. Không chỉ nhằm mục

đích chiếu sáng hay trang trí, người ta còn ứng dụng đèn LED vào những ngành nghề

khác. Tiêu biểu là chiếu sáng LED trong sản xuất nông nghiệp

Không chỉ là 1 sản phẩm mang lại hiệu quả cao về năng lượng, ánh sáng đèn

LED còn rất có ích trong việc cải thiện năng suất cây trồng mà khơng có tác hại nào

đến sản phẩm.

Đèn LED nông nghiệp là loại đèn chuyên dụng sử dụng các bước sóng phổ

giúp cây trồng quang hợp một cách tốt nhất. Đó là các bước sóng nằm trong dải từ 380

- 750 nanomet (nm), khác hồn tồn so với đèn Led thơng thường. Do vậy, ánh sáng

của đèn Led nông nghiệp phát ra được cây trồng hấp thụ hồn tồn, rất hữu ích cho

cây trồng, đồng thời cũng đảm bảo lượng điện năng tiêu thụ hợp lý nhất.

Tất cả cho thấy sử dung linh hoạt màu sắc khác nhau của LED giúp cho quá

trình quang hợp của cây diễn ra nhanh hơn

Đèn LED chiếu sáng có đặc điểm chiếu sáng rất tốt , đem lại, đem lại nguồn

năng lượng và ánh sáng cao. Do vậy, chúng rất có ích trong việc cải thiện năng suất

cây trồng một cách tự nhiên mà không sử dụng bất kì loại tuốc kích thích nào hay phân

bón hóa học.

Có rất nhiều ứng của đèn LED đã được đưa vào sử dụng trong nông nghiệp.

Chẳng hạn như đèn LED chiếu sáng được đưa vào thúc đẩy sản xuất cà chua hay các

loại cây khác.



Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội



Trang15



Đồ án tốt nghiệp



Hình 1.5 : sử dụng ánh sáng nhân tạo nhân trong nông nghiệp

Vào mùa đông, khi thời tiết quá lạnh, đèn LED lại tiếp tục phát huy tác dụng

khi giúp sưởi ấm các loại hoa, để chúng được nở vào đúng thời điểm như hoa đào, hoa

ly, hoa lan,….

Khơng chỉ dừng lại ở đó, các ánh sáng khác nhau của đèn còn có thể giúp cho

q trình quang hợp của các loại cây diễn ra một cách nhanh hơn, cây sẽ sống và phát

triển tốt hơn rất nhiều.



Trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội



Trang16



Đồ án tốt nghiệp



Hình 1.6: đèn led dùng cho chậu cây



Hình 1.7: Ánh sáng LED dùng để chiếu sáng kệ rau



Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội



Trang17



Đồ án tốt nghiệp

Với loại đèn chiếu sáng này, các trang trại sản xuất rau sạch trong nhà kính

cũng có thể sử dụng để giúp cho q trình phát triển của các loại rau trở nên nhanh

hơn, đồng thời đem lại nguồn rau sạch ngon hơn, đảm bảo tiến độ phát triển và năng

suất của chúng

Bóng đèn led chiếu sáng được dùng trong nhiều ngành nông nghiệp cho thấy

được những ưu việt tuyệt vời của nó. Với những đặc điểm nổi trội hơn hẳn các loại

đèn chiếu sáng khác về cả hiệu quả, tính năng…, đèn LED hiện nay đã dần thay thế

hoàn toàn được các loại đèn chiếu sáng thơng thường trước đây. Đây chính là sản

phẩm chiếu sáng hàng đầu trong các ngành công nghiệp hay nông nghiệp chiếu sáng

hiện đại.



Hình 1.8: LED dùng trong nơng nghiệp công nghệ cao



1.2.2 Giải pháp chiếu sáng LED cho cây trồng hiệu quả

- Với vườn đứng trong nhà :

Nên thay thế các loại đèn LED nông nghiệp được trang bị thêm công nghệ mô phỏng

ánh sáng mặt trời, tránh làm mất màu lá cây, hoa.



Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội



Trang18



Đồ án tốt nghiệp

 Với vườn đứng trồng hoa: Khoảng cách treo đèn lý tưởng nhất tính từ mặt lá cây

đến đèn là 1m, tương ứng với diện tích mà đèn có thể chiếu được lên tường cây

là 1m2. Thời gian chiếu đèn từ 12-14giờ/ ngày.

 Với vườn đứng trồng rau: Khoảng cách treo đèn từ 1,3 đến 1,5m, tương ứng với

diện tích đèn có thể chiếu được lên cây là 1,5m2. Thời gian chiếu đèn từ 1012giờ/ ngày.

- Với vườn cây thủy canh:

Nên sử dụng loại đèn LED được tích hợp ánh sáng 3 màu RGB (đỏ, xanh lá cây,

xanh dương) đảm bảo cây vẫn quang hợp tốt trong môi trường thủy canh

 Thời gian chiếu đèn từ 10-12giờ/ ngày.

 Đèn cần được bọc bằng một đầu nhựa chống thấm nước, tránh chạm mạnh khi

tưới cây.

- Với vườn hoa và vườn cây ăn quả:



Nên sử dụng đèn Led có bước sóng ánh sáng từ 620 nm-660 nm (ánh sáng đỏ),

phục vụ quá trình quang hợp và sinh trưởng của cây.

 Với nhóm cây ngày dài (còn gọi là nhóm cây đêm ngắn): Tùy theo giống và tùy

vào tuổi của cây, thời gian chiếu sáng cho cây có thể kéo dài từ 15-21 ngày mỗi

đợt, trung bình là 3 đợt/năm. Thời gian chiếu sáng mỗi đêm là 5-7 tiếng (từ 22

giờ - 4 giờ sáng hơm sau).

 Với nhóm cây ngày ngắn (còn gọi là nhóm cây đêm dài): Nên lắp thêm chao đèn

để tập trung ánh sáng tối đa lên cây, giảm số lượng đèn, bảo vệ tuổi thọ của

bóng đèn, thời gian chiếu sáng mỗi đêm có thể rút ngắn dần từ 10 giờ xuống

còn 4 giờ, 2 giờ/ngày, kéo dài 7-10 ngày.

Với vườn cây khơng có ánh sáng mặt trời, cần dùng loại đèn Led có hai bước sóng phổ

cố định (thơng thường là xanh 460 nm và đỏ là 660 nm).

- Thời gian chiếu sáng bổ sung cho cây từ 10-12h/ ngày



1.3 Để xuất một số mơ hình vườn trồng



Trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội



Trang19



Đồ án tốt nghiệp

1.3.1 Tháp trồng rau:

Tùy vào diện tích sử dụng để mua số lượng tháp phù hợp. Hầu hết những tháp

được chế từ thùng phuy nhựa hoăc ông nhựa. Xung quanh tháp được đục lỗ trồng rau.

Ở giữa có một trụ nhựa PVC lớn có các lỗ nhỏ dọc thân là nơi để bỏ rác hữu cơ như

rau củ cơm thừa, bã cà phê, bã đậu,.. vào trong để rác tư phân hủy.

Tháp trồng rau là mơ hình mơ hình khá phù hợp vs khong gian chật hẹp muốn

có sản phẩm rau sạch sử dụng. Với số lượng mắt nhiều bạn có thể trồng nhiều cây rau

khác nhau. Rác hữu cơ ở ông nhựa cũng sẽ giúp bạn không tốn cơng bón phân. Nếu

chăm sóc tốt, trồng rau trong 3 tháp thì người thu hoạch được khoảng 15kg đến 20kg

rau các loại.



Hình 1.9: Tháp trồng rau



Trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội



Trang20



Đồ án tốt nghiệp

1.3.2 Tháp trồng rau 6 tầng

Với những ưu điểm lơn sau đây giúp các gia đinh có diện tích hạn chế cũng có thể

trồng nhiều loại rau:

Tiết kiệm diện tích ban cơng sân thượng:

Tháp rau được thiết kế trồng xếp tầng tận dụng tốt ánh sáng và khoảng khơng. Do đó,

ban cơng, sân thượng cũng có thể đặt vài tháp rau cùng với vài chậu treo khác.

Thật tuyệt vời nếu bạn trồng rau trên sân thượng và tháp rau sẽ tạo dáng rất kiêu hãnh

cho xem!

Tiết kiệm thời gian chăm sóc:

Việc tưới một tháp rau thật đơn giản và nhanh chóng, bạn chỉ cần tưới nước lên đỉnh

tháp, nước sẽ tự động thấm đều lượng đất trong tháp rau.

- Còn việc cải tạo đất thì hãy giao cho giun đất, giun đất sẽ di chuyển khắp tháp rau và

thải ra phân trùn quế bổ sung cho cây trồng.

- Dinh dưỡng được tự động đưa đến gốc rau như hệ thống thủy canh mà không cần

dùng điện, tháp ổn định trao đổi chất trong khoảng 6 – 8 tuần.

Tận dụng rác thải hữu cơ:Rác nhà bếp của bạn được ủ trong ruột tháp tạo thành thức

ăn cho giun và tự động cung cấp nguồn dinh dưỡng hữu cơ cho cây trồng, việc làm

này còn có tác dụng giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Đảm bảo nguồn rau luôn sạch

Rau do nhà làm, đảm bảo luôn sạch và an tâm sử dụng, tháp rau thân thiện với môi

trường, đảm bảo vệ sinh với mọi nhà.

Tiết kiệm chi phí:

Tháp rau cực kỳ bền bỉ trong mọi môi trường, chục năm vẫn sử dụng bình thường.

Việc bạn sử dụng tháp rau đã tiết kiệm một số tiền lớn mua thực phẩm rau sạch hàng

ngày.

Hơn nữa, việc chăm sóc tháp rau cũng không tốn quá nhiều công sức, điều này càng

tiết kiệm thời gian và chi phí chăm sóc.



Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội



Trang21



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG LED TRONG NÔNG NGHIỆP VÀ MÔ HÌNH VƯỜN TRỒNG TỰ ĐỘNG

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×