HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC ~~~~~***~~~~~ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG NGẮT ĐÊM (NIGHT BREAK-NB) CỦA ĐÈN LED CÓ PHỔ CHIẾU SÁNG KHÁC NHAU ĐẾN SỰ SINH TRƢỞNG, RA HOA CỦA CÂY HOA CÚC TRỒNG THỦY CANH. Giảng viên hƣớng dẫn : GS.Nguyễn Quang Thạch Sinh viên thực hiện : Hoàng Thị Tú Uyên Mã sinh viên : 637188 Lớp : K63CNSHB HÀ NỘI-2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự hƣớng dẫn của GS.TS Nguyễn Quang Thạch. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong báo cáo là trung thực, chƣa từng đƣợc bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Một phần kết quả trong báo cáo đã đƣợc công bố trên các tạp chí khoa học với sự đồng ý của các đồng tác giả.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện báo cáo đã đƣợc cám ơn và các thông tin trích dẫn trong báo cáo này đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Sinh viên thực hiện Hoàng Thị Tú Uyên i LỜI CÁM ƠN Bằng tất cả tấm lòng và sự kính trọng biết ơn sâu sắc,lời đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy GS. Nguyễn Quang Thạch đã tận tình hƣớng dẫn,phân tích,luôn cho tôi những lời động viên và khích lệ,nhờ sự giúp đỡ và dìu dắt tận tình của thầy đã giúp tôi trƣởng thành lên từng ngày,tự rèn luyện bản thân để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy,các cô Bộ môn Công nghệ sinh học Thực Vật nói riêng cũng nhƣ các thầy cô trong khoa Công nghệ sinh học đã giảng dạy và truyền đạt cho tôi những kiến thức bổ ích trong suốt quá trình học tập tại Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam.
Tiếp theo tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô,các anh chị của Viện Sinh học Nông Nghiệp đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình làm khóa luận. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến TS.Hoàng Thị Giang và KS Lê thị Nụ đã cùng với thầy tôi giúp đỡ tôi trong quá trình làm khóa luận. Cuối cùng với tất cả tấm lòng kính trọng và sự biết ơn vô hạn,tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình cùng những ngƣời thân luôn ở bên tôi,cảm ơn những ngƣời bạn luôn sát cánh và động viên hỗ trợ tôi trong qua trình học tập,nghiên cứu.Một lần nữa tôi xin cảm ơn và luôn trân quý những tình cảm và giúp đỡ của Thầy,các cô,các chị,các bạn và gia đình đã đồng hành cùng tôi trong suốt quá trình này. Hà nội,ngày tháng 7 năm 2022 Sinh viên thực hiện Hoàng Thị Tú Uyên ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN.
ii MỤC LỤC. iii DANH MỤC BẢNG. v DANH MỤC HÌNH. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI.
GIẢ THUYẾT KHOA HỌC. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU. PHẠM VI NGHIÊN CỨU. 3 15 NGH A KHOA HỌC V TH C TIỄN CỦA ĐỀ T I.
3 151 ngh a khoa học.2 ngh a thực tiễn. TỔNG QUAN TÀI LIỆU. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY HOA CÚC. 5 2 1 1 Đặc điểm sinh học.
Tình hình sản xuất, tiêu thụ hoa cúc trên thế giới và Việt Nam. 7 2 2 VAI TR CỦA ÁNH SÁNG, CÁC TH NG SỐ QUAN TRỌNG CỦA ÁNH SÁNG ĐỐI VỚI C Y TRỒNG. Sự phân phối quang phổ của ánh sáng mặt trời .2 Đơn vị đo ánh sáng. 13 2 3 QUANG CHU K Ở C Y TRỒNG.
Hiện tƣợng quang chu kỳ ở cây trồng. Hiện tƣợng ngắt đêm. Phytochrome và bản chất ngắt đêm. CÁC NGHI N CỨU V CỨU ĐIỀU KHIỂN RA HOA TR N CÂY HOA CÚC.
Sự ra hoa của cây hoa cúc bị ảnh hƣởng của quang chu kỳ.2 Các nghiên cứu điều khiển ra hoa trái vụ theo biện pháp ngắt đêm trên cây hoa cúc. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 21 3 1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU.
21 3 3 ĐỐI TƢỢNG, VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. 23 3 5 PHƢƠNG PHÁP NGHI N CỨU. Thiết kế thí nghiệm.
Các chỉ tiêu nghiên cứu và phƣơng pháp xác định. Phân tích số liệu. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hƣởng tác động ngắt đêm của đèn LED có phổ sáng khác nhau đến cây cúc trồng thủy canh trong phòng chủ động về quang chu kỳ ngày ngắn 10h/14h .Thí nghiệm 2: : Nghiên cứu ảnh hƣởng của đèn LED đƣợc chọn và thời lƣợng chiếu sáng ngắt đêm đến cây hoa cúc trồng trên ruộng sản xuất tại Tây Tựu– Hà Nội. SO SÁNH HIỆU QUẢ TIẾT KIỆM ĐIỆN.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ. 45 Tài liệu tiếng việt. 46 Tài liệu tiếng anh. 48 Các trang web truy cập.
52 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1: Ảnh hƣởng của đèn LED có phổ sáng khác nhau dùng để chiếu sáng ngắt đêm đến chiều cao cây và số lá của cây hoa cúc Kim Cƣơng (sau 79 ngày trồng) .2: ảnh hƣởng của đèn LED có phổ sáng khác nhau dùng để chiếu sáng ngắt đêm đến đƣờng kính thân và chỉ số SPAD của cây hoa cúc Kim Cƣơng .4: Ảnh hƣởng của đèn LED có phổ sáng khác nhau dùng để chiếu sáng ngắt đêm đến chất lƣợng của cây hoa cúc Kim Cƣơng .5: Ảnh hƣởng của đèn và thời lƣợng chiếu sáng ngắt đêm khác nhau sự sinh trƣởng của cây cúc Vàng Tàu trồng tại Tây Tựu, Hà Nội.6: Ảnh hƣởng của đèn và thời lƣợng chiếu sáng ngắt đêm khác nhau sự sinh trƣởng của cây cúc Vàng Tàu trồng tại Tây Tựu, Hà Nội.7: Ảnh hƣởng của đèn và thời lƣợng chiếu sáng ngắt đêm khác nhau sự kìm hãm ra hoa của cây cúc Vàng Tàu trồng tại Tây Tựu, Hà Nội .8: Ảnh hƣởng của đèn và thời lƣợng chiếu sáng ngắt đêm khác nhau đến chất lƣợng hoa của cây cúc Vàng Tàu trồng tại Tây Tựu, Hà Nội 39 Bảng 4. Chi phí một năm cho 1000m2 trồng hoa cúc khi chiếu loại đèn LED khác nhau. 41 v DANH MỤC HÌNH Hình 2. Các phổ bƣớc sóng ánh sáng nhìn thấy (P.
Quang phổ ánh sáng mặt trời và một số đèn chiếu sáng thông dụng (Erik Van Berkum, 2007). Quang phổ hấp thụ ánh sáng của các thụ quan thực vật (Erik van Berkum, 2007). Quang chu kỳ và sự ra hoa của cây. Công thức cấu tạo của hai dạng phytochrome và sự chuyển hóa thuận nghịch.
Phổ hấp thụ của Pr (660nm) ở vùng ánh sáng đỏ và Pfr (730nm) ở vùng ánh sáng đỏ xa; b Sơ đồ phản ứng thuận nghịch từ Pr đến Pfr và ngƣợc lại .3: Ảnh hƣởng của đèn LED có phổ sáng khác nhau dùng để chiếu sáng ngắt đêm đến sự kìm hãm ra hoa của cây hoa cúc Kim Cƣơng .1: Cúc trồng trên giàn thủy canh đƣợc 7 ngày. 33 Hình 4 2: Cúc đƣợc chiếu sáng ngắt đêm bằng đèn đỏ và cây không dùng đèn ngắt đêm .3: Sự khác nhau giữa cúc có dùng đèn ngắt đêm và không dùng đèn. Sự khác nhau về thời lƣợng ra hoa của cúc không dùng đèn và có dùng đèn .5: Thí nghiệm chiếu sáng ngắt đêm trên cây hoa cúc tại Tây Tựu Hà Nội. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Cây hoa cúc (chrysanthemum sp) là cây hoa trồng phổ biến ở Việt Nam.
Diện tích trồng hoa cúc ở Việt Nam lên tới hàng nghìn ha đặc biệt ở Hà Nội, Lâm Đồng, Đà Lạt,… Cây hoa cúc là cây ngày ngắn, dễ dàng ra hoa khi trồng trong điều kiện ngày ngắn. Đặc biệt, ở các vụ Thu Đông và Đông Xuân nhu cầu về hoa cúc rất cao để cung cấp cho các dịp lễ, tết. Tuy nhiên đây là giai đoạn có quang chu kỳ ngày ngắn ( Thời gian chiếu sáng ban ngày ngắn hơn thời gian đêm) , cây giống vừa trồng chƣa kịp sinh trƣởng đủ chiều cao đã gặp điều kiện thích hợp cho ra hoa, cành hoa không đủ tiêu chuẩn thƣơng mại Gây khó khăn cho nhân giống lẫn sản xuất hoa cúc thƣơng phẩm. Trong sản xuất hoa cúc hiện nay, để khắc phục hiện tƣợng ra hoa trong điều kiện ngày ngắn , cây cúc trồng phải đƣợc chiếu sáng vào thời gian đêm gọi là biện pháp ngắt đêm (night break) Cúc đƣợc ngắt đêm sẽ không ra hoa đƣợc trong điều kiện ngày ngắn.
Khi cần cho cây ra hoa , ngƣời trồng sẽ ngừng chiếu sáng ngắt đêm Nhƣ vậy , con ngƣời hoàn toàn có thể điều khiển sự ra hoa cúc thông qua kỹ thuật ngắt đêm Để ngắt đêm , ngƣời trồng hoa cúc thƣờng dùng bóng đèn sợi đốt có công suất 40W-100W hoặc đèn compact 20W. Thời gian chiếu đèn một đêm từ 8-10 tiếng /đêm từ khi bắt đầu trồng cho đến khi kết thúc xử lý ngắt đêm (tùy giống và tùy vụ) khoảng 30 - 40 ngày. Điện năng tiêu tốn cho sản xuất hoa cúc là rất lớn , cần đƣợc nghiên cứu giải quyết. Xuất phát từ các cơ sở trên, tôi đƣợc thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đánh giá tác động ngắt đêm( night break-NB) của đèn LED có phổ chiếu sáng khác nhau đến sự sinh trưởng,ra hoa của cây hoa cúc trồng thủy canh” dƣới sự hƣớng dẫn của GS Nguyễn Quang Thạch nhằm tìm ra đèn có phổ chiếu sáng thích hợp nhất trong phản ứng ngắt đêm của cây hoa cúc, góp phần tiết kiệm năng lƣợng , tăng hiệu quả sản xuất.
GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Cây ngày ngắn là cây ra hoa khi thời gian chiếu sáng trong ngày ngày ngắn hơn thời gian chiếu sáng tới hạn Trong điều kiện ánh sáng ngày ngắn (đêm dài) cây ngày ngắn rất dễ ra hoa, khi ra hoa cây sẽ ngừng sinh trƣởng làm giảm năng suất (đối với các loại rau ăn lá), giảm chất lƣợng (cây hoa cúc ra hoa sớm và ngừng phát triển chiều cao làm giảm giá trị thƣơng phẩm). Theo học thuyết quang chu kỳ của sự ra hoa ở thực vật (Lincol Taiz và Eduardo Zeiger, 2002), phytochrome là chất quyết định sự ra hoa ở thực vật có phản ứng quang chu kỳ. Phytochrome có 2 dạng P730 và P660 chuyển hóa thuận nghịch sang nhau Trong điều kiện có ánh sáng và ban ngày P660 sẽ hấp thụ ánh sáng 660 nm chuyển thành P730 còn trong điều kiện bóng tối P730 sẽ biến đổi dần về P660. Cây ngày ngắn muốn ra hoa cần giảm thiểu lƣợng P730 nên cần đêm dài để biến đổi P730 thành P660.
Nếu giữa đêm bị chiếu sáng, P660 sẽ hấp thụ ánh sáng chuyển thành P730 làm tăng hàm lƣợng P730 cây sẽ không ra hoa. Dựa trên cơ sở lý thuyết về hiện tƣợng ngắt đêm (night break - chiếu sáng ngắt quãng vào ban đêm để ngăn cản hiện tƣợng ra hoa của cây ngày ngắn) là do tác động của chất nhận ánh sáng phytochrome.