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.

Theo Liên Hợp Quốc, dân số thế giới có thể đạt 9,8 tỷ vào năm 2050. Một dân số lớn như vậy sẽ cần lượng lương thực gấp khoảng 1,7 lần so với hiện tại.

Một trong những giải pháp có thể giải quyết nhu cầu về sản xuất thực phẩm đa dạng và giàu chất dinh dưỡng hơn là chính là hệ thống canh tác theo chiều dọc – một quá trình ngày càng được áp dụng phổ biến ở những nơi như Châu Âu, Hoa Kỳ và Nhật Bản. Hệ thống này bao gồm các loại nông sản được trồng trong nhà theo các lớp xếp theo chiều dọc.

Nguồn sản xuất thực phẩm ổn định

Điều làm cho hệ thông canh tác dọc trở thành một hình thức canh tác hiệu quả và khả thi để sản xuất nông sản là thực tế là nó (1) tiết kiệm không gian và (2) cho phép nông dân trồng trọt quanh năm, bất kể khí hậu hay mùa vụ.

Sự quan tâm đến hình thức canh tác này đã tăng nhanh trong những năm gần đây. Công ty nghiên cứu thị trường MarketsandMarkets dự đoán rằng thị trường toàn cầu cho hệ thống canh tác dọc sẽ trị giá 18,4 tỷ đô la vào năm 2022, gấp đôi so với năm 2016 (9 tỷ đô la).

Đổi mới vì một tương lai xanh hơn

Trào lưu sản xuất thực phẩm giàu chất dinh dưỡng, bền vững đang lan rộng trên toàn thế giới và Samsung cam kết thúc đẩy sự đổi mới trong lĩnh vực này.

Mùa xuân năm ngoái, Samsung đã công bố ra mắt một loạt các sản phẩm đèn LED làm vườn, tạo ra phổ ánh sáng rộng để hỗ trợ sự phát triển của cây một cách tươi tốt. Vào ngày 23/4, Samsung đã giới thiệu một bản cập nhật cho LM495H, có tính năng hiệu quả photon cao nhất trong số các đèn LED trắng công suất trung bình hiện nay. Công ty cũng đã tiết lộ một số cải tiến thú vị được thiết kế để giúp người tiêu dùng dễ dàng trồng và thưởng thức các loại rau tươi, tốt cho sức khỏe ngay trong chính ngôi nhà của họ.

Samsung cũng đã tạo nên thêm một điểm nhấn tại Triển lãm Ngành Công nghiệp Nhà bếp & Nhà tắm ở Las Vegas năm nay với công nghệ Chef Garden hoàn toàn mới, mang đến một cách đơn giản, thân thiện với môi trường để trồng thực phẩm trong nhà. Chef Garden được tích hợp hoàn hảo với tủ lạnh Family Hub thế hệ tiếp theo của Samsung, và tự động điều chỉnh bước sóng ánh sáng để cho phép người dùng trồng và thưởng thức rau quả tươi, không có thuốc trừ sâu quanh năm.

Chohui Kim thuộc Trung tâm công nghệ LED của Samsung cho biết:”Hiện nay ngày càng có nhiều người quan tâm đến thực phẩm tốt cho sức khỏe. Đèn LED HorticARM đang đóng một vai trò quan trọng trong ngành nông nghiệp dọc và nông nghiệp trong nhà, và chúng tôi đang tìm cách mở rộng các ứng dụng của nó trong các lĩnh vực khác nhau.”

Phần thứ hai của loạt bài “Xanh Hóa” của Samsung sẽ làm nổi bật các xu hướng công nghệ và các nỗ lực của công ty liên quan đến hình thức canh tác thân thiện với môi trường một cách chi tiết.