Mô hình nhà trồng cây với điều khiển tự động ứng dụng tại khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu và ứng dụng nhà trồng cây có điều khiển tự động được xây dựng phù hợp với điều kiện sinh thái Tp.HCM. Nhà trồng cây GH-300 đã được thiết kế, lắp đặt có mái dạng tam giác liền kế, với diện tích tổng cộng ~ 300m2, gồm 3 nhà (kích thước: 6x16,6x3,5m(máng)–5,3m(nóc) có hệ điều khiển riêng, phủ lợp bằng tấm polycarbonate, bao quanh bằng màng plastic và lưới. Hệ thống đã áp dụng các công nghệ cho nhà trồng cây, gồm điều khiển tự động đóng mở mái, kéo...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình nhà trồng cây với điều khiển tự động ứng dụng tại khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh Mô hình nhà trồng cây với điều khiển tự động ứng dụng tại khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh Mô hình nhà trồng cây với điều khiển tự động ứng dụng tại khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh The Model of The Automated Greenhouse used for HoChiMinh City’s Area Nguyễn Ngọc Lâm, Đỗ Quang Minh, Trần Công Thịnh, Phạm Hữu Nhượng/1/ Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học và Tự động hoá (Phân Viện Tp.HCM) /1/Khu Nông nghiệp Công Nghệ Cao, Tp.HCM e-Mail: lamnguyenngoc_ne@yahoo.com.vn, doquangminh19960@yahoo.com.vn, trancthinh@yahoo.com, nhuongphcnc@gmail.com Phản biện 1: PGS. TS. Nguyễn Chỉ Sáng-Viện Nghiên cứu Cơ khí Phản Biện 2: PGS. TS. PGS. TS. Lê Hùng Lân, Trường Đại học Giao thông vận tải Tóm tắt Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu và ứng dụng nhà trồng cây có điều khiển tự động được xây dựng phù hợp với điều kiện sinh thái Tp.HCM. Nhà trồng cây GH-300 đã được thiết kế, lắp đặt có mái dạng tam giác liền kế, với diện tích tổng cộng ~ 300m2, gồm 3 nhà (kích thước: 6x16,6x3,5m(máng)–5,3m(nóc) có hệ điều khiển riêng, phủ lợp bằng tấm polycarbonate, bao quanh bằng màng plastic và lưới. Hệ thống đã áp dụng các công nghệ cho nhà trồng cây, gồm điều khiển tự động đóng mở mái, kéo rèm, điều hoà vi khí hậu, tưới – cấp dịch và điều khiển ánh sáng theo chương trình, kết nối với máy tính và điều khiển từ xa. Mùa khô, nhiệt độ ban ngày ngoài trời cao (37÷580C), độ ẩm thấp (15÷20%), hệ thống GH-300 cho phép hạ nhiệt độ trong nhà với chênh lệch ~12÷150C. Mùa mưa, những ngày nắng, hệ thống GH-300 cho phép hạ nhiệt độ trong nhà với chênh lệch ~ 8÷120C. Thời gian sau mưa, hệ thống cho phép hạ nhiệt độ trong nhà với chênh lệch ~ 5÷70C. Ở mức tự động hoá trung bình, hệ thống đã thực hiện có giá thành bằng 40÷50% so với giá ngoại nhập). Các thực nghiệm canh tác để lựa chọn giống cây phù hợp, chế độ dinh dưỡng, tưới, quy trình canh tác,… đã được thực hiện cho các loại rau ăn lá (rau muống và rau cải xanh) và ăn quả (dưa chuột, dưa lưới - giống A Liên và Dưa lê - Kim cô nương), các loại hoa nền (dạ yên thảo, thu hải đường), Từ các kết quả trên, cấu hình rút gọn mô hình nhà trồng cây và danh mục cây trồng được đề xuất để có thể triển khai rộng trên địa bàn Tp.HCM. Abstract The GH-300 three-section 300m2- area greenhouse is designed and produced for use to plant the vegetables and flowers in HCMC. The GH-300 is the automatic system that included the greenhouse environmental control with the roof and shading control, coolpad equipment, fogging, automated irrigation, nutrient dosing and lighting. The system allows to reduce the greenhouse temperature about 12-150C in a dry season and 8-120C or 5-70C in a rain season depended on the environmental humidity. The GH-300 system is effectively used to plant the musk melon, cucumber, small colza, water morning glory, flowers (begonia, ...). The fertilizer and plant procedures in this greenhouse for these greens are proposed. Từ khoá:Nhà trồng cây; điều khiển; vi khí hậu; nhiệt độ; độ ẩm. 1. Mở đầu Nhà trồng cây đã được nhiều Hãng – Nhà sản xuất trên thế giới (như Richel Greenhouses; Netafim; Sundance,…) nghiên cứu, thiết kế và cung cấp cho thị trường [1, 2, 3, 9, 14]. Các kỹ thuật tạo nhà trồng cây cũng đã được phổ biến rộng rãi trên mạng Internet. Ở nước ta, trong những năm gần đây, sự phát triển nhảy vọt mang tính tự phát về nhà màng-nhà lưới công nghệ thấp (70.000-100.000 đ/m2) ở các địa phương, cùng với sự đầu tư nhà trồng cây (Greenhouse) công nghệ cao của các công ty có vốn đầu tư nước ngoài đã làm thay đổi bức tranh về nông nghiệp hướng công nghệ cao ở nước ta. Điều này thúc đẩy nhiều địa phương nhập khẩu nhà trồng cây có điều khiển tự động. Thoạt nhìn thì vấn đề này có vẻ dễ đạt hiệu quả. Tuy nhiên, việc triển khai canh tác nông nghiệp công nghệ cao trong các hệ thống nhà trồng cây này đang gặp những khó khăn, cản trở sự thành công của việc áp dụng công nghệ mới. Nguyên nhân là, ngoài việc giá thành đầu tư cao (3÷5 triệu đ/m2), việc nghiên cứu chọn lựa mô hình và hệ thống điều khiển thích hợp cho nhà trồng cây trong điều kiện khí hậu cụ thể của địa phương, việc chọn lựa loại cây trồng thích hợp, chế độ dinh dưỡng,…chưa được giải quyết. Nhìn chung, các nghiên cứu này cần có sự kết hợp chặt chẽ giữa nhà nông-sinh với người thiết kế kỹ thuật nhà trồng cây. Các kết quả điều tra ở một số địa phương [22] cho thấy tới hơn 90% diện tích nhà trồng cây hiện nay là tự phát và ở mức công nghệ thấp, được lợp phủ bằng lưới hoặc màng plastic. Nhà thường cao không quá 3m, bao quanh bằng lưới hoặc để trống. Loại nhà này dễ xây dựng, rẻ tiền, sử dụng trong các hộ gia đình để trồng các loại cây nhỏ, ươm giống. Phần nhỏ còn lại là các nhà trồng cây nhập khẩu, công nghệ chủ yếu ở mức trung bình, được lợp phủ màng plastic (1 hoặc 2 lớp), có chiều cao 4-5m và được tự động điều khiển làm mát, thông gió tự nhiên hoặc cưỡng bức. Loại này phần nào kiểm soát môi trường canh tác, được bảo vệ tốt hơn (hạn chế vật nuôi phá hoại cũng như sự lây nhiễm bệnh từ bên ngoài), có giá thành tương đối cao, sử dụng tại các trang trại, khu nông nghiệp để trồng các loại cây lớn, canh tác phục vụ sản xuất thương mại và ươm giống. Một tỷ lệ nhỏ là các nhà trồng cây công nghệ cao sử dụng ở các công ty đầu tư nước ngoài. Nhà được lợp phủ bằng 2 lớp màng Plastic hoặc bằng tấm nhựa polycarbonate, chiều cao 5-8m. Nhà trồng cây loại này được tự động điều khiển điều hoà khí hậu và có hệ thống kiểm soát dinh dưỡng và tưới tự động công nghệ cao, có giá tương đối đắt. Hệ thống này thích hợp cho cho sản xuất sản phẩm chất lượng cao, cho thương mại và ươm giống với số lượng lớn, ...