ỨNG DỤNG đèn LED CHIẾU SÁNG NÂNG CAO NĂNG SUẤT TRỒNG nấm

PHẦN I: ỨNG DỤNG ĐÈN LED ÁNH SÁNG TRẮNG CHIẾU SÁNG NÂNG CAO NĂNG SUẤT TRỒNG NẤMCHƯƠNG 1: Ý TƯỞNG ĐỀ TÀI Hiện nay, nấm mộc nhĩ được rất nhiều người trồng vì nguồn nguyên liệu rẻ tiền, dễ

ỨNG DỤNG ĐÈN LED CHIẾU SÁNG NÂNG CAO NĂNG SUẤT TRỒNG

NẤM

PHẦN I: ỨNG DỤNG ĐÈN LED ÁNH SÁNG TRẮNG CHIẾU SÁNG NÂNG CAO NĂNG SUẤT TRỒNG NẤM

CHƯƠNG 1: Ý TƯỞNG ĐỀ TÀI

Hiện nay, nấm mộc nhĩ được rất nhiều người trồng vì nguồn nguyên liệu rẻ tiền,

dễ tìm, mang lại giá trị kinh tế cao Theo Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn,Đồng Nai có khoảng 1.400 hộ sản xuất và chế biến nấm, tập trung chủ yếu ở các địaphương như Xuân Lộc, Long Khánh, Trảng Bom, Cầm Mỹ, Định Quán Các hộ đềusản xuất với quy mô lớn, bình quân mỗi hộ trồng 30 nghìn bịch, có hộ trồng lên tới

150 nghìn bịch Trong đó, mộc nhĩ (nấm mèo) chiếm khoảng 60%, còn lại là nấmrơm, nấm bào ngư, nấm sò…Trong đó, thị xã Long Khánh là một trong những địaphương đi đầu nghề trồng nấm của tỉnh Hiện tại thị xã đã có khoảng hơn 100 cơ sở

nấm đã tạo công ăn việc làm ổn định cho gần 3.000 lao động Ngoài ra, trong quátrình phát triển nghề nuôi trồng mộc nhĩ đã xuất hiện nhiều mô hình sản xuất tiêntiến, một số hộ đã mạnh dạn đầu tư trang thiết bị máy móc, phương tiện kỹ thuật,liên kết sản xuất,… tạo ra các sản phẩm nấm an toàn có sức cạnh tranh cao ở nội địa

và cũng như thị trường quốc tế Tuy nhiên, việc trồng mộc nhĩ ở đây vẫn chưa pháthuy hết được do vẫn còn sử dụng các phương pháp truyền thống, cổ điển, rập khuôn

và ảnh hưởng bởi khí hậu nên một số mùa nghịch thì người dân không thể trồng.Một trong số đó là việc chưa biết vận dụng hết tiềm lực của ánh sáng nhằm nângcao chất lượng, năng suất cây nấm và vận dụng nguồn ánh sáng của đèn để giúp câynấm phát triển bình thường khi gặp những ngày cường độ ánh sáng yếu và mưa bão.Ánh sáng đối việc tăng chất lượng và sản lượng nấm rất là quan trọng Do đó, từnhững khó khăn đó nên nhóm đưa ra ý tưởng dùng ánh sáng của ánh trăng để tăngnăng suất trồng nấm của các hộ dân

Hình 1.1.1: Tổng quan bên ngoài trại nấm mộc nhĩ tại thị xã Long Khánh, Đồng

Nai

Hình 1.1.2: Cận cảnh bên trong trại nấm mộc nhĩ tại thị xã Long Khánh, Đồng Nai

Một trại nấm mộc nhĩ tiêu chuẩn như trên thường có chiều cao 3,7m, chiều dàikhoảng 40m, chiều rộng 5m, chia thành 18 ô dọc theo chiều dài trại Một trại nấm

có khoảng 15 đến 20 cửa sổ, kích thước cửa sổ là chiều dài 2m, rộng 1m Do thíchhợp với độ ẩm, khí hậu mát mẻ nên mùa chính trồng nấm mộc nhĩ thường bắt đầu

từ tháng 10 đến tháng 1 năm sau và chia làm 2 đến 3 vụ

Hình 1.1.3: Mộ hình hóa trại nấm

1.2 TRÌNH BÀY Ý TƯỞNG:

Hiện tại, tại thị xã Long Khánh có khoảng hơn 100 hộ nông dân trồng loại mộcnhĩ (nấm mèo) với kinh nghiệm và kỹ thuật lâu đời Nhưng theo khảo sát của nhómthì năng suất của các đợt trồng nấm mộc nhĩ là khác nhau giữa các vụ do ảnh hưởng

hưởng đến chất lượng cây nấm mộc nhĩ không? Sau những câu hỏi đã đặt ra, nhóm

đã suy nghĩ và đưa ra ý tưởng dùng đèn LED để hỗ trợ cũng như thay thế ánh trăngvào mùa mưa giúp tăng năng suất cây mộc nhĩ

Hình 1.1.4: Một số hình ảnh về mộc nhĩ

Với mô hình trồng mộc nhĩ trong nhà, mỗi dây như trên sẽ có 5-6 bịch Bịchnấm sẽ sử dụng các loại mùn cưa từ cây bồ đề, cao su, gòn, gáo, sung…không sửdụng mùn cưa bị mốc hoặc mùn cưa của những cây có tinh dầu Mỗi phôi bịch nhưtrên sẽ có khối lượng từ 1kg đến 1,2kg Mộc nhĩ ưa điều kiện hiếu khí để phát triển

Vì vậy, khi treo bịch trên giàn một khoảng thời gian ta dùng dao sắc rạch xungquanh bịch 9-16 vết, mỗi vết dài 2–3cm Sau khi rạch khoảng 1 tuần mộc nhĩ sẽmọc ra chi chít tại các điểm rạch Lúc này cần tiến hành phun ẩm liên tục trong

nhiều ngày Nhìn chung khi thấy cánh mộc nhĩ khô nước là lại tiếp tục phun ngay,không được mở miệng túi nilon để tưới nước vào bên trong, làm như vậy sẽ gây lênhiện tượng sũng nước và thối sợi nấm Mộc nhĩ sau khi thu hoạch sẽ được phơi khô

để đóng thành bao và tiêu thụ Thời gian từ lúc đưa bịch lên giàn đến lúc thu hoạch

sẽ kéo dài khoảng gần 1,5 tháng Mỗi bọc nấm theo cách chăm sóc bình thường sẽthu được từ 30g đến 40g/bịch Thời gian lấy ánh sáng cho nấm sẽ sau nửa tháng kể

từ lúc đưa nấm lên giàn Trong khoảng thời gian này ánh trăng sẽ được cung cấpliên tục thông qua hệ thống cửa sổ của trại nấm

Hình 1.1.5: Hệ thống cửa sổ lấy ánh sáng của trại nấm

0,25 Đêm trăng rằm 200-500 Công việc bằng mắt đơn

1.000-2.000 Công việc rất phức tạp, quan sát tỷ mỷ50-100 Định hướng ở nơi không ở lâu 2.000 Độ rọi tối đa tại nơi làm

việc100-

200 Phòng làm việc không liên tục 5.000 Độ rọi tiêu điểm trên bàn mổ

200 Độ rọi tối thiểu cho công việc

liên tục 100.000 Nắng giữa trưa nhiệt đớiBảng 1.1.2: Màu sắc yêu cầu tham khảo

Nguồn sáng Nhiệt độ màu

quang 2.800-7.500 Bầu trời xanh trong 10.000-26.000

=> Độ rọi của ánh trăng là 0.25 lux và nhiệt độ màu là 4100K.Vậy liệu độ rọi vànhiệt độ màu này đã tối ưu?

Từ đó ta sẽ phải nghiên cứu thực nghiệm để tìm ra được nhiệt độ màu tối ưunhất cho việc tăng năng suất cây nấm

Hình 1.1.6: Mô hình trại mộc nhĩ.

CHƯƠNG 2: CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

2.1. CÁC CƠ SỞ KHOA HỌC:

2.1.1 Từ thực tế:

Thực tế gia đình và các hộ trồng nấm thường dùng ánh sáng tự nhiên đặc biệt làánh trăng để chiếu sáng tăng năng suất cho cây nấm mộc nhĩ Việc áp dụng ánhsáng cho việc nuôi trồng nấm góp phần tăng năng suất lên 1,2 lần Khi thiếu ánhsáng, màu sắc tai nấm sẽ thay đổi, trọng lượng và chất lượng giảm

2.1.2 Từ những bài báo, tạp chí, nghiên cứu khoa học liên quan:

 Myoung-Jun Jang, Yun-Hae Lee, Young-Cheol Ju, Seong-Min Kim, and

Han-Mo Koo “Effect of Color of Light Emitting Diode on Development of Fruit Body in Hypsizygus marmoreus.” Mycobiology

Bài báo nghiên cứu này có nói đến lợi ích của ánh sáng để tạo ra quả thể nấmvới chất lượng và các tính năng tốt Nghiên cứu này được tiến hành để xác địnhmàu sắc phù hợp của ánh sáng cho sự phát triển của quả thể nấm ngọc châm(Hypsizygus Marmoreus) Để thực hiện điều này, các mẫu được chiếu xạ bằng ánhsáng đèn LED màu xanh (475 nm), xanh lục (525 nm), vàng (590 nm), và đỏ (660nm) để kích thích sự đậu quả của các cây nấm Kết quả, việc trồng nấm ngọc châmkết hợp với đèn LED màu xanh rất hữu ích cho việc tạo ra các quả thể có chất lượngcao cũng như mức độ ergosterol, DPPH cao hơn

 “Enviroment for Mushroom Growth.” SFGATE Home guides

Trên trang này có nói: “Nấm mộc nhĩ không có diệp lục để quang hợp nhưngcũng cần phải điều chỉnh chế độ chiếu sáng phù hợp ở từng giai đoạn phát triển.Trong giai đoạn nuôi sợi không cần ánh sáng, điều kiện tối sẽ tăng cường sự sinhtrưởng của sợi nấm Đến giai đoạn hình thành quả thể cần tăng dần lượng chiếusáng để kích thích sự phát triển của chúng Khi mộc nhĩ mọc ra nhiều giữ ở mứcánh sáng đọc sách được, nếu ánh sáng quá yếu mộc nhĩ sẽ có màu trắng nhạt vàmọc kém.”

 “The effect of the colour of light on the growth of fruiting bodies in Pleurotus ostreatus.” Extended Essay Biology, May 2015

Bài luận văn này có nói đến màu sắc của ánh sáng có ảnh hưởng đến sự tăngtrưởng của cây nấm Mục đích của thí nghiệm này là để điều tra ảnh hưởng của màusắc ánh sáng lên sự phát triển của quả thể nấm bào ngư (Pleurotus Ostreatus) Vaitrò quan trọng nhất mà ánh sáng mang lại là kích thích sự sinh trưởng cây nấm Đểkiểm tra giả thuyết, các mẫu được tiếp xúc với ánh sáng của các màu sắc khác nhau:Màu xanh dương, màu xanh lá cây, đỏ và vàng Độ dài và đường kính nấm đượcchọn và đo ngẫu nhiên trong mỗi mẫu trong 7 ngày Kết quả độ dài và đường kínhcủa mẫu nấm tiếp xúc với ánh sáng xanh là lớn nhất trong các mẫu Chiếu xạ vớiánh sáng màu đỏ dẫn đến các giá trị nhỏ nhất cho cả hai phép đo Độ dài và đườngkính của nấm được trồng dưới ánh sáng màu vàng giống với đường kính của mẫunấm đèn xanh Tuy nhiên, tiếp xúc với ánh sáng màu vàng đã thúc đẩy tăng trưởnglớn hơn một chút so với màu xanh lá cây Kết quả của việc dùng ánh sáng cho nấm

có thể góp phần vào việc phát triển một phương pháp mới để nuôi trồng nấm theo

mô hình công nghiệp

 Yasumasa Miyazaki, Kazuhiki Masuno, Masanori Abe, Hajime Nishizawa,Tetsuo Matsumoto, Sachio Kunitomo, Haruo Sakata, Kimiyoshi, Nakamura,Tomoyuki Koyama, Masami Ito, Masaya Nakamura, Kazuhiro Miyazaki, Yuichi

Sakamoto, Shinya Kaneko, and Takashi Kamada “Light – simulative effects on the cultivation of edible mushrooms by using blue LED.” Proceeding of the 7thInternational Conference on Mushroom Biology and Mushroom Products(ICMBM7) 2011

Bài báo này có nói đến thành phần trong quả thể của nấm liên quan chặt chẽ với

nhiều ánh sáng hiệu quả hơn trong việc nuôi trồng nấm, bằng cách sử dụng đènLED màu xanh Các loại nấm phổ biến được ăn ở Nhật Bản (Lentinula edodes,Flammulina velutipes, Hypsizygus marmoreus, Grifola frondosa, Pholiota nameko

và Pleurotus eryngii) được thực hiện với chất nền mùn cưa trong một số điều kiệnánh sáng Tiếp xúc với ánh sáng liên tục bằng đèn LED màu xanh trong suốt giaiđoạn sinh trưởng mang lại năng suất và số lượng cao hơn là sử dụng đèn huỳnhquang trắng thông thường

Hình 1.2.1: Kết quả của việc tiếp xúc với ánh sáng

Hình A và B là kết quả việc cây nấm không chiếu ánh sáng và có chiếu ánhsáng Ta thấy mẫu nấm có tiếp xúc với ánh sáng sẽ có sự khác biệt về màu sắc vànăng suất cao hơn cả về chất lượng lẫn số lượng

 Emily M “The Effect Of Natural Light On Growth Of ELM Oyster Mushrooms, And UV Fluorescence Of ELM Oyster Mushrooms.”

 Marek Siwulski, Miroslswa Ziombra and Krzysztof Sobieralski “Impact of light on yielding of some Pleurotus sp Strains.” Acta Mycologica, vol 47 (1): 65–

73, 2012

 Praneet Chauhan and Dharmesh Gupta “Impact of Varying Light Duration

on Radial Growth of Pink Oyster Mushroom.” Int.J.Curr.Microbiol.App.Sci (2017)

6(11): 368-371

 Woo-Sik Jo, Yan-Qing Lu, Sang-Seok Lee Chang-Yun Lee and Kwang-Deog

Moon “Effect of LED Lights on Pleurotus ostreatus and Pleurotus eryngii.”

Cheongdo-gun 714-851, Korea

 O.O Kuforiji1 and I.O Fasidi “Influence of light and spawn quantity on the growth of Nigerian mushroom Pleurotus tuber-regium.” Journal of Environmental

Biology July 2009, 30(4) 605-608 (2009)

 Từ hai điều này này ta có thể khẳng định ánh sáng có tác động đến năng suấtcây nấm Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu tường minh nào chứng minh cho việc sửdụng ánh sáng có ích cho việc trồng nấm mộc nhĩ Hơn nữa, màu sắc cho mộc nhĩnhư thế nào là phù hợp Mục tiêu của đề tài nghiên cứu tập trung vào các vấn đềnày.

CHƯƠNG 3: MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

3.1 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu tập trung vào 3 mục tiêu cụ thể như sau:

a) Dựa vào nhiệt độ màu cơ bản của ánh trăng khoảng 4100K ta chứng minhđược ứng dụng đèn LED ánh sáng trắng tăng năng suất trồng nấm mộc nhĩ

b) Xác định màu sắc tối ưu trong các màu sắc ánh sáng đã chọn, từ đó chọn bộđèn phù hợp cho hệ thống trại nuôi trồng nấm mộc nhĩ Đèn được chọn phải thíchhợp với việc ứng dụng vào mô hình thực tế và an toàn, gọn nhẹ, tiết kiệm điện.c) Nâng cao chất lượng nấm mộc nhĩ (40g/bịch đến 45g/bịch)

3.2 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN:

 Sử dụng các tài liệu đã nghiên cứu công bố trong và ngoài nước

 Dựa vào kinh nghiệm trồng nấm lâu đời của gia đình và người dân địaphương

 Áp dụng phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm R&D

Hình 1.3.1: Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm R&D

 Mẫu 1: Nhiệt độ màu 3500K

 Mẫu 2: Nhiệt độ màu 6500K

 Mẫu 3: Pha giữa 2 màu 3500K và 6500K

Với một trại nấm mộc nhĩ tiêu chuẩn có 18 ô nấm theo chiều dài trại, ta sẽ lắpđặt đèn để thí nghiệm theo mô hình như sau:

 Ô thứ 2: Lắp đèn máng kép để pha giữa 2 màu trắng ấm (3500K) vớitrắng lạnh (6500K).

 Ô thứ 5: Lắp đèn máng đơn màu trắng ấm (3500K)

 Ô thứ 8: Lắp đèn máng đơn màu trắng lạnh (6500K)

 Các ô còn lại ta lấy ánh sáng như bình thường

Các mẫu lắp đèn sẽ cách nhau 2 ô (5-6m) để tránh nhiễm ánh sáng lan qua củacác mẫu với nhau

Để hợp lý, việc chong đèn lấy ánh sáng chỉ diễn ra vào ban đêm, còn ban ngàyvẫn lấy ánh sáng tự nhiên mà không chong đèn

Kết quả lắp đặt như sau:

Sau khi lắp đặt đèn xong, ta dùng Lux kế để kiểm tra độ rọi:

Hình 1.4.3: Kết quả lắp đặt mẫu 3500K

Hình 1.4.5: Kết quả lắp đặt mẫu 3500K+ 6500KHình 1.4.4: Kết quả lắp đặt mẫu 6500K

Bịch 1 25 lux 25 lux 40 lux

Bịch 6 100 lux 100 lux 150 lux

CHƯƠNG 5: TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU

Bảng 1.5.1: Tiến trình nghiên cứu

Thời gian Công việc

4/6/2018 Treo bịch nấm

11/6/2018 Rạch bịch nấm

14/6/2018 Bịch nấm “ráp miệng”

15/6/2018 Tưới nước nhẹ lần đầu

19/6/2018 Nấm bắt đầu mọc lên tại các vết rạch

22/6/2018 Nấm phát triển hơn, chong đèn 5 tiếng23/6/2018 Giảm bạt che 2 bên trại, chong đèn 10 tiếng24/6/2018 Gỡ bỏ hết bạt che 2 bên trại

4/6/2018: Bắt đầu treo bịch nấm:

11/6/2018: Rạch bịch nấm:

14/6/2018: Bịch nấm bắt đầu có hiện tượng “ráp miệng” ngay các vết đã rạch:

15/6/2018: Tưới nước nhẹ lần đầu tiên sau khi rạch

19/6/2018: Nấm bắt đầu mọc lên tại các vết rạch:

Trong giai đoạn này (11/6 – 21/6) do là giai đoạn đầu, nấm còn mới lớn, còn rấtnhỏ nên không cho tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng và không khí bên ngoài, chỉ giữ

độ ẩm cho nấm, đồng thời cả trại nấm sẽ được che kín không cho ánh sáng lọt vào.Nếu tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng nấm sẽ chết không phát triển được Vì thế, giaiđoạn này không chong đèn

22/6/2018: Nấm đã phát triển hơn:

Lúc này, ta bắt đầu mở cửa sổ lấy ánh sáng cho nấm vào ban ngày, ban đêmchong đèn lấy ánh sáng lần đầu từ 19h đến 0h (5 tiếng):

Chong đèn lần đầu cho cây nấm23/6/2018: Giảm lượng bạt che ánh sáng ở 2 bên trại, kích thước nấm ở 3 mẫusau nửa đêm chong đèn vẫn chưa thay đổi nhiều và như nhau:

Lúc này, ta bắt đầu chong đèn với thời lượng là 1 đêm, từ 19h00 tối đến 5h00sáng hôm sau (10 tiếng)

24/6/2018: Tháo bạt che ánh sáng ở 2 bên trại, tiếp tục lấy ánh sáng và chong đèn.Kết quả chong đèn từ 22/6 đến ngày 29/6 (cách 3 đêm lấy kết quả một lần):

kích thước tương đối đều nhau.

Kích thước tai nấm khô trung bình: 3-4cm

Mật độ nấm đều, tai nấm ở 6 bịch

có kích thước tương đối đều nhau

Bảng 1.5.2: Kết quả thu hoạch.

Biểu đồ kết quả các lần đo.

Các mẫu có chong đèn đã đạt trọng lượng trung bình cao hơn, đồng thời mẫu3500K có trọng lượng cao nhất (46,7g/bịch)

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN KINH TẾ VÀ KẾT QUẢ

Lợi nhuận thu được:

Bảng 1.6.2: Lợi nhuận thu được

 Vậy chỉ sau một mùa vụ ta đã hòa vốn đầu tư ban đầu và còn thu được thêmmột khoảng lợi nhuận khá nhiều hơn hẳn so với trại không chong đèn.

Vậy với kết quả như trên, ta thấy ánh sáng có vai trò rất lớn đến chất lượng câynấm mộc nhĩ và ánh đèn có nhiệt độ màu 3500K có phần tối ưu hơn so với các màucòn lại Màu 3500K giúp cho nấm to đều, dày hơn các mẫu đèn khác, làm tăng thờigian thu hoạch Đồng thời tai nấm có màu sắc đẹp Chất lượng tai nấm được tăngcao đáng kể Song song đó, trại nấm có tiến hành chong đèn đã đạt năng suất caohơn so với các trại khác

Đối với cây mộc nhĩ, nó chỉ thích hợp trồng vào mùa vụ có thời tiết mát mẻ, độ

ẩm không khí cao (từ tháng 10 đến tháng 1) Do đề tài nghiên cứu trong tháng 6-7(mùa nghịch) không thích hợp cho cây nấm phát triển tốt, nhưng việc chong đèn3500K đã tăng năng suất cây nấm mộc nhĩ từ 37,8g/bịch lên đến 46,7g/bịch Chứng

tỏ việc chong đèn đã mang lại hiệu quả cao cho việc trồng nấm cho dù là mùanghịch Do đó, chắc chắn vào mùa thuận việc chong đèn sẽ mang lại hiệu quả kinh

tế còn cao hơn Đồng thời, việc chất lượng và màu sắc tai nấm đẩy mạnh sẽ làmtăng giá thành cho cây nấm từ đó thúc đẩy kinh tế và lợi nhuận của người dân

Từ kết quả nghiên cứu, ta có được nhiệt độ màu, độ rọi và số giờ chiếu sáng tốtnhất như sau:

Bảng 1.6.3: Thông số kết quả nhận được

Độ màu (K) Độ rọi (Lux) Số giờ chiếu sáng (giờ)