[Phỏng vấn] Thắp sáng con đường: Giáo sư Chun Changhoo nói về đèn LED của Samsung được dùng cho mô hình nông nghiệp dọc

Trang trại thông minh là một hệ thống canh tác thông minh áp dụng công nghệ thông tin và truyền thông (CNTT-TT) vào nông nghiệp. Một ví dụ về hệ thống canh tác thông minh là mô hình nông nghiệp dọc, trong đó nông sản được trồng theo lớp xếp chồng lên nhau theo chiều dọc. Mô hình nông nghiệp dọc đã thu hút sự chú ý trong thời gian gần đây như là một mô hình nông nghiệp tiềm năng trong tương lai nhờ những lợi thế mà nó mang lại, bao gồm sử dụng tiết kiệm không gian và tài nguyên, hình thức canh tác thân thiện với môi trường và thu hoạch đáng tin cậy.

Công ty Điện tử Samsung năm ngoái đã gia nhập ngành công nghiệp thực phẩm tương lai bằng cách giới thiệu đèn LED toàn phổ màu trắng dùng cho hệ thống nông nghiệp dọc. Để tìm hiểu rõ thêm về tương lai của ngành nông nghiệp, Samsung Newsroom đã có cuộc nói chuyện với Giáo sư Chun Changhoo (Trường Đại học Nông nghiệp và Khoa học Đời sống, Đại học Quốc gia Seoul), cố vấn viên cho quá trình phát triển đèn LED nông nghiệp của Samsung và chuyên gia tăng trưởng thực vật, về ‘thực phẩm trong tương lai’ và vai trò công nghệ trong việc thúc đẩy tương lai này.

H. Điều gì dẫn đến việc áp dụng các kỹ thuật nông nghiệp như hệ thống canh tác dọc? Và hình thức này sẽ mang lại lợi ích gì cho mọi người?

Ngày nay, một số yếu tố đã dẫn đến nhu cầu đổi mới nền nông nghiệp ngày càng tăng nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, bao gồm dân số toàn cầu ngày càng tăng, các tác động tiêu cực của công nghiệp hóa và sự nóng lên toàn cầu đối với độ phì nhiêu của đất trồng trọt. Hệ thống nông nghiệp dọc, hình thức canh tác ngày càng được phổ biến ở những nơi như Châu Âu, Hoa Kỳ và Nhật Bản, là một trong những đổi mới có tiềm năng đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nguồn thực phẩm dồi dào, lành mạnh.

Hệ thống nông nghiệp dọc được sản xuất trong nhà và không bị ảnh hưởng bởi sâu bệnh, điều này có nghĩa là các loại cây trồng không cần thuốc trừ sâu. Do vậy, các loại rau được sản xuất trong các trang trại thực vật này không yêu cầu một quy trình rửa riêng – mọi người có thể thưởng thức các loại rau tươi này trực tiếp. Hệ thống thông minh có kiểm soát mà hình thức canh tác này áp dụng cung cấp môi trường tăng trưởng tốt nhất có thể, có nghĩa là sản phẩm tạo ra giàu về cả hương vị lẫn chất dinh dưỡng. Ngoài ra, do hệ thống này được trồng ngay trong nhà nên các loại nông sản không bị ảnh hưởng bởi yếu tố khí hậu như các loại nông sản được trồng ngoài trời, như thời tiết xấu và bụi.

H. Những cây nào có thể được trồng theo hệ thống canh tác này?

Để cho cây phát triển đúng cách, chúng cần được tiếp xúc với một vài yếu tố cần thiết, chẳng hạn như ánh sáng, độ ẩm và một số chất dinh dưỡng. Hệ thống canh tác dọc cung cấp tất cả các yếu tố cần thiết này, có nghĩa là về mặt lý thuyết, tất cả mọi loại thực vật đều có thể được trồng trong hệ thống canh tác này.

Tuy nhiên, nếu nói về tính chất cung và cầu của một số loại nông sản nhất định thì việc áp dụng mô hình canh tác dọc này để trồng chủ yếu những loài thực vật có thể thu hoạch hoàn toàn trong khoảng thời gian ngắn và không quá 20 đến 30 cm là hợp lý nhất – để chúng có thể phát triển thành các lớp xếp chồng lên nhau theo chiều dọc trong một căn phòng. Các loại nông sản phù hợp với các tiêu chí này bao gồm các loài thảo mộc, rau diếp và rau cải lông.

H. Đèn LED được sử dụng trong các nhà máy sản xuất đóng vai trò gì? Nó có thay thế nhu cầu ánh sáng tự nhiên không?

Ánh sáng là một yếu tố rất quan trọng trong sự phát triển của thực vật, và may mắn thay, đèn LED, hiện đang được sử dụng rộng rãi trên các trang trại nông nghiệp chiều dọc, có thể vượt xa những gì ánh sáng mặt trời tự nhiên cung cấp cho quá trình canh tác sản xuất.

Việc quang hợp, nảy mầm và sinh trưởng của cây đều phụ thuộc vào bức sóng ánh sáng mà cây tiếp xúc. Ánh sáng LED có thể cung cấp các điều kiện ánh sáng tối ưu nhất để trồng bất kỳ thực vật nào vì việc điều chỉnh bức sóng LED rất dễ. Các bức sóng ánh sáng khác nhau có thể ảnh hưởng đến hương vị và hàm lượng dinh dưỡng của các loại thực vật khác nhau. Thậm chí kể cả khi trong cùng một loài, các loại rau có thể có vị đắng. Mối tương quan giữa bức sóng với loại rau thích hợp còn được gọi là “công thức ánh sáng.

H. Khía cạnh quang phổ của đèn LED trắng dùng cho canh tác mà ông đã phát triển cùng với Samsung là gì?

Tại các nhà máy sản xuất thực vật đầu tiên, sự kết hợp của ánh sáng đỏ và xanh chủ yếu được sử dụng để hỗ trợ canh tác vì vào thời điểm đó, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng sự phát triển của thực vật bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi các bức sóng của ánh sáng đỏ và xanh. Tuy nhiên, ánh sáng đỏ và xanh khiến việc theo dõi màu sắc của lá hoặc sự phát triển tổng thể của cây trở nên khó khăn.

Gần đây, các nhà nghiên cứu mối quan hệ giữa thực vật và ánh sáng đã nhấn mạnh tầm quan trọng của bước sóng ánh sáng xanh đối với sự tăng trưởng của cây. Kết quả hiện nay cho thấy thực vật hấp thụ ánh sáng xanh tốt nhất, so với đèn LED có màu khác. Đây là lý do tại sao chúng tôi đã phát triển một loại ánh sáng màu trắng – nó là sự pha trộn của cả ba màu đèn. Các mô-đun LED làm vườn dựa trên toàn phổ màu trắng của Samsung, khai thác một loạt các bước sóng, làm cho nó hiệu quả hơn trong việc tạo khung trong nhà.

H. Những lợi thế của đèn LED dùng cho canh tác toàn phổ màu trắng là gì?

Việc trồng cây nói tóm gọn lại là việc kết hợp giữa các bức sóng cho từng loại thực vật phù hợp – từ rau, quả đến cây dược liệu. Tuy nhiên, việc tìm kiếm loại nông sản phù hợp thường tốn thời gian và chi phí – một công việc khó khăn đối với hầu hết các trang trại dọc.

Việc hợp tác với Samsung, công ty hàng đầu thế giới về công nghệ LED, tập trung vào quá trình tìm ra sự kết hợp tối ưu của các bước sóng ánh sáng cần thiết cho sự phát triển của cây. Để làm điều này, các nông sản có nhu cầu cao nhất từ các nhà máy sản xuất hiện có đã được ghi chép lại và sau đó các thí nghiệm trên chúng được thực hiện với nhiều tổ hợp bước sóng ánh sáng khác nhau. Và từ những kết quả thử nghiệm này, các sản phẩm chiếu sáng của Samsung đã được ra đời, bao gồm cả đèn LED làm vườn toàn phổ màu trắng. Những sản phẩm này được kỳ vọng sẽ giúp ích rất nhiều không chỉ cho nông dân trồng cây quy mô lớn hiện tại mà cả những người trồng trong nhà mới làm quen, những người nông dân muốn thử phương pháp trồng trọt mới và toàn bộ ngành trồng trọt.

H. Theo ông thì Samsung sẽ đóng vai trò gì trong lĩnh vực thực phẩm và nông nghiệp trong tương lai?

Samsung đã hợp tác chặt chẽ với các nhóm nghiên cứu nông nghiệp để đưa ra các công nghệ và sản phẩm mới có thể đóng góp cho sự phát triển của lĩnh vực tăng trưởng thực vật, một nhiệm vụ mà tôi thấy đặc biệt có ý nghĩa. Việc hợp tác này chắc chắn sẽ đem lại một sự phát triển tốt cho các ngành thực phẩm và nông nghiệp trong tương lai.

Sản phẩm mới nhất của Samsung, Chef Garden, giúp người tiêu dùng có thể tự trồng các loại cây ngay trong gian bếp của mình. Tôi hy vọng rằng trải nghiệm từ Chef Garden giúp cho người tiêu dùng cảm thấy biết ơn hơn và đem đến sự tò mò đối với ngành nông nghiệp – thực phẩm.