ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐÈN LED TRONG SẢN XUẤT LAN ĐẠI HỒ ĐIỆP BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ


Đề tài tham dự Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Thừa Thiên Huế lần thứ X năm 2020

 

MÔ TẢ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

“Ứng dụng công nghệ đèn Led nhằm nâng cao năng suất, giảm chi phí trong sản xuất giống lan Đại Hồ Điệp bằng phương pháp nuôi cấy mô.

I. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Việt Nam đang có thứ hạng cao trên thế giới về chỉ số tăng trưởng bất chấp tình trạng suy thoái kinh tế toàn cầu. Tuy nhiên, thách thức đặt ra là mức độ tăng trưởng nền kinh tế diễn ra mạnh mẽ đồng nghĩa với việc nhu cầu sử dụng năng lượng tăng nhanh. Trung bình mỗi năm nhu cầu năng lượng của đất nước tăng gấp hai nhưng ngành năng lượng tăng trưởng chỉ đáp ứng khoảng 60% yêu cầu. Tiết kiệm năng lượng trở thành nhu cầu cấp thiết. Tiết kiệm là bài toán về hiệu quả sản xuất.

Đứng trước thực trạng đó, việc tiết kiệm hay sử dụng năng lượng có hiệu quả cần được các doanh nghiệp, ngành kinh tế, các nhà quản trị, chuyên gia nhìn nhận nghiêm túc. Doanh nghiệp sản xuất thường sử dụng nhiều năng lượng. Bằng việc ứng dụng khoa học kỹ thuật, các doanh nghiệp đã tìm thấy lời giải và tính hiệu quả trong bài toán tiết kiệm. Trong thực tế, không phải trường hợp nào cũng chứng tỏ hiệu quả của giải pháp đưa ra. Cần cân nhắc việc tích hợp các giải pháp để giảm thiểu chi phí trong sản xuất thay tính đến bài toán thay thế thiết bị mới tiết kiệm năng lượng.

Công ty lâm nghiệp Tiền Phong là một doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực lâm nghiệp, trong đó có hoạt động sản xuất giống cây lâm nghiệp, nông nghiệp. Hệ thống sản xuất và cung ứng cây giống nuôi cấy mô ở quy mô công nghiệp, hằng năm cung cấp ra thị trường gần 10 triệu cây giống nuôi cấy mô. Chi phí tiền điện khá lớn chiếm khoảng 10% doanh thu từ việc sản xuất giống. Việc sử dụng điện chưa thực sự hiệu quả tại một số công đoạn sản xuất, đặc biệt là việc sử dụng nguồn ánh sáng nhân tạo trong vi nhân giống.

Nghiên cứu ứng dụng tiến bộ kỹ thuật trong việc sử dụng đèn Led nhằm tăng năng suất, giảm chi phí trong sản xuất nuôi cấy mô; xây dựng hệ thống phòng nuôi theo hướng cung cấp một phần ánh sáng ban ngày cho quang hợp, 1 phần sử dụng ánh sáng nhân tạo (đèn led) trong vi nhân giống cây lan Đại Hồ Điệp là nhu cầu rất cần thiết. Công ty lâm nghiệp Tiền Phong triển khai nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng công nghệ đèn Led nhằm nâng cao năng suất, giảm chi phí trong sản xuất giống lan Đại Hồ Điệp bằng phương pháp nuôi cấy mô” đã đạt được một số kết quả.

II. TÓM TẮT NỘI DUNG

1. Mục tiêu của nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm:

Xác định tối ưu cường độ ánh sáng đèn Led đối với các giai đoạn nhân giống Lan Đại Hồ Điệp trong nuôi cấy mô.

So sánh hiệu quả của  sử dụng đèn Led với đèn compact trong nâng cao năng suất, giảm chi phí  nhân giống Lan Đại Hồ Điệp trong nuôi cấy mô.

Xác định hiệu quả sử dụng ánh sáng tự nhiên kết hợp đèn Led đối với các giai đoạn nhân giống Lan Đại Hồ Điệp trong nuôi cấy mô.

2. Các nội dung chính của đề tài

Đề tài nghiên cứu các nội dung:

Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đèn LED đến khả năng nhân chồi của cây lan Đại hồ điệp.

Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đèn LED đến khả năng ra rễ của cây lan Đại hồ điệp.

Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đèn compact đến khả năng nhân chồi của cây lan Đại hồ điệp.

Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đèn compact đến khả năng ra rễ của cây lan Đại hồ điệp.

So sánh hiệu quả kinh tế của việc sử dụng đèn Led và đèn Compact trong nhân giống cây lan Đại hồ điệp.

Ảnh hưởng của  ánh sáng tự nhiên kết hợp ánh sáng đèn Led đến khả năng nhân chồi của cây lan Đại hồ điệp.

Ảnh hưởng của  ánh sáng tự nhiên kết hợp ánh sáng đèn Led đến khả năng ra rễ của cây lan Đại hồ điệp.

So sánh hiệu quả kinh tế của việc sử dụng đèn Led và ánh sáng tự nhiên kết hợp ánh sáng đèn Led trong  nhân giống cây lan Đại hồ điệp.

Ảnh hưởng của việc sử dụng các loại đèn chiếu sáng đến tỷ lệ sống ở vườn ươm của cây lan Đại hồ điệp.

 

3. Kết quả nghiên cứu

        a. Điều kiện chiếu sáng của ánh sáng LED kết hợp với ánh sáng tự nhiên với thời gian chiếu sáng của đèn LED là 8 giờ là nguồn ánh sáng thích hợp nhất cho quá trình nhân nhanh chồi in vitro cây lan Hồ Điệp cho ra kết quả vượt trội về các chỉ tiêu số chồi/mẫu, chiều dài chồi, tỷ lệ thủy tinh thể chồi, tỷ lệ sống chồi, số chồi tương ứng với 4,14 chồi/mẫu, chiều cao 2,25 cm, tỷ lệ thủy tinh thể chồi: 3,9%, tỷ lệ sống chồi: 97,8% cho cây khỏe và lá tốt.

Hình 1. Cụm chồi lan Đại hồ điệp ở ô mẫu sử dụng đèn Led kết hợp ánh sáng tự nhiên

Hình 2. Cây lan đại hồ điệp ra rễ ô mẫu sử dụng đèn Led kết hợp ánh sáng tự nhiên

       b. Khả năng tạo rễ cây lan Hồ Điệp in vitro khi được nuôi dưới điều kiện chiếu sáng của ánh sáng LED kết hợp với ánh sáng tự nhiên với thời gian chiếu sáng của đèn LED là 8 giờ là nguồn ánh sáng thích hợp nhất cho quá trình ra rễ in vitro cây lan Hồ Điệp cho ra kết quả vượt trội về các chỉ tiêu số chiều cao cây, chiều dài rễ, số lượng rễ/cây, tỷ lệ ra rễ của cây tương ứng với chiều cao: 4,22 cm, số lượng rễ: 3,25 rễ/cây, chiều dài rễ: 3,12cm, tỷ lệ thủy tinh thể: 2,51%, tỷ lệ sống: 96,9% cho cây khỏe và lá tốt.

        c. Tỷ lệ sống của cây con khi ra vườn ươm đạt 95,2% khi cây lan Hồ Điệp in vitro được nuôi dưới điều kiện chiếu sáng của ánh sáng LED kết hợp với ánh sáng tự nhiên với thời gian chiếu sáng của đèn LED là 8 giờ. Xu hướng khi sử dụng hoàn toàn ánh sáng nhân tạo ở giai đoạn ra rễ thì sẽ làm giảm chất lượng giống cây con ra vườn.

 

 

 


        


        d. Qua kết quả nghiên cứu cho thấy, cây lan Đại hồ điệp sinh trưởng và phát triển tốt hơn dưới điều kiện ánh sáng đèn LED. Các chỉ tiêu sinh trưởng của các Hồ Điệp dưới điều kiện chiếu sáng LED đều cao hơn so với đèn Compact. Tuy nhiên, mức tiêu thụ điện lại giảm đi so với đèn Compact. Có thể giảm chi phí tiêu thụ điện năng khá lớn nếu thay thế toàn bộ hệ thống đèn Compact bằng hệ thống đèn LED ở phòng mô Công ty.

        e. Cây lan Đại hồ điệp sinh trưởng và phát triển tốt hơn dưới điều kiện ánh sáng đèn Led kết hợp với ánh sáng tự nhiên. Các chỉ tiêu sinh trưởng của các loại lan Đại hồ điệp dưới điều kiện chiếu sáng Led kết hợp với ánh sáng tự nhiên đều cao hơn so với chỉ sử dụng ánh sáng nhân tạo. Việc kết hợp ánh sáng tự nhiên và nhân tạo đem lại hiệu quả cao trong sản xuất giống lan Đại hồ điệp.

4. Tính mới và sáng tạo

4.1. Tính mới

Lần đầu tiên đèn Led được sử dụng kết hợp với ánh sáng tự nhiên trong sản xuất nuôi cấy mô lan Đại hồ điệp trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế nói riêng và cả nước nói chung.

4.2. Tính sáng tạo

Đưa ra được phương pháp bố trí, sắp xếp, kết hợp với xây dựng hệ thống phòng nuôi có kết cấu phù hợp đảm bảo kết hợp ánh sáng tự nhiên và ánh sáng nhân tạo trong sản xuất mẫu lan Đại hồ điệp, tạo tiền đề ứng dụng đèn Led sản xuất các loại cây khác trong tương lai.

5. Hiệu quả kinh tế - kỹ thuật - xã hội

5.1. Hiệu quả kinh tế

Hệ số nhân giống khá cao, giảm công lao động, tiết kiệm chi phí.

Sử dụng đèn Led kết hợp ánh sáng tự nhiên giúp tiết kiệm lượng lớn chi phí sản xuất trong nuôi cấy mô:

Bảng 1. So sánh hiệu quả kinh tế của việc sử dụng đèn Led, đèn Led có kết hợp sử dụng ánh sáng tự nhiên và đèn Compact trong nhân giống cây lan Đại hồ điệp

Chỉ tiêu

Đơn vị

Đèn Compact

Đèn Led

Đèn Led + ánh sáng tự nhiên

(1): Công suất

W

18

16

16

(2): Tuổi thọ

giờ

8.000

50.000

50.000

(3): Giá sản phẩm

đồng

50.000

150.000

150.000

(4): Tổng số giờ thắp sáng liên tục trong 5 năm

giờ

21.900

21.900

14.600

(5) = (4)/(2): Số bóng phải mua trong 5 năm sử dụng

cái

5

1

1

(6): Số bóng trong ô

 

10

2

1

(7) = (5) x (3) x (6): Tiền đầu tư bóng đèn cho 1 ô trong 5 năm

đồng

2.500.000

300.000

150.000

(8): Giá điện trung bình

đồng/1kWh

2.000

2.000

2.000

(9) = (1) x (4) x (8) x (6)/1000: Tiền điện tiêu thụ trong 5 năm cho 1 ô

đồng

7.884.000

1.401.600

467.200

(10) = (7) + (9): Tổng chi phí cho 5 năm

đồng

10.384.000

1.701.600

617.200

(11) Chênh lệch phí đầu tư giữa đèn led và đèn Compact

đồng

8.682.400

 

(12) Chênh lệch phí đầu tư giữa đèn led có kết hợp ánh sáng tự nhiên và đèn Compact

đồng

9.766.800

 * Hiện tại, Công ty chúng tôi có đầy đủ cơ sở vật chất, với diện tích phòng Lab: 1.000 m2. Trong đó có 400 m2 phòng nuôi mẫu (Số ô mẫu hiện tại: 790 ô), 600 m2 phòng chức năng khác. Dựa theo hiệu quả của đề tài nghiên cứu, nếu tiến hành thay thế toàn bộ hệ thống đèn Compact bằng hệ thống đèn Led sẽ tiết kiệm lượng lớn chi phí sản xuất:

     Chi phí đầu tư chênh lệch trong 5 năm:

                                         790 ô x 9.766.800 = 7.715.772.000 đồng.

5.2. Hiệu quả kỹ thuật

Tạo được sự non trẻ cho mẫu cấy, tăng chất lượng mẫu (tỷ lệ sống mẫu chồi: 97.8%, tỷ lệ mẫu chồi thủy tinh hóa: 3.9%, tỷ lệ sống mẫu rễ: 96.9%, tỷ lệ mẫu rễ thủy tinh hóa: 2.51%).

 Cây con ngoài vườn ươm có sức sống cao, sinh trưởng và phát triển tốt (tỷ lệ sống ở vườn ươm: 95.2%, mức tăng trưởng lá: 2.07 cm sau 2 tháng trồng).

Xác định được cường độ ánh sáng tối ưu, tăng hệ số nhân giống (4.15).

Việc sử dụng đèn Led kết hợp với ánh sáng tự nhiên, có thể giảm tải một lượng lớn điện năng tiêu thụ trong một đơn vị thời gian, giảm thiểu tối đa nguy cơ xảy ra các sự cố về an toàn điện trong quá trình vận hành sản xuất.

5.3. Hiệu quả xã hội

Hạ giá thành sản phẩm.

Hướng tới cung cấp giống lan Đại hồ điệp chất lượng cao cho thị trường cả nước, giảm phụ thuộc vào thị trường giống nhập ngoại, đặc biệt trong thời kỳ dịch bệnh COVID - 19 đang bùng phát trên thế giới như hiện nay.

Ứng dụng công nghệ đèn Led trong việc nâng cao năng suất, giảm chi phí trong sản xuất nuôi cấy mô giống lan Đại Hồ Điệp hoàn toàn phù hợp với chủ trương, định hướng phát triển, mục tiêu của “Chương trình quốc gia sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả giai đoạn 2019 – 2030 (VNEEP3)” của Bộ Công thương.

Tạo ra bước ngoặt mới trong việc ứng dụng công nghệ sản xuất cây giống chất lượng cao của Tỉnh nhà.

5.4. Hiệu quả môi trường

Sử dụng tiết kiệm năng lượng điện trong sản xuất góp phần không nhỏ đến việc bảo vệ môi trường sống trong thời đại biến đổi khí hậu như hiện nay.

6. Khả năng áp dụng

Việc ứng dụng công nghệ đèn Led trong việc nâng cao năng suất, giảm chi phí trong sản xuất nuôi cấy mô giống lan Đại Hồ Điệp đáp ứng tốt tất cả các tiêu chí, yêu cầu kỹ thuật, chi phí sản xuất, tối ưu hóa quy trình, tối thiểu hóa rủi ro nên có thể áp dụng và triển khai trên quy mô lớn nhằm cung cấp nguồn giống chất lượng cho quy hoạch phát triển sản xuất lan Đại hồ điệp trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế, cũng như trên cả nước.

Thông tin liên hệ: Công ty TNHH Nhà nước MTV Lâm nghiệp Tiền Phong.

Địa chỉ: xã Thủy Bằng – thị xã Hương Thủy – tỉnh Thừa Thiên Huế.

Điện thoại: 02343 865 905.

Website: lamnghieptienphong.com.vn

Email: lamnghieptienphong@yahoo.com.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Các bài viết khác: