Trong sản xuất nông nghiệp, ánh sáng là một trong những yếu tố môi trường chính ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Đối với cây trồng ngày ngắn, thời gian tiếp xúc với ánh sáng quyết định trực tiếp sự chuyển đổi giai đoạn sinh trưởng và năng suất của chúng. Nhà kính điều khiển ánh sáng, còn được gọi là nhà kính che phủ hoặc nhà kính quang chu kỳ, cho phép canh tác quanh năm các loại cây trồng ngày ngắn bằng cách điều khiển nhân tạo chu kỳ ánh sáng, phá vỡ các giới hạn theo mùa. Công nghệ này đã trở thành một thành phần thiết yếu của các hoạt động nông nghiệp hiện đại.
Khái niệm cốt lõi của việc kiểm soát ánh sáng liên quan đến việc sử dụng các vật liệu che phủ để giảm nhân tạo số giờ chiếu sáng ban ngày, mô phỏng các điều kiện ngày ngắn để tạo ra hoặc đẩy nhanh các giai đoạn ra hoa và đậu quả ở các loại cây trồng ngày ngắn. Công nghệ này mang lại một số lợi ích quan trọng:
Dựa trên các phương pháp che phủ, nhà kính điều khiển ánh sáng chủ yếu được chia thành hai loại: hệ thống che phủ bên ngoài và che phủ bên trong.
Những nhà kính này có vật liệu che phủ được lắp đặt trên cấu trúc bên ngoài, thường sử dụng cơ chế lăn hoặc trượt. Thiết kế này tương đối đơn giản, tiết kiệm chi phí và phù hợp để cải tạo các nhà kính thông thường hiện có.
Đặc điểm cấu trúc:
Ưu điểm và nhược điểm:
Những nhà kính này có vật liệu che phủ được lắp đặt bên trong cấu trúc nhà kính, thường sử dụng thiết kế hai lớp với vật liệu bên ngoài trong suốt và lớp che phủ bên trong. Loại này cung cấp khả năng kiểm soát ánh sáng và độ bền vượt trội nhưng với chi phí cao hơn, khiến nó phù hợp hơn cho việc xây dựng mới.
Đặc điểm cấu trúc:
Ưu điểm và nhược điểm:
Việc triển khai thành công nhà kính điều khiển ánh sáng phụ thuộc vào một số công nghệ quan trọng:
Việc lựa chọn vật liệu che phủ ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả và tuổi thọ. Các yếu tố chính cần xem xét bao gồm:
Các vật liệu phổ biến bao gồm vải che nắng đen, màng che phủ, vải che nắng tráng nhôm và hệ thống che phủ nhiều lớp.
Thiết kế phù hợp đảm bảo hoạt động hiệu quả và hiệu suất. Các yếu tố quan trọng bao gồm:
Việc lắp đặt đòi hỏi sự chú ý đến việc bịt kín, triển khai trơn tru, ổn định cấu trúc và các tính năng an toàn.
Che phủ làm thay đổi các điều kiện vi khí hậu, đòi hỏi phải kiểm soát môi trường cẩn thận thông qua hệ thống thông gió, hệ thống làm mát (như phun sương hoặc tường ẩm) và điều chỉnh độ ẩm.
Trong thời gian nhiều mây hoặc những tháng mùa đông, ánh sáng nhân tạo (đèn LED, HPS hoặc đèn halogen kim loại) có thể duy trì các điều kiện sinh trưởng tối ưu với cường độ và thời gian thích hợp.
Độ ẩm tăng lên từ việc che phủ đòi hỏi các chiến lược quản lý dịch hại tổng hợp nhấn mạnh đến việc phòng ngừa, kiểm soát sinh học, bẫy vật lý và sử dụng thuốc trừ sâu có chọn lọc khi cần thiết.
Nhà kính điều khiển ánh sáng đã chứng minh được sự thành công đối với hoa cúc, dâu tây, cà chua và ớt, cho phép sản xuất quanh năm và linh hoạt trên thị trường. Những tiến bộ trong tương lai có thể sẽ tập trung vào:
Khi công nghệ nông nghiệp tiến bộ, nhà kính điều khiển ánh sáng sẽ tiếp tục chuyển đổi khả năng sản xuất cho các loại cây trồng ngày ngắn trên toàn thế giới.
