I. Tìm hiểu về bước sóng ánh sáng
Ánh sáng tia cực tím (bước sóng 10nm – 400nm)
Mặc dù tiếp xúc quá nhiều với tia cực tím (tia UV) sẽ gây nguy hiểm cho hệ thực vật, tuy nhiên với một lượng nhỏ vừa đủ ánh sáng cận cực tím sẽ có lợi. Trong nhiều trường hợp tia UV có vai trò quan trọng trong việc hình thành màu sắc thực vật,mùi vị và hương liệu. Nghiên cứu cho thấy ánh sáng UV ở bước sóng 385nm thúc đẩy sự tích tụ hợp chất phenolic, tăng cường hoạt động chống oxy hóa của chất chiết xuất từ thực vật.
Ánh sáng xanh dương (bước sóng 430 – 450nm)
Phổ ánh sáng 450nm cho phép cryptochromes và phototropins phản ứng trong cây trồng. Cryptochromes sẽ làm thay đổi nhịp sinh học (chuyển từ chu trình hô 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 thực vật thông qua hình thành rễ mạnh mẽ và quang hợp với cường độ cao.
Được dùng trong giai đoạn cây giống, cây non trong giai đoạn sinh trưởng. nếu muốn cây ngừng phát triển thì bước sóng này phải được giảm bớt hoặc loại bỏ.
Ánh sáng xanh lá cây (bước sóng 500nm – 550nm)
Ánh sáng xanh lá cây hầu như không có tác dụng quang hợp cho cây, thường được trộn một tỉ lệ nhỏ với ánh sáng xanh dương và đỏ để tạo ánh sáng tổng hợp cho mắt người dễ quan sát.
Ánh sáng đỏ (bước sóng 650nm – 660nm)
Protein phytochrome có trong hầu hết các loại thực vật rất nhạy cảm với ánh sáng đỏ và đỏ xa, ánh sáng đỏ sẽ kích thích phytochrome chuyển đổi thành phytochrome FR(Pfr) . Thực vật có hoa dựa vào protein này để điều chỉnh thời điểm ra hoa(dựa vào nồng độ Pfr) và thiết lập nhịp sinh học, ngoài ra nó cũng điều tiết các phản ứng khác như sự nảy mầm của hạt giống, kéo dài thân cây, kích thước-hình dạng và số lượng lá.
Ánh sáng đỏ là bước sóng quan trong nhất đối với quá trình quang hợp, ra hoa, đậu quả. Được dùng để mở rộng chu kỳ ánh sáng, kích thích cây ra hoa cho cây dài ngày (cây Thanh Long,hoa Lay Ơn,…) hoặc ngăn chặn ra hoa ở cây ngắn ngày(Hoa hồng, Hoa cúc…).
Đỏ xa (bước sóng 730nm)
Mặc dù bước sóng 730nm nằm phạm vi quang hợp của cây nhưng nó tác động mạnh mẽ trong việc chuyển đổi phytochrome FR(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 dùng ở cuối chu kỳ ánh sáng(mỗi ngày là 1 chu kỳ ánh sáng) để kích thích ra hoa ở cây ngắn ngày.
II. Tác động của ánh sáng đối với cây trồng
Sử dụng đèn led nông nghiệp cho cây trồng
Về thời gian chiếu sáng (độ dài ngày): Thời gian chiếu sáng và bóng tối trong một ngày đêm (gọi là quang chu kỳ) có tác dụng rõ rệt đến quá trình phân hóa hoa và ra. Nếu không có điều kiện chiếu sáng phù hợp thì cây không thể ra hoa kết quả được. Nếu các cây trồng hàng năm phân chia làm 3 loại theo đặc tính phản ứng quang chu kỳ (loại phản ứng ánh sáng dài ngày, loại phản ứng ánh sáng ngắn ngày và loại phản ứng trung tính với ánh sáng) thì cây hoa cúc thuộc nhóm cây ngày ngắn, chỉ đòi hỏi thời gian chiếu sáng dưới 13 giờ/ngày. Với thời gian chiếu sáng từ 9-10 giờ/ngày có tác dụng rõ rệt đối với việc xúc tiến quá trình ra nụ, trỗ hoa của cây cúc. Tuy nhiên mức độ phản ứng với quang chu kỳ còn phụ thuộc vào giống và vùng trồng. Ở nước ta, một số giống cúc địa phương có phản ứng rất rõ với quang chu kỳ.
Ánh sáng ảnh hưởng đến cây trồng bằng 3 thành tố quan trọng của nó, đó là
– Cường độ bức xạ (cường độ ánh sáng)
– Độ dài ngày hay quang kỳ ( cây dài ngày hay cây ngắn ngày)
– Độ dài sóng hay bước sóng của ánh sáng
Vậy cường độ bức xạ ( cường độ sáng ) là gì? Là năng lượng bức xạ chiếu xuống trên một đơn vị diện tích đất vuông góc với tia tới trong một đơn vị thời gian.
Đơn vị thông dụng đo cường độ bức xạ mặt trời là:
– cal/cm2.phút,
– cal/cm2.giờ
– hoặc là Kcal/cm2.năm
– Cường độ bức xạ mặt trời còn được thể hiện bằng mật độ dòng photon hữu hiệu cho quang hợp (photosynthetic photon flux density: PPFD) Với đơn vị là μmol/m2/năm/sec. Đây là chỉ số hay được thể hiện trên phần mô tả kỹ thuật của các loại đèn led chuyên dụng cho cây trồng.
Mỗi loại cây trồng có yêu cầu ánh sáng khác nhau tùy theo loại, dựa vào đặc tính và nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến cây trồng mà có thể phân ra thành 3 nhóm:
– Cây ưa bóng râm: Phong lan, ca cao, cà phê.
– Cây ưa sáng: Lúa, bắp, thuốc lá, khoai, rau dền, cỏ tranh, Hoa hồng, hoa cúc,…
– Cây trung gian: Cây đậu nành.
Độ dài ngày hay quang kỳ ( cây dài ngày hay cây ngắn ngày) là gì:
Quang kỳ là thời gian có ánh sáng chiếu trên cây trồng tính từ khi mặt trời mọc đến khi mặt trời lặn đơn vị tính bằng số giờ trong ngày
Quang kỳ có ảnh hưởng quan trọng đến giai đoạn cây chuyển trạng thái từ tăng trưởng (sinh trưởng dinh dưỡng) sang sinh sản (sinh trưởng sinh thực) hay còn gọi là giai đoạn ra hoa. Tuỳ theo quang kỳ dài ngắn cây trồng được chia ra thành 3 nhóm sau:
+ Cây quang kỳ dài (cây ngày dài) chỉ ra hoa hồng ngày dài hơn 12 giờ (dâu tây, củ cải, xà lách, cúc, cải bắp, cà rốt, táo).
+ Cây trung gian (không có quang kỳ) là nhóm cây có thể ra hoa bất cứ lúc nào (ớt, cà chua, dưa, bầu, bí, dưa hấu, đậu phộng, cam quít, lúa IR…)
+ Cây quang kỳ ngắn (hay cây ngày ngắn): Cây ra hoa lúc ngày ngắn hơn 12 giờ/ngày ( như cây hoa cúc, đu đủ, cà tím, bắp, dừa, cao su, đậu nành, mè, lúa mùa).
Độ dài sóng hay bước sóng của ánh sáng
Trung bình một lá cây ngoài đồng phản xạ 10% các tia sáng, hấp thu 70% và truyền lan qua các lớp tế bào lá xuống dưới 20%. Trong số 70% ánh sáng hấp thụ, quang hợp chỉ sử dụng 1% (chủ yếu là các tia sáng xanh và đỏ; 49% năng lượng dùng để thoát hơi nước và lá sẽ bức xạ lại 20%. Vì vậy có thể nhận thấy bước sóng hữu ích cho quang hợp của cây là ánh sáng mầu xanh có bước sóng từ (430-460nm) và ánh sáng màu đỏ ( 630nm-720nm) vậy tại sao cây lại chỉ dùng ánh sáng màu xanh và màu đỏ cho quá trình quan hợp của mình bởi vì.Thực vật thượng đẳng có hai nhóm sắc tố tham gia quang hợp là diệp lục (chlorophyll) và carotenoid.
Trong đó diệp lục là sắc tố chính đóng vai trò quan trọng nhất trong quang hợp. Diệp lục có vai trò hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời, chuyển thành dạng năng lượng kích thích điện tử của phân tử diệp lục.
Diệp lục có vai trò vận chuyển năng lượng vào trung tâm phản ứng. Từ phân tử diệp lục hấp thu ánh sáng đầu tiên cho đến trung tâm phản ứng của quang hợp là phải qua một hệ thống cấu trúc trong màng thilacoit gồm rất nhiều phân tử diệp lục khác nhau.
Năng lượng ánh sáng phải truyền qua các phân tử diệp lục để đến được trung tâm phản ứng (P700).Tham gia biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học tại trung tâm phản ứng P700 nhờ quá trình quang phosphoryl hóa để hình thành nên ATP và NADPH.
Diệp lục có khả năng hấp thụ ánh sáng một cách có chọn lọc, một số vùng ánh sáng được diệp lục hấp thụ mạnh nhất, một số vùng bị hấp thụ ít hơn, và có vùng thì hầu như không bị hấp thụ.Điều này đã tạo nên quang phổ hấp thụ của diệp lục.
Trong quang phổ hấp thụ của diệp lục, có hai vùng ánh sáng mà diệp lục hấp thụ mạnh nhất tạo nên hai đỉnh hấp thu cực đại. Đó là vùng ánh sáng đỏ với cực đại là 662 nm và vùng ánh sáng xanh tím với cực đại là 430 nm.
Ánh sáng xanh lá cây không được diệp lục hấp thụ mà phản xạ toàn bộ nên ta thường quan sát thấy lá cây có màu xanh. Nhóm sắc tố carotenoid là nhóm sắc tố có màu vàng, da cam. Chúng là các sắc tố vệ tinh của diệp lục.
Quang phổ hấp thụ của nhóm sắc tố này là ở vùng ánh sáng xanh có bước sóng 451nm ÷ 481nm. Khả năng hấp thụ ánh sáng của carotenoid là do hệ thống liên kết đơn, đôi quyết định. Như vậy việc cho ra đời loại đèn chiếu đúng cường độ sáng cho từng loại cây trồng, và đúng các bước sóng phổ mà cây dùng để quang hợp và việc còn lại của chúng ta là tự điều tiết thời gian chiếu sao cho phù hợp với đặc tính quang chu kỳ của cây, chúng ta sẽ có được một năng suất cây trồng cực cao, không còn bị lệ thuộc quá nhiều vào ánh sáng tự nhiên mang tính mùa vụ nữa, mà chúng ta có thể hoàn toàn điều tiết cho cây theo thời vụ mà mình đã định ra để làm sao tối ưu hóa bài toán kính tế cho nông nghiệp.
III. Ứng dụng đèn led cho cây hoa hồng
Như vây, Hoa hồng là cây có quang kỳ dài ngày, và ưa ánh sáng. Vì vậy trong trường hợp cây hoa hồng được trồng ở những nơi không cung cấp đủ lượng ánh sáng cần thiết sẽ cần phải bổ sung ánh sáng bằng phương pháp trong đèn
Cây hoa hồng quang hợp tốt nhất là sử dụng toàn quang phố dãi bước sóng từ 350nm đến 660nm, nhưng ánh sáng đỏ dãi sóng trên 660nm chiếm đa số. Cường độ sáng cũng phải đủ mạnh cây hồng mới quang hợp tốt, độ lux đến bề mặt lá phải từ 1800lux cây mới đạt được mức độ quang hợp tốt.
IV. Cách sử dụng đèn led bổ sung ánh sáng cho cây hoa hồng.
ĐỐI VỚI LOẠI BÓNG 15W
Luôn treo đèn trên tán lá của cây khoảng cách 30cm. Nếu cây có hiện tượng cháy lá thì điều chỉnh nâng khoảng cách đèn đến cây.
Đối với khu vực có nắng 1 ngày >3h thì sử dụng 1 bóng đèn trên diện tích 1m2, khoảng cách treo giữa các đèn là 0.5m
Đối với khu vực có nắng dưới <2h thì sử dụng 1 bóng đèn trên diện tích 0.5m2, cách treo treo giữa các đèn là 0.3m.
KHUYẾN NGHỊ:
Đối với đèn bổ sung sáng cho cây hồng, yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả quang hợp của cây hồng còn do nhiều yếu tố khác tác động, dinh dưỡng, nhiệt độ, loại hồng, độ tuổi…
Tùy mỗi giống hồng với từng cây thì yêu cầu cường độ ánh sáng cũng có mức độ chênh lệnh khác nhau. Khi cây không đạt được hiệu quả quang hợp như mong muốn 100% thì nên bổ sung thêm đèn chiếu sáng cho cây.
V. Sử dụng đèn LED đúng cách cho hoa hồng
Do sử dụng sai cách, nhiều gia đình đã mất nhiều tiền mua sản phẩm, mà cây trồng lại không được năng suất cao do ảnh hưởng từ đèn LED gây ra.
Sử dụng sai thời gian chiếu sáng.
Thời gian sử dụng ánh sáng cho cây hoa hồng phụ thuộc vào các giai đoạn phát triển của cây hoa hồng và mật độ ánh sáng chiếu tự nhiên trong ngày. Lượng ánh sáng cần thiết cho cây hoa hồng là từ 12h đến 14h/ ngày. Nếu cây hoa hồng được trồng ở những nơi thiếu ánh sáng tự nhiên ( ánh sáng mặt trời) có thể cần bổ sung đèn led để bổ sung cường độ ánh sáng quang hợp cho cây hoa hồng.
Không cung cấp đủ dinh dưỡng cho cây hoa hồng
Tình trạng thiếu hụt chất dinh dưỡng ở những cây hoa hồng có chong đèn led chuyên dụng thường xuyên xảy ra. Nguyên nhân là do cường độ ánh sáng nhân tạo ( ánh sáng từ đèn led chuyên biệt) có khả năng làm tăng nhanh quá trình hấp thụ trao đổi dưỡng chất ở cây so với mức bình thường.
Nguyên nhân này được được kiểm trứng ở hầu hết những người ứng dụng đèn led cho hoa hồng, sau một thời gian cây hoa hồng sảy ra tình trạng không ra hoa. Đồng thời cây suy dinh dưỡng cành lá nhỏ lại
Cách khắc phục tình trạng này không phải là do nguyên nhân thắp đèn led gây ra( vì vai trò cũng những đèn led chuyên dụng cho hoa hồng là việc thúc đẩy quá trình trao đổi chất, giúp cây quang hợp tốt hơn) Vì vậy việc cần làm đối với người chơi hoa hồng là bổ sung dinh dưỡng cho cây ở từng giai đoạn. Ví dụ ở giai đoạn cần ra hoa người chơi có thể bổ sung phân bón phức hợp như NPK 15-68-15, tốt nhất dạng phân bón lá dạng GEL 15-68-15./
Comments are closed.