Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

2017. GS Nguyễn Quang Thạch. Giới thiệu một số kết quả nghiên cứu sinh lý thực vật trong lĩnh vực trồng trọt

231 views

Published on

FOODCROPS. VN 2017. GS Nguyễn Quang Thạch. Giới thiệu một số kết quả nghiên cứu sinh lý thực vật trong lĩnh vực trồng trọt

Published in: Education
  • Be the first to comment

2017. GS Nguyễn Quang Thạch. Giới thiệu một số kết quả nghiên cứu sinh lý thực vật trong lĩnh vực trồng trọt

  1. 1. GIỚI THIỆU MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SINH LÝ THỰC VẬT TRONG LĨNH VỰC TRỒNG TRỌT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CAO GS.TS. NGND Nguyễn Quang Thạch 0913560164 - nguyenthachshnn@gmail.com (VNUA,NTTU) TP HỒ CHÍ MINH 08.12.2017 1
  2. 2. A. NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM VÀ NHỮNG THÁCH THỨC I. Giới thiệu chung Việt Nam và các nước Đông Nam Á, 2013 (1) Quốc gia Diện tích (1000 ha) Dân số (triệu người) Đất nông nghiệp (%) Đất được tưới (1000 ha) Indonesia 181,157 246.9 30.1 6,722 Myanmar 65,351 52.8 19.2 2,250 Thái Lan 51,089 66.8 41.2 6,415 Malaysia 32,866 29.2 24.0 365 Việt Nam 31,007 88.8 (3) 35.0 (2) 4,600 Phi-lip-pin 29,817 96.7 40.6 1,525 Lào 23,080 6.6 10.3 300 Cam-pu-chia 17,652 14.9 32.0 285 Source: World Factbook (www.cia.gov) GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 2
  3. 3. Giá trị xuất khẩu một số hàng hóa của Việt Nam (tỷ USD) 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Lúa gạo 3,66 3,67 (+ 0,4% so với 2011) 2,92 (-20,4% so với 2012) 2,935 (+0,4% so với 2013) 2,799 (-4,6% so với 2014) 2,17 (-22,4% so với 2015) Rau quả 0,62 0,83 (+ 32,8% so với 2011) 1,07 (+29,8% so với 2012) 1,489 (+38,7% so với 2013) 1,839 (+23,5% so với 2014) 2,5 (+33,6% so với 2015) Cao su 3,23 2,86 (- 11,6% so với 2011) 2,49 (-13,1% so với 2012) 1,780 (-28,4% so với 2013) 1,531 (-14,0% so với 2014) 1,67 (+9,2% so với 2015) Cà phê 2,75 3,67 (+ 33,4% so với 2011) 2,72 (-26% so với 2012) 3,557 (+30,9% so với 2013) 2,671 (-24,9% so với 2014) 3,34 (+24,9% so với 2015) Niên giám thống kê hải quan về hàng hóa xuất nhập khẩu Việt Nam của Tổng cục Hải quan Việt Nam Báo cáo xuất nhập khẩu Việt Nam của Cục xuất nhập khẩu - Bộ Công thương II. Những tín hiệu mới trong sản xuất nông nghiệp Việt Nam 3 GS.NGND Nguyễn Quang Thạch
  4. 4. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 4 - Năm 2011 xuất khẩu Rau – hoa – quả chỉ đạt 0,62 tỷ USD - Năm 2015 xuất khẩu Rau – hoa – quả 1,839 tỷ USD - Năm 2016: + Rau – hoa – quả đạt 2,45 tỷ USD + Dầu thô 2,4 tỷ USD + Gạo 2,16 tỷ USD - 9 tháng đầu năm 2017: + Rau – hoa – quả đạt 2,62 tỷ USD + Dầu thô 2,2 tỷ USD + Gạo 2,04 tỷ USD => Dự báo năm 2018 xuất khẩu Rau – hoa – quả là 3, 67 tỷ USD và sẽ vượt mốc 10 tỷ USD/năm trước năm 2025. Rau – Hoa – Quả Kết quả đạt đƣợc từ việc thực hiện những định hƣớng mới 0 2 4 6 8 10 12 Năm 2011 Năm 2015 Năm 2016 9 tháng đầu năm 2017 Dự báo năm 2018 Dự báo năm 2025 Rau - Hoa - Quả Dầu thô Gạo tỷ USD
  5. 5. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 5 • PHÁT TRIỂN RAU – HOA - QUẢ TRỞ THÀNH SẢN PHẨM XUẤT KHẨU CHỦ LỰC CỦA ĐẤT NƢỚC TRONG 10 NĂM TỚI CHO PHÉP PHÁT HUY CÁC LỢI THẾ TỰ NHIÊN LÀ ĐẤT ĐAI, KHÍ HẬU, ĐẶC THÙ CỦA TỪNG TỈNH… • PHÁT TRIỂN RAU – HOA - QUẢ XUẤT KHẨU GẮN VỚI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CAO CÓ THỂ TRỞ THÀNH MỘT THÀNH PHẦN CỦA CHƢƠNG TRÌNH DU LỊCH VĂN HÓA, SINH THÁI Ở CÁC TỈNH, GÓP PHẦN THOÁT NGHÈO VÀ TĂNG THU NHẬP NHANH HƠN CHO NÔNG DÂN. (Nguyễn Thiện Nhân – NNVN 14/11/2017)
  6. 6. PHÁT TRIỂN RAU QUẢ XUẤT KHẨU LÀ HƢỚNG MỚI CỦA TƢƠNG LAI NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM. VIỆC PHÁT TRIỂN NÔNG NGHIỆP ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CAO TRONG SẢN XUẤT RAU QUẢ LÀ GIẢI PHÁP QUAN TRỌNG. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 6
  7. 7. B. NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO LÀ GÌ? „’NNCNC là nền nông nghiệp được áp dụng những công nghệ mới vào sản xuất bao gồm công nghiệp hóa nông nghiệp (cơ giới hoá các khâu của quá trình sản xuất), tự động hoá, công nghệ thông tin, công nghệ vật liệu mới, công nghệ sinh học và các giống cây trồng vật nuôi có năng suất và chất lượng cao, đạt hiệu quả cao trên một đơn vị diện tích và phát triển bền vững trên cơ sở hữu cơ.“ Vụ KH-CN-Bộ NN-PTNT GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 7 Nông nghiệp thông minh có thể hiểu là nền nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao (cơ giới hóa, tự động hóa…); công nghệ sản xuất, bảo quản sản phẩm an toàn (hữu cơ, theo GAP…); công nghệ quản lý, nhận diện sản phẩm theo chuỗi giá trị… gắn với hệ thống trí tuệ nhân tạo (công nghệ thông tin) Wikipedia
  8. 8. C. MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỚI VỀ SINH LÝ THỰC VẬT ỨNG DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO I. Công nghệ nhân giống nuôi cấy mô kết hợp tẩy sạch virus Meristem thực vật Tách Meristem Phát hiện virus bằng kỹ thuật test ELISA 8GS.NGND Nguyễn Quang Thạch
  9. 9. Công nghệ nhân giống in vitro • Trong các ứng dụng của CNSH nông nghiệp ở Việt Nam, công nghệ nhân giống in vitro là lĩnh vực được phát triển rõ nét và rộng rãi nhất, thu được nhiều thành tựu cụ thể đóng góp tích cực vào sự phát triển kinh tế - xã hội. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 9
  10. 10. Hiệu quả kinh tế xã hội của các lĩnh vực CNSH Lĩnh vực CNSH Điểm đánh giá Công nghệ tế bào 4 Chọn giống phân tử 8 Vi nhân giống 22 Phân bón sinh học 8 Chế phẩm thú y 3 Các lĩnh vực khác 5 Sinh vật biến đổi gen (Kỹ thuật biến đổi di truyền 199 Nguồn: Mayer & Tasch, 2005 GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 10
  11. 11. Các kết quả nổi bật • Đã xây dựng đƣợc quy trình nhân giống cho hầu hết các loại cây có thể nhân giống vô tính: Cây hoa cảnh, cây ăn quả, cây lâm nghiệp, cây dƣợc liệu Ví dụ quy trình công nghệ vi nhân giống cây bạch đàn, keo lai qui mô công nghiệp được hoàn thiện ứng dụng thành công tại Quảng Ninh, Bình Định, Yên Bái với công suất hàng chục triệu cây giống/năm và qui trình công nghệ vi nhân giống cây hoa qui mô công nghiệp tại các tỉnh đồng bằng sông Hồng, Tp Hồ Chí Minh, Lâm Đồng và nhiều tỉnh thành khác. • Đã sản xuất đƣợc một số lƣợng lớn cây giống. Đến hết năm 2013, chương trình đã sản xuất được gần 30 triệu cây giống bạch đàn, keo bằng công nghệ mô, hom; 2,5 triệu cây giống hoa cúc, 200.000 cây giống hoa hồng môn, 150.000 cây giống hoa đồng tiền và 200.000 củ giống hoa lily, layơn; 2 triệu củ giống khoai tây sạch bệnh, 500.000 cây giống hoa lan, 1.3 triệu cây giống, cành cẩm chướng bằng kỹ thuật nuôi cấy mô và giâm ngọn.... (Báo cáo tổng kết chương trình KH&CN trọng điểm cấp nhà nước giai đoạn 2006-2010). • Đã tạo một tập quán mới về sử dụng cây giống nuôi cấy mô trong sản xuất nhƣ một loại cây giống có nhiều ƣu việt. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 11
  12. 12. 12 GS.NGND Nguyễn Quang Thạch
  13. 13. 13GS.NGND Nguyễn Quang Thạch
  14. 14. Một số tồn tại Mặc dù đã thu được những kết quả đáng khích lệ, lĩnh vực nghiên cứu phát triển công nghệ nhân giống ở Việt nam còn bộc lộ một số tồn tại: • Chưa làm chủ được trên một số đối tượng có nhu cầu thị trường lớn (VD: hàng năm Việt Nam vẫn phải nhập hàng triệu cây giống Lan Hồ Điệp, 100 triệu củ giống hoa ly, 500 triệu cành Dendrobium, chưa hoàn thiện quy trình ra cây giống in vitro Sâm Ngọc Linh …) • Chưa chú trọng khâu kiểm tra mức độ sạch bệnh của của vật liệu đưa vào giống nhân vô tính. Sẽ là tội lỗi khi nhân nhanh với tốc độ không hạn chế những vật liệu mang mầm bệnh, đặc biệt là bệnh virus. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 14
  15. 15. Nhóm nghiên cứu của Viện Sinh thái tài nguyên sinh vật (Viện Hàn lâm KH&CN VN) và Viện SHNN - HVNNVN đang phối hợp nghiên cứu công nghệ ra cây sâm Ngọc linh theo kỹ thuật seed chip. Seed chip là một loại giá thể sản xuất từ những vật liệu thân thiện với môi trường như than bùn, xơ dừa, rêu…có cấu tạo đặc hiệu cho loài bao gồm đầy đủ chất phù hợp thúc đẩy sự nảy mầm giúp cây con phát triển trong giai đoạn đầu tiên. Seed chip cấu tạo gồm 3 lớp: Lớp trên cùng có tác dụng bảo vệ hạt, tránh bị các loài côn trùng hoặc động vật tiếp cận. Hạt được đặt ở lớp thứ 2, lớp dưới cùng chứa các chất dinh dưỡng đủ đảm bảo cho cây con phát triển GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 15 II.CÔNG NGHỆ SEED CHIP
  16. 16. Nguyên lý thiết kế Seed chip là dựa vào các thông tin về đặc điểm sinh lý, sinh thái, đặc điểm nảy mầm của hạt, từ đó thiết kế Seed chip đặc hiệu cho loài đó mang tối ưu các điều kiện nảy mầm cho hạt. - Hạt giống được đặt trên bề mặt Seed chip, với các điều kiện tối ưu đảm bảo cho hạt giống nảy mầm và cây con phát triển. - Seed chip có chứa các chất kháng vi khuẩn và nấm gây bệnh, bảo vệ hạt và cây con. Seed chip sau đó sẽ tự phân huỷ thành chất dinh dưỡng trong đất sau khi hạt nảy mầm và phát triển thành cây con. Đối với loài Sâm Hàn Quốc, kỹ thuật này khi sử dụng đã đưa tỷ lệ sống của cây lên đến 99%. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 16
  17. 17. 7 GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 17
  18. 18. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 18 III. Công nghệ khí canh – Đổi mới sáng tạo công nghệ trong nhân giống và tạo sinh khối cây trồng Nhóm nghiên cứu của Viện SHNN – Học viện Nông nghiệp Việt Nam và Viện SH Tất Thành – ĐH Nguyễn Tất Thành đang triển khai các nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật khí canh trong nhân giống và tạo sinh khối cây trồng. Giâm ngọn cắt từ bồn cây mẹ trên hệ thống khí canh Đề xuất quy trình mới trong nhân giống vô tính cây khoai tây và cây dược liệu có sử dụng hệ thống khí canh Cây nuôi cấy mô Tạo bồn cây mẹ từ cây NCM trên hệ thống khí canh
  19. 19. Tạo bồn cây mẹ từ cây NCM trên hệ thống khí canh 1. Đối với khoai tây Nhân giống cây khoai tây Cây trên bồn mạ sinh trưởng tốt trong cả điều kiện mùa hè miền Bắc VN (Nhiệt độ 34 – 36oC, ẩm độ 80 – 100%)
  20. 20. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 20 Hệ thống điều khiển nhiệt độ và làm mát
  21. 21. Hệ số nhân đạt 25lần/vụ
  22. 22. Máy đóng bầu giâm cây
  23. 23. Bầu giâm cây được đặt trong khay gỗ để dễ chăm sóc, vận chuyển
  24. 24. Giâm cây vào bầu đất
  25. 25. Cây sinh trưởng trong bầu đất
  26. 26. Cây đạt tiêu chuẩn đem trồng ngoài đồng ruộng
  27. 27. Sản xuất củ giống khoai tây trên hệ thống khí canh tại Viện Sinh học Nông nghiệp Ứng dụng khí canh trong điều khiển hình thành tia củ và tạo củ khoai tây giống Kết quả nghiên cứu: dung dịch dinh dưỡng, gây “sốc” sinh lý (pH, dinh dưỡng, nhiệt độ) đã giúp chủ động ứng dụng kỹ thuật khí canh trong điều khiển sự hình thành tia củ và tạo củ khoai tây.
  28. 28. Chuyển giao cho Trung tâm Khảo nghiệm – Khuyến nông khuyến ngƣ Thái Bình
  29. 29. Trồng trực tiếp trên đồng ruộng từ cây giâm, củ giống tạo ra từ khí canh tại Thái Bình
  30. 30. Sản xuất củ giống siêu nguyên chủng trong nhà màng di động từ cây giâm, củ tạo ra từ khí canh
  31. 31. Sản xuất củ xác nhận ngoài đồng ruộng
  32. 32. Cây đinh lăng cấy mô đƣợc trồng lên dàn khí canh Bồn cây mẹ Đinh lăng cấy mô phục vụ nhân giống Cành đinh lăng cắt từ bồn mạ Cây Đinh Lăng nuôi cấy mô Cây đinh lăng ra bầu Cây đinh lăng đã chuyển vào bầu giá thể sau 8 tuần 2. Ứng dụng khí canh nhân giống và tạo sinh khối một số cây dược liệu Nhân giống cây dược liệu (Đinh lăng, dây thìa canh tại Viện SHNN - NTTU)
  33. 33. Cây thìa canh cấy mô đƣợc trồng lên dàn khí canh Bồn cây mẹ thìa canh cấy mô phục vụ nhân giống Cành giâm thia canh ra rễChuyển cây vào bầu giá thể Cây thìa canh nuôi cấy mô
  34. 34. Sinh khối (thân, lá, rễ) cây đinh lăng lá nhỏ sau 9 tuần trồng trên hệ thống khí canh ở các công thức tăng hàm lượng nitơ khác nhau Công thức NSCT (g/cây) NSLT (kg/m2) NSTT (kg/m2) Tỷ lệ % NSTT CT1: Không thay đổi mức Nitơ 36,30d 0,73 0,69d 100,00 CT2: Tăng 15% lượng Nitơ trong thành phần dinh dưỡng 52,71c 1,05 1,04c 150,72 CT3: Tăng 30% lượng Nitơ trong thành phần dinh dưỡng 88,10b 1,76 1,65b 239,13 CT4: Tăng 45% lƣợng Nitơ trong thành phần dinh dƣỡng 111,78a 2,24 2,20a 318,84 CV(%) 2,58 5,00 LSD0,05 3,51 0,13 Tạo sinh khối một số cây dược liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của dinh dưỡng (hàm lượng nitơ), kích thước hạt phun và nhiệt độ đến sự hình thành sinh khối rễ đã đạt được những kết quả tích cực trên đối tượng cây dược liệu điển hình như đinh lăng, dây thìa canh, hoàng liên gai, húng chanh,...
  35. 35. Ảnh hƣởng của các mức Nitơ đến khả năng sinh trưởng và thu sinh khối của cây Đinh lăng lá nhỏ sau 9 tuần tuổi
  36. 36. Rễ đinh lăng trong thí nghiệm sử dụng lƣu lƣợng phun khác nhau Vòi phun 1,9 lit/phút (kích thước hạt nước nhỏ) Vòi phun 1,3 lit/phút (kích thước hạt nước mịn, phun mù) Vòi phun 1,6 lit/phút (kích thước hạt nước nhỏ, phun tơi) Vòi phun 2,2 lit/phút (kích thước hạt nước lớn) Thúc đẩy sinh trưởng rễ củ Khoai tây không tạo củ khi sử dụng vòi phun kích thước hạt nước nhỏ - phun mù Ảnh hưởng của kích thước hạt nước phun đến sự phát sinh hình thái rễ
  37. 37. Đối chứng tạo sinh khối rễ cây hoàng liên gai trồng bằng địa canh so với khí canh ở cùng một độ tuổi sau cùng một khoảng thời gian 1 năm sau trồng
  38. 38. Nhân và tạo sinh khối cây húng chanh bằng công nghệ khí canh
  39. 39. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 41 1. Kết quả nghiên cứu về dinh dưỡng trong sản xuất rau thủy canh IV. Nghiên cứu khắc phục một số tồn tại trong sản xuất rau thủy canh Một trong những biểu hiện thiếu dinh dưỡng phổ biến khi sản xuất rau thủy canh đó là hiện tượng vàng lá do thiếu hụt sắt trong cây. Điều này không chỉ làm giảm năng suất cây trồng mà còn mất giá trị thẩm mỹ và thương mại.
  40. 40. GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch 42 Sự hấp thụ sắt của cây trồng phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và pH của dung dịch. Cây trồng hấp thu sắt chủ yếu ở dạng Fe2+ . Trong dung dịch pH cao (> 6,5), sắt kém di động, dễ bị oxi hóa thành Fe3+ rễ cây không hấp thu đƣợc đẫn đến sự thiếu hụt sắt trong cây. Trong thủy canh, sắt đƣợc sử dụng ở dạng chelate nhằm giữ ổn định với 3 dạng thƣờng dùng là: EDTA, DTPA và EDDHA. + Với EDTA: ở pH > 6,5 chỉ ½ lƣợng sắt là hữu hiệu, pH > 7 chỉ còn một ít sắt có tác dụng. + Với DTPA: sắt trở nên vô hiệu ở pH > 7,5. + Với EDDHA: sắt có thể ổn định tới pH = 11, tuy nhiên sắt ở dạng này rất đắt.
  41. 41. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 43 Kết quả nghiên cứu bổ sung 80mg Fe-EDTA/l dung dịch đã hoàn toàn khắc phục được hiện tượng mất màu xanh của lá mồng tơi trồng thủy canh
  42. 42. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 44 2. Kết quả nghiên cứu ứng dụng ánh sáng đèn LED trong sản xuất rau thủy canh -Ánh sáng mặt trời là sự hợp lại của các ánh sáng đơn sắc: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím (có bước sóng từ khoảng 390-750 nm). -Trong khi đó, diệp lục của cây chỉ hấp thụ ánh sáng ở 2 vùng chủ yếu là vùng ánh sáng xanh lơ (Blue ~ 430nm) và vùng ánh sáng đỏ (Red ~ 660nm) để quang hợp. -Đèn LED có ưu điểm vượt trội với lợi thế lớn nhất là có thể chọn lựa mức quang phổ phù hợp với sự sinh trưởng và phát triển cây trồng, qua đó giúp gia tăng năng suất cây trồng tối đa, cải thiện chất lượng nông sản. •Phổ hấp thụ ánh sáng của diệp lục của cây
  43. 43. 45 Thí nghiệm xác định đèn LED thích hợp trồng rau thủy canh trong nhà tại Viện Sinh học Nông nghiệp - HVNNVN Qua nhiều nghiên cứu thử nghiệm trên các loại rau khác nhau tại Viện Sinh học Nông nghiệp đã chế tạo thành công đèn LED có phổ ánh sáng xanh lam (Blue) và ánh sáng đỏ (Red) với tỷ lệ thích hợp có khả năng làm tăng năng suất rau lên 300% so với ánh sáng tự nhiên và ngăn cản sự ra hoa trong điều kiện vụ đông..
  44. 44. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 46 Đèn LED tối ưu
  45. 45. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 47 Thời gian chiếu sáng Ra hoa Số lá (lá/cây) LAI (m2 lá/m2 trồng) Khối lƣợng lá tƣơi (g lá/cây) NSLT (g lá/m2) NSTT g lá/m2 % CT1: 11 giờ Ra nụ sau 32 ngày 24,51c 12,54b 17,94c 565,20 430,60c 100,00 CT2: 14 giờ Không ra hoa 32,35a 15,93a 29,87a 908,40 717,03a 166,52 CT3: 10 giờ + 1 giờ chiếu sáng ngắt quãng giữa đêm Không ra hoa 27,19b 12,58b 22,69b 651,60 544,65b 126,49 CV% 2,80 - 0,84 - 0,85 - LSD0,05 1,78 - 0,45 - 10,93 - Ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng tới sinh trưởng và sự ra hoa của cây mè HQ trồng thủy canh
  46. 46. Cây rau mè Hàn Quốc trồng trong thời gian chiếu sáng 11 giờ
  47. 47. CT1 (11 giờ) CT2 (14 giờ) CT3 (10 giờ + 1 giờ CSGĐ) Ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng tới cây rau mè Hàn Quốc trồng thủy canh trong nhà (40 ngày sau trồng)
  48. 48. V. Công nghệ chiếu sáng bổ sung trong nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao NGUYEN QUANG THACH
  49. 49. 1. Ánh sáng trong nuôi cấy mô - Việt Nam có trên 100 phòng nuôi cấy mô sản xuất giống cây hoa cảnh, cây lâm nghiệp, cây nông nghiệp. Tỉnh Lâm Đồng: 60 phòng nuôi cấy mô + Sản xuất gần 30 triệu cây giống/năm; riêng Đà lạt sản xuất hơn 26 triệu giống/năm + Công ty Công nghệ Sinh học Rừng Hoa Đà Lạt: 2 nhà nuôi cấy mô lớn, hiện đại với trên 500 giá nuôi cây (2500 tầng) mỗi năm cung cấp 10-15 triệu cây giống.
  50. 50. SỰ CẦN THIẾT - Năng lượng phục vụ cho quá trình thắp sáng và làm mát chiếm đến trên 60% tổng chi phí của một quy trình nhân giống. Cần chế tạo được các thiết bị chiếu sáng có chi phí điện năng thấp, ít tỏa nhiệt nhưng vẫn đảm bảo được sự sinh trưởng, phát triển và hệ số nhân của cây NGUYEN QUANG THACH
  51. 51. ĐÈN HUỲNH QUANG CHUYÊN DỤNG VÀ QUY TRÌNH LẮP ĐẶT, SỬ DỤNG TRONG NUÔI CẤY MÔ CHO MỘT SỐ LOẠI CÂY TRỒNG NGUYEN QUANG THACH Viện Sinh học Nông nghiệp – Học viện Nông nghiệp Việt Nam Công ty Cổ phần Bóng đèn Phích nước Rạng Đông
  52. 52. Nội dung cải tiến - Cải tiến đèn có phổ sáng thích hợp cho quang hợp Phổ ánh sáng đèn HQ thông thƣờng dùng cho chiếu sáng dân dụng, hiệu quả chiếu sáng cho cây giống In-Vitro không cao Phổ ánh sáng đèn NCM chuyên dụng đƣợc chế tạo phù hợp với nhấn giống nuôi cấy mô, các chỉ tiêu sinh trƣởng và phát triển của cây giống đều tăng. NGUYEN QUANG THACH
  53. 53. - Cải tiến hệ thống chao chụp Hiệu quả chiếu sáng Đèn không có chao chụp, ánh sáng bị phân tán về mọi phía, chiếu sáng hữu ích chỉ đạt 30% ÷ 35% (hệ thống cũ) Đèn chuyên dụng ánh sáng tập trung lên bình nuôi cấy mô, phần chiếu sáng hữu ích đạt 70% ÷ 75% (hệ thống cải tiến) NGUYEN QUANG THACH
  54. 54. - Cải tiến sử dụng Balast sắt từ thông thường sang Balast điện tử chuyên dụng Ưu điểm khi sử dụng balast điện tử Balast sắt từ thông thường, tổn hao điện nhiều từ 10W – 12W, sinh ra nhiệt lớn, làm tăng chi phí điều hòa làm mát phòng nhân giống Balast điện tử chuyên dụng của RĐ: - Tổn hao điện thấp 3W, tỏa nhiệt ít, tăng hiệu suất hệ thống điều hòa. - Mạch điện được phủ lớp bảo vệ trong môi trường độ ẩm cao và hóa chất. - Có mạch dự nhiệt PTC bảo vệ tuổi thọ của bóng đèn, không giống như các balast điện tử chất lượng kém khác.NGUYEN QUANG THACH
  55. 55. C B D A Nhân lan mokara sau 10 tuần nuôi cấy tạo chồi A. Mẫu ban đầu; B. Đèn huỳnh quang thường 3 bóng/kệ; C. Đèn NN UV/B/R - có chao chụp - 2 bóng/kệ; D. Đèn NN B/R - có chao chụp - 2 bóng/kệ Nhóm cây ưa sáng Cây lan mokara Nhân lan mokara sau 10 tuần nuôi cấy tạo rễ A. Mẫu ban đầu; B. Đèn huỳnh quang thường 3 bóng/kệ; C. Đèn NN UV/B/R - có chao chụp - 2 bóng/kệ; D. Đèn NN B/R - có chao chụp - 2 bóng/kệ - Đèn NN B/R - chao HQNNx2 bóng là loại đèn thích hợp nhất cho sự sinh trưởng và phát triển của cây lan mokara trong giai đoạn nuôi cấy tạo chồi và tạo rễ. A B C D DC BA NGUYEN QUANG THACH
  56. 56. Nhóm cây trung tính Cây hoa đồng tiền NN B/RĐC Giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh: -+ Tỷ lệ cây ra rễ đều đạt 100% sau 3 tuần nuôi cấy -+ Diện tích lá 16.07cm2 (tăng 98.4% so với chiếu đèn ĐC). -+ Chất lượng cây tốt nhất: cây khỏe, cứng cáp. Chiếu đèn NN B/R, Chao HQNNx2 bóng là tốt nhất: Giai đoạn nhân nhanh: - + chiều cao cây tăng 11.9%. - + số chồi đạt tương đương so với chiếu đèn ĐC). - + Chất lượng chồi tốt hơn đối chứng. NGUYEN QUANG THACH
  57. 57. C D BA Nhân cây Trầu Bà sau 10 tuần nuôi cấy tạo chồi Nhóm cây ưa bóng Cây Trầu bà Sử dụng đèn NN B/R, HQNNx2 bóng có chao cho kết quả tốt nhất: * Giai đoạn nhân nhanh: + tỷ lệ tạo chồi đạt 100%, trong khi đèn đối chứng đạt 80% + số chồi tăng 17.2% + chiều cao tăng 22.8% (So với chiếu đèn đối chứng) * Giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh: + chiều cao tăng 45.6%, + tỷ lệ tạo rễ đạt 100%, trong khi đèn đối chứng đạt 93.3%, rễ phát triển mạnh. + chất lượng cây tốt nhất (So với chiếu đèn đối chứng) A B D C Cây Trầu Bà sau 10 tuần nuôi cấy tạo rễ A.Mẫu ban đầu; B. FL T10 – 40W, 2 bóng - không có chao chụp; C: NN UV/B/R, 2 bóng, có chao chụp; D: NN B/R, 2 bóng, có chao chụp A B D C NGUYEN QUANG THACH
  58. 58. -Đèn NN B/R T8-36W, có chao, kích thích sinh trƣởng, tăng chất lƣợng cây tốt nhất cho hầu hết các đối tƣợng cây thử nghiệm và trên cả hai giai đoạn nhân nhanh và tạo cây hoàn chỉnh. -Số lƣợng đèn NN B/R T8-36W, có chao sử dụng tùy thuộc vào từng đối tƣợng cây cụ thể -Sử dụng đèn huỳnh quang cải tiến có chao chụp tiết kiệm điện năng từ 15 – 48% NGUYEN QUANG THACH
  59. 59. 2. Ánh sáng trong sự điều khiển ra hoa Vấn đề nổi bật • Cây hoa cúc là cây ngày ngắn, dễ dàng ra hoa khi trồng trong vụ đông. Gây khó khăn cho nhân giống lẫn sản xuất hoa cúc thƣơng phẩm • 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. • Để khắc phục phải chiếu đèn cho cả cây dùng để lấy ngọn nhân giống cũng nhƣ cây trồng để lấy hoa thƣơng phẩm. • Thời gian chiếu đèn khoảng từ 8-10 tiếng từ khi bắt đầu trồng cho đến khi kết thúc (tùy giống và tùy vụ) khoảng 30-40ngày (sau đó khoảng 55 ngày thì thu hoạch ) 61GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch
  60. 60. • Thanh long là cây ngày dài hay nói chính xác hơn là cây đêm ngắn, cần có ngày dài (hay đêm ngắn) để phân hóa mầm hoa • Trong điều kiện vụ hè (từ tháng 4 đến tháng 9), thời gian chiếu sáng trong ngày là dài (hay thời gian đêm ngắn) thích hợp cho thanh long ra hoa. Từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau, thời gian chiếu sáng trong ngày ở nước ta ngắn (hay thời gian đêm dài) nên cây không ra hoa được. • Muốn thanh long ra hoa cần sử dụng ánh sáng đèn thắp vào ban đêm sẽ có tác dụng phá đêm dài thành đêm ngắn NGUYEN QUANG THACH
  61. 61. a.Chiếu sáng cho vườn cây mẹ dùng nhân giống Trong sản xuất phải thắp đèn liên tục 8 - 10 giờ/đêm. 63GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch
  62. 62. Hoa chậu: Sau khi trồng phải chiếu sáng: 8-10 giờ/đêm. Ngừng trước tết khoảng 65-70 ngày. Tổng thời gian chiếu sáng khoảng 40 ngày. Hoa ngoài đồng: sau khi trồng bắt đầu chiếu sáng 8 - 10 giờ/ đêm bằng bóng đèn sợi đốt 40W hoặc 60 W. Tổng thời gian chiếu sáng 30-40 ngày.. b. Chiếu sáng cho vườn sản xuất hoa cắt cành và hoa trồng chậu 64GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch
  63. 63. Chiếu sáng cho Thanh long trong sản xuất phải thắp đèn dây tóc công suất 60W (đèn tròn) liên tục 8 - 11 giờ/đêm.
  64. 64. Cơ chế quang gián đoạn (chiếu sáng vào ban đêm) để ngăn cản sự ra hoa của cây hoa cúc (cây ngày ngắn) hoặc kích thích cây thanh long ra hoa (cây ngày dài) 66 CƠ SỞ KHOA HỌC Quang gián đoạn 24 giờ Cây ngày ngăn (hoa cúc) Cây ngày dài (thanh long)
  65. 65. Bước sóng nào của ánh sáng có hiệu quả đến hiện tượng quang gián đoạn vào đêm? • Đã phát hiện chất nhận ánh sáng gây tác động ra hoa là phytochrome. Chất này có hai dạng: PR hấp thụ ánh sáng đỏ (~660nm) và PFR hấp thụ ánh sáng đỏ xa (~730nm). Ở một tỷ lệ đặc hiệu của hai dạng này quyết định sự phát sinh hoa. Phổ hấp thụ Phytocrome Pr Phổ hấp thụ Phytocrome Pfr Phổ phytochrome điều khiển ra hoa cây ngày ngắn (SDP) và cây ngày dài (LDP)
  66. 66. Quang phổ của đèn Compact chuyên dụng CFL-20W NN R NGUYEN QUANG THACH
  67. 67. NGUYEN QUANG THACH
  68. 68. B-SĐ: 10h B-SĐ: 10h B-SĐ: 10h B-SĐ: 10h A-R660: 10h C-R660: 1h D-R660: 2h E-R660: 3h Kết quả nghiên cứu xử lý đèn ngăn cản ra hoa của cúc tại Tây Tựu, 2015 - 2016 Kết quả nghiên cứu cho thấy: dùng đèn ánh sáng đỏ chiếu trong 1 – 3h có thể ngăn cản sự ra hoa của cúc. Trong khi chiếu bằng ánh sáng đèn sợi đốt mất 8 – 10h. 70GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch
  69. 69. Bông cúc thương phẩm nở rộ sau 10 ngày cắt A: bóng CFL20W NN-R660 B: bóng CFL15W NN-R660; C: bóng CFL20W NN-FR730; D: bóng CFL15W NN-FR730; E: bóng ĐC (compac 20W) A B C D E NGUYEN QUANG THACH
  70. 70. NGUYEN QUANG THACH => Đối với cúc nhân giống :  Sử dụng đèn chiếu sáng CFL-20W NN-R660 cho hệ số nhân giống hoa cúc tƣơng tự nhƣ đèn sợi đốt.  Điện năng tiêu thụ tại Hà Nội giảm 90% (sử dụng bóng CFL-20W chiếu sáng 3h/đêm thay đèn sợi đốt 60W chiếu 10h/đêm). Tại Đà Lạt sử dụng 6h/đêm so với khi sử dụng đèn compact thƣờng 20W thời lƣợng 8h/ngày giảm 25% => Đối với cúc thương phẩm:  Đèn CFL-20W NN-R660 có tác động kìm hãm sự ra hoa dài hơn 5 ngày, phẩm chất hoa tốt hơn.  Điện năng tiêu thụ khi sử dụng đèn CFL–20W NN- R660 tại Hà Nội với thời lƣợng 3h/đêm tiết kiệm 90% so với sử dụng đèn sợi đốt 60W. Tại Đà Lạt với thời lƣợng 4h/đêm tiết kiệm 80% so với sử dụng đèn sợi đốt 60W và 50% so với sử dụng đèn compact thông thƣờng.
  71. 71. Thanh long đang chiếu đèn trong thí nghiệm xác định thời lƣợng chiếu sáng A: Tại Hàm Thuận Nam, Bình Thuận; B: Tại Gò Dầu, Tây Ninh; C: Tại Chợ Gạo. Tiền Giang A B C 73 GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch
  72. 72. Tại Tây Ninh: Ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến số nụ và số cành có nụ trên các công thức chiếu đèn khác nhau vụ Đông Xuân 2013-2014 (từ tháng 12/2013 đến tháng 3/2014) 74 Đèn CFL-20W NN R cho số nụ và số cành ra nụ khác biệt công thức đèn sợi đốt 60W (sai khác có ý nghĩa về mặt thống kê) và cao hơn các đèn khác. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Đèn sợi đốt 60W Đèn CFL-20WNN 2000K–2 (R/FR = 4,5) Đèn CFL- 20WNN R–2 (R/FR = 10) Đèn CFL- 20W NN B/R – 2 (R/FR = 15) Số cành ra nụ/cây Số nụ/cây
  73. 73. Tại Bình Thuận: Ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến số nụ và số cành có nụ trên các công thức chiếu đèn khác nhau vụ Đông Xuân 2013-2014 (từ tháng 12/2013 đến tháng 3/2014) 75 Đèn CFL-20W NN R cho số nụ và số cành ra nụ khác biệt công thức đèn sợi đốt 60W (sai khác có ý nghĩa về mặt thống kê) và cao hơn các đèn khác. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Đèn sợi đốt 60W Đèn CFL-20WNN 2000K–2 (R/FR = 4,5) Đèn CFL- 20WNN R–2 (R/FR = 10) Đèn CFL- 20W NN B/R – 2 (R/FR = 15) Số cành ra nụ/cây Số nụ/cây
  74. 74. Tại Tiền Giang: Ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến số nụ và số cành có nụ trên các công thức chiếu đèn khác nhau vụ Đông Xuân 2014-2015 (từ tháng 12/2014 đến tháng 3/2015) 76 Đèn CFL-20W NN R cho số nụ và số cành ra nụ tương đương công thức đèn sợi đốt 60W và cao hơn các đèn khác. 0 5 10 15 20 25 Đèn sợi đốt 60W Đèn CFL-20WNN 2000K–3 (R/FR = 4,5) Đèn CFL- 20WNN R–3 (R/FR = 10) Đèn CFL- 20W NN B/R – 3 (R/FR = 15) Số cành ra nụ/cây Số nụ/cây
  75. 75. KIỂM TRA ĐỘ ÁNH SÁNG ĐÈN TRỰC TIẾP TRÊN CÂY THANH LONG Xác định mật độ và độ cao treo đèn compact chuyên dụng cho cây thanh long
  76. 76. Thanh long sau khi chiếu đèn trong thí nghiệm xác định mật độ đèn A: Tại Hàm Thuận Nam, Bình Thuận; B: Tại Gò Dầu, Tây Ninh; A B NGUYEN QUANG THACH
  77. 77. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 79 Đối với Thanh long: Sử dụng đèn huỳnh quang CFL 20WNN R: - Tiết kiệm 40 - 66% điện năng tiêu thụ so với đèn sợi đốt IL-60W - Cho số nụ tƣơng đƣơng so với đèn sợi đốt IL-60W và cao hơn so với đèn CFL - 20W vàng. - Tiết kiệm tiền điện từ 10.752.000 đến 26.920.000 vnd/ha/năm
  78. 78. Aquaponics là sự kết hợp nuôi cá và trồng cây trong một hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn. Hệ thống kết hợp này tăng cường sản lượng thủy sản và đồng thời sản xuất ra thêm sản phẩm thứ hai là cây trồng. Aquaponics : là thuật ngữ (ra đời 1970) kết hợp giữa •Aquaculture (nuôi trồng thủy sản) •Hydroponics (thủy canh). 80 VI. AQUAPONICS (Công nghệ sản xuất rau sạch hữu cơ bằng phương pháp thủy canh kết hợp nuôi cá trong chu trình khép kín quy mô lớn)
  79. 79. 81GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch
  80. 80. Các yếu tố chính cho một hệ thống aquaponics thành công là: • Oxy hòa tan : 6-7mg/L • Nhiệt độ nước : ~23 - 30°C • pH: 6,5 – 7 • NO3: < 150 mg/L • Ammonium: – NH4 +: < 1 mg/L – NH3: < 0,04 mg/L 82GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch
  81. 81. • EC của dung dịch dinh dưỡng trong hệ thống Aquaponic thường dao động từ 0,8-1,2 mS/cm • pH của dung dịch dinh dưỡng trong hệ thống Aquaponic phải phù hợp cho cả cây và cá: 6,2- 7,5 83GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch
  82. 82. Mô hình Aquaponics tại Viện SH Nguyễn Tất Thành - NTTU 84GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch
  83. 83. 85GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch Aquaponics quy mô lớn
  84. 84. 86GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch Hệ thống nuôi cá công nghệ cao “Sông trong ao” tại cơ sở thủy sản xã Hòa Phong – Hưng Yên
  85. 85. 87GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch
  86. 86. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 88 Kết nối cùng hệ thống sản xuất rau thủy canh Hệ thống trồng cây nuôi cá khép kín quy mô lớn tại cơ sở thủy sản xã Hòa Phong – Hưng Yên
  87. 87. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 89 Hệ thống xử lý nước cá Hệ thống cấp nước lên dàn trồng
  88. 88. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 90
  89. 89. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 91
  90. 90. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 92 Vô cơ Hữu cơ Một số kết quả nghiên cứu về trồng dưa lưới hữu cơ
  91. 91. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 93
  92. 92. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 94 Vô cơ (1406,3g) Hữu cơ (1096g)
  93. 93. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 95 Vô cơ Brix: 17 Độ dày thịt: 3 cm Độ dày vỏ: 0,6 cm Hữu cơ Brix: 18 Độ dày thịt: 3 cm Độ dày vỏ: 0,35 cm
  94. 94. GS.NGND Nguyễn Quang Thạch 96 1. Phát triển trồng trọt ứng dụng công nghệ cao là xu hướng tất yếu của Nông nghiệp Việt Nam. 2. KHÔNG THỂ CÓ TRỒNG TRỌT CÔNG NGHỆ CAO MÀ KHÔNG CÓ SINH LÝ THỰC VẬT:  Chỉ có thể xây dựng được các giải pháp công nghệ tiên tiến cho cây trồng khi có được cơ sở sinh lý thực vật sâu sắc.  Không thể có công nghệ trồng cây trong dung dịch, trồng cây hữu cơ khi không có nghiên cứu về dinh dưỡng khoáng.  Không thể có công nghệ Plant factory, công nghệ đèn LED khi không có hiểu biết về ánh sáng và quang hợp, không thể có công nghệ điều khiển ra hoa khi không nắm vững học thuyết Phytocrom… 3. Thời kỳ nghiên cứu và ứng dụng sinh lý thực vật cho NNCNC đang nở rộ. Những người làm công tác giảng dạy, nghiên cứu SLTV hãy cùng nhau sát cánh sáng tạo ra những công nghệ mới, kỹ thuật mới. 4. Các nhà doanh nghiệp hãy tin tưởng vào các nhà khoa học VN, giao cho họ nhiệm vụ, hãy tạo điều kiện và đón chờ những thành công của các nhà SLTV Việt Nam. D. KẾT LUẬN
  95. 95. Xin chân thành cảm ơn sự lắng nghe của Quý vị! GS.NGNN Nguyễn Quang Thạch 97

×