Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Tổng quan về hệ thống tưới cây

1 Tổng quan về hệ thống tưới cây

Tải bản đầy đủ - 0trang

thủ cơng

sức

TướiTưới

thủ cơng

có hỗbằng

trợ máy

người

móc



Điều Tưới

khiểntự

tưới

từ xa

động



Robot tưới cây

Hình 2.1: Lịch sử phát triển quá trình tưới cây



11



2.1.3 Các phương pháp tưới được áp dụng hiện nay:



Tưới cây không chỉ đơn giản là hình thức tưới bình thường như chúng ta nghĩ mà

nó là một trong những biện pháp chủ yếu để sử dụng nước hợp lý, thích hợp cho từng

loại cây trồng, nhằm tăng năng suất lao động và tăng năng suất cho cây trồng.

Trong số những hệ thống tưới phổ biến, nổi bật lên ba hệ thống tưới tự động là tưới

phun sương, tưới phun mưa và tưới nhỏ giọt. Đặc điểm riêng của từng hệ thống như

sau:

2.1.3.1



Hệ thống tưới phun sương



Hệ thống tưới phun sương là một hệ thống tưới nước chịu áp suất của máy bơm

tăng áp khiến dòng nước phun ra có dạng hạt rất nhỏ, khuất tán nhanh vào khơng khí.

Vì đặc tính đó nên tưới phun sương chịu ảnh hưởng rất lớn bởi gió, nên thường chỉ

được lắp đặt ở trong nhà kính, hoặc ở những nơi không chịu ảnh hưởng mạnh bởi các

yếu tố khí hậu. Tưới phun sương thường được lắp trong các khu vườn ươm giống, các

vườn hoa trong nhà kính, trồng rau hữu cơ, rau thủy canh, trồng hoa, tưới cảnh quan,

… Ngồi ra tưới phun sương còn được lắp trong các trang trại, nhà xưởng, quán café,

giúp cho không gian xung quanh luôn mát mẻ và dễ chịu.

Khi bốc hơi nhanh sương hấp thu nhiệt và do đó làm giảm nhiệt độ của môi

trường xung quanh từ 5 – 70C.



12



Hình 2.2: Hệ thống tưới phun sương.



 Ưu điểm:

- Cho phép khả năng kết hợp phân hóa học, thuốc khử trùng hòa tan vào



nước để rãi lên mặt vườn một cách đều và hiệu quả hơn.

- Kích thước hạt nhỏ, mịn nên sẽ an toàn đối với hoa và cây trồng, không



gây hại cho cây.

- Tiết kiệm nước tối ưu. Thỏa mãn yêu cầu sinh lý của cây trồng: khơng chỉ

về nước mà còn về dinh dưỡng cũng như bảo vệ lớp đất có bộ rễ cây hoạt

động.

- Chống nóng, chống lạnh, điều hòa vi khí hậu, khơng gây ra hiện tượng

sương muối và giúp điều hòa khí hậu tốt hơn hẳn. Phù hợp với nhiều địa

hình.

 Nhược điểm:

- Đòi hỏi người sử dụng phải có hiểu biết nhất định về kỹ thuật và quản lý

để vận hành.

- Chi phí đầu tư lớn.

- Nguồn nước phải đảm bảo sạch.

- Chịu ảnh hưởng lớn bởi gió và nhiệt độ.

2.1.3.2

Hệ thống tưới phun mưa



13



Đây là phương pháp tưới mới được phát triển rộng rãi trong vòng 40 năm nay.

Ngun tắc chính của hệ thống tưới nước này là dùng máy bơm, ống dẫn nước và vòi

phun để tạo các tia nước bắn ra xung quanh nhờ đầu phun tạo mưa, phun trực tiếp lên

bề mặt lá cây. Hệ thống này giúp người nông dân tưới cây nhanh hơn, hiệu quả hơn,

nâng cao hiệu quả kinh tế. Hệ thống này được áp dụng phổ biến nhất do phù hợp với

nhiều mơ hình canh tác từ hoa màu cho đến cây ăn quả, cây cơng nghiệp.



Hình 2.3: Hệ thống tưới phun mưa.

 Ưu điểm:

- Tưới phun mưa có thể thực hiện ở nhiều địa hình, khơng gây xói mòn trơi



màu, khơng phá vỡ cấu tượng của đất, không làm dập nát cây trồng vì có

thể thực hiện được mức tưới nhỏ, tưới nhiều lần với cường độ tùy ý, thích

hợp với từng loại cây trồng đất đai. đảm bảo mức nước cần tưới và độ phủ

tương đối đồng đều, bề mặt lá đều được tưới, làm sạch bụi bám trên lá rất

hữu ích cho cây sinh trưởng phát triển, cải tạo vi khí hậu khu vực tưới,

tưới tự động hoàn toàn và dễ dàng vận hành.

- Tưới phun mưa thuận tiện cho việc phòng trừ sâu bệnh và chống cỏ dại có



thể hòa lẫn các loại thuốc cùng với nước tưới cho cây trồng.



14



- Tưới phun mưa nâng cao hệ số sử dụng hữu ích của hệ thống tưới và sử



dụng nước trên đồng ruộng. Ở Mỹ hệ số sử dụng hữu ích khi tưới phun

mưa là 0.67, còn phương pháp tưới khác là 0.56; ở Nhật hệ số sử dụng

hữu ích khi tưới phun mưa là 0.75 – 0.8 và phương pháp tưới khác là 0.65

– 0.7

- Tưới phun mưa còn làm tăng năng suất các loại cây trồng . Ở Italia khi



tưới phun mưa cho nho, người ta đã nhận thấy chất lượng nho tốt hơn,

hàm lượng đường trong nho tăng 2%. Ở Việt Nam, qua thí nghiệm phun

tưới mưa tại đồi chè 66 – Hợp tác xã Tiên Phú – Phù Ninh – Vĩnh Phúc

cho thấy năng suất chè tăng được 50% so với đối chứng không tưới.

 Nhược điểm:

- Vốn đầu tư chi phí ban đầu hơi cao.

- Lưu lượng nước và áp lực ngồn nước đòi hỏi cao để dẫn đến bơm, đường



ống, van phải lớn làm tăng giá thành, nguồn nước dự trữ phải lớn và ổn

định.

- Vòi phun mưa rất dễ bị tắt nếu trong nước tưới có chứa nhiều tạp chất bởi

vòi phun mưa có những lỗ phun rất nhỏ.

- Khi phun mưa tổn thất bốc hơi lớn, đất được làm ẩm đều nên cỏ dại phát



triển mạnh.

- Khơng thích hợp ở vùng có gió mạnh.

Theo tài liệu của Tritrexop năm 1970 ở Tiệp Khắc 97% tưới bằng phương pháp

tưới phun; ở Dức 79%; ở Israel 90%; ở Anh 80%; Hungari 70%....

Ở Việt Nam hiện nay đang được áp dụng rất phổ biến phương pháp tưới phun

mưa cho các vùng chuyên canh rau ở Hà Nội, Hải Phòng, Đà Lạt... và các vùng trồng

cây cơng nghiệp ở Tây Nguyên.

2.1.3.3



Hệ thống tưới nhỏ giọt



Tưới nhỏ giọt là hệ thống tưới nước đưa nước đến từng gốc cây, nước sẽ được

tưới trực tiếp lên bề mặt của đất chứ không phải phun trên bề mặt lá. Từ đây hạn chế

đến tối đa việc bốc hơi của nước, giúp cây thu đủ chất dinh dưỡng để phát triển. Tưới

nhỏ giọt đã có từ thời cổ đại với các bình đất sét đục lỗ cho nước thấm qua hay hệ

15



thống ống dẫn đục lỗ tại Đức (năm 1920) nhưng phải đến 1959, nhờ công sức của 2

cha con Simcha Blass và Yeshayahu người Israel, phương pháp này mới được hoàn

thiện.

Hệ thống tưới nhỏ giọt đơn giản bao gồm: bồn chứa nước, hệ thống ống dẫn và

đầu tưới nhỏ giọt hay dây nhỏ giọt.



Hình 2.4: Tưới nhỏ giọt

 Ưu điểm:

- Tiết kiệm nước do nước tưới được cấp trực tiếp cho cây trồng, khơng bị



thất thốt do bốc hơi và thấm sâu.

- Tưới nhỏ giọt còn có khả năng giữ độ ẩm đồng đều trong tầng đất canh tác



góp phần nâng cao năng suất cây trồng.

- Hiệu suất sử dụng nước tưới được tăng lên và đảm bảo đúng chế độ nước



của đất theo nhu cầu của từng cây trồng.



16



- Phạm vi tưới nước trên mặt đất nhỏ nên trên mặt đất phần lớn vẫn giữ



được khô, các loại cỏ dại sẽ không đủ độ ẩm để phát triển và giữ được

thống khí.

 Nhược điểm:

- Đây là vấn đề chủ yếu trong sử dụng tưới nhỏ giọt, nghiêm trọng có thể



làm cho hệ thống tưới hoạt động khơng bình thường, ngừng hoạt động.

Nguyên nhân gây tắc có thể do phù sa trong nước, chất hữu cơ, vi sinh vật

hoặc vật lắng kết hóa học.

- Tưới nhỏ giọt khơng có khả năng làm mát cây và cải tạo vi khí hậu như



tưới phun mưa, khơng có khả năng rửa lá giúp cây quang hợp.

- Tưới nhỏ giọt cần có vốn đầu tư ban đầu, người đầu tư phải có trình độ



tiến cận kỹ thuật tưới.

- Khi tưới nhỏ giọt bị gián đoạn, cây trồng sẽ xấu đi nhiều so với phương



pháp tưới cây khác

2.1.4 Một số cơng trình nghiên cứu trước

2.1.4.1

Các nghiên cứu trong nước

 Hệ thống tưới của trường Cao đẳng Công Nhiệp Huế:

Hệ thống phun tự động đa năng của hai giảng viên trường Cao đẳng Công

Nghiệp (CĐCN) Huế: tiến sĩ Lê Văn Luận và thạc sĩ Lê Đình Hiếu. Các thiết bị chính

của hệ thống tưới phun đa năng gồm 1 cảm biến đo nhiệt độ và 1 cảm biến đo độ ẩm

đất cài đặt tại nhà màng trồng hoa, hệ điều khiển được lập trình trên PLC- S7- 1200.

Khi các cảm biến cho thông số độ ẩm của đất và nhiệt độ của khơng khí tại nhà màng

báo hiệu cần nước, tín hiệu sẽ đưa về bộ điều khiển PLC. Tại đây các chức năng sẽ

được điều khiển tử động nhận nước và đưa tưới tự động tưới phun theo cái vòi lắt đặt

và tự ngừng trong 5 phút, khi cảm biến báo độ ẩm hoặc nhiệt độ đã đạt yêu cầu.

Một thuận lợi nữa là Hệ thống tưới phun đa năng này còn có thể sử dụng để phun

thuốc sâu cho cây hoa bằng cách, thay đấu nối từ nguồn nước tưới sang nguốn nước đã

hòa thuốc sâu. Hệ điều khiển thay vì tự động nhận tín hiệu sẽ được điều khiển bán tự

động bằng tay, mọi hoạt động của hệ thống sẽ chạy cơ chế tương tự.

17



Với các ưu điểm: tự động hóa, tiết kiệm công sức, tiết kiệm điện, thân thiện với

môi trường, dễ sử dụng… hệ thống tưới phun đa năng này còn cải thiện được hàng loạt

các nhược điểm của các phương pháp tưới truyền thống khác. Đó là giảm bám bẩn,

tắc nghẽn ống tưới, làm mát toàn thân cây kịp thời, tự nhiên, khơng gây gãy đổ. Có thể

tưới rửa bẩn bám trên thân lá, hoa. Tiết kiệm nước và có giá thành thấp, dễ bảo dưỡng.

 Hệ thống tưới bằng điện thoại của nông dân trẻ Nguyễn Quốc Huy



Để chăm sóc khu vườn rộng hàng ngàn mét vng của gia đình mình, giờ đây

chàng nơng dân trẻ Nguyễn Quốc Huy (22 tuổi, ngụ tại thôn Đa Lộc, xã Xuân Thọ,

thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng) có thể ngồi cách xa hàng trăm km điều khiển hệ

thống thiết bị tưới nước hiện đại tự động, thông qua chiếc điện thoại thông minh.

Hệ thống bơm nước với các van điện từ đóng mở nhịp nhàng theo một chương

trình đặt trước sẽ lần lượt dẫn nước tới các béc phun nước dựng đều trên các luống rau,

tưới đủ nước lần lượt cho từng khu vực.

Chỉ bằng những tin nhắn từ điện thoại dù ở cách xa cả ngàn km, hệ thống thiết bị

của Huy sẽ tự động vận hành, làm những công việc như hút nước từ giếng lên bể chứa;

dẫn nước tới các bép phun đã chôn sẵn trên các luống cây trồng lần lượt từng khu vực;

tưới theo thời gian đã cài đặt từ hệ thống cho từng khu vực, tùy thuộc vào từng loại

cây trồng…

2.1.4.2

Các nghiên cứu của nước ngồi:

 Máy tự động dùng trong nơng nghiệp.



Đầu những năm 80 Liên Xô đã chế tạo ra một loại mấy tự động dùng trong năm

nghiệp. Khi làm việc loại máy này có thể đo được độ ẩm đất, nhiệt độ khơng khí, sức

gió... có thể xác định được phương pháp tưới và tiến hành tưới cho cây trồng thông

qua một loại máy làm mưa nhân tạo.

 Robot tưới cây của hãng Droplet



18



Hình 2.5: Robot tưới cây của hãng Droplet.

Hãng robot Droplet giới thiệu robot tưới cây tích hợp những cơng nghệ mới nhất,

điện toán đám mây và một số dịch vụ kết nối khác cho phép Droplet có khả năng điều

chỉnh hướng vòi phun, lượng nước, tần suất nước để tự động tưới nước cho cây theo

lịch trình tự tính tốn dựa trên phân tích của các dữ liệu đầu vào.Theo thơng từ hãng

sản xuất, robot Droplet chẳng những có thể thay thế con người chăm sóc cây cối mà

còn có thể giúp tiết kiệm tới 90% lượng nước lãng phí trong q trình tưới nước cho

cây.

Về mặt kỹ thuật, Droplet là 1 chiếc vòi phun tự động có khả năng tự điều chỉnh

hướng dòng nước phun ra từ ống đến thân cây trong bán kính 9,14 mét. Trước khi

robot tự động vận hành, người dùng chỉ cần khai báo tên của các loại cây có mặt trong

vườn thơng qua điện thoại, máy tính bảng,... được kết nối khơng dây với robot. Tiếp

theo, người dùng cần điều chỉnh hướng vòi phun bằng tay đến mỗi cây và Droplet sẽ

lưu từng vị trí của các cây vào bộ nhớ của mình.

Dựa trên thông tin về tên các loại cây, Droplet sẽ tự tra cứu thông tin trên mạng

nhằm xác định lượng nước cũng như tần số tưới cho phù hợp với từng loại cây.Bên

cạnh đó, Droplet cũng tự tra cứu dữ liệu về tình hình thời tiết của địa điểm làm việc để

xác định mưa/nắng nhằm đưa ra lịch làm việc thích hợp.

 Hệ thống điều khiển tưới cây tự động của Israel.

Nói về cơng nghệ tưới thì khơng thể nói đến hệ thống tưới của Israel, đó là cả

một thành cơng về một nền nơng nghiệp gặp nhiều khó khăn, một nền nông nghiệp đã

vượt qua được sự thiếu hụt về tài nguyên nước, nơi có lượng mưa thấp nhất thế giới,

19



một vùng đất được xem là khô cằn thế nhưng Israel đã chứng tỏ là một quốc gia đi đầu

cho những tiến bộ công nghệ không chỉ về nông nghiệp mà còn các lĩnh vực khác ảnh

hưởng đến tồn thế giới.

Bộ điều khiển tưới cây tự động Israel dễ dàng được lập trình theo yêu cầu tưới

của người sử dụng. Chỉ cần vài thao tác lập trình, cung cấp cho hệ thống nguồn nước

đầu vào và dẫn các đầu tưới đến các vị trí cần tưới là đã hồn tất việc lắp đặt hệ thống

tưới tự động.

Có 3 loại điều khiển: Điều khiển theo giờ tưới và điều khiển theo chu kỳ.

- Điều khiển theo giờ tưới: Hệ thống hoạt động đúng theo thời gian đồng hồ



yêu cầu

- Điều khiển theo chu kì tưới: Hệ thống hoạt động theo vòng lặp thời gian.

- Điều khiển bằng tay : người sử dụng có thể tưới cây hoặc ngừng tưới ngay

mà không cần đến thời gian đã hẹn, chỉ cần nhấn nút trực tiếp trên timer

Bộ điều khiển thời gian và van điện từ.

Bộ điều khiển tự động: dùng để cài đặt thời gian tưới tự động, như giờ hoạt

động, thời gian hoạt động, thời gian dừng hay chuyển đổi các vị trí tưới. Bộ cảm

biến mưa sẽ tự động ngừng tưới khi có mưa hay độ ẩm cao.

Van điện từ: là thiết bị nhận và truyền tín hiệu từ bộ điều khiển đến các đầu

tưới, để các đầu tưới hoạt động.



20



Hình 2.6: Bộ hẹn giờ và van điều khiển

Hoạt động của hệ thống tưới: Hệ thống được mặc định giờ tưới, đến giờ hoạt

động thì bộ điều khiển sẽ tự động truyền tín hiệu đến các van điện từ, các van sẽ tự

động mở ra và cung cấp nước cho các đầu phun. Thời gian tưới được cài đặt sẵn

theo ý muốn của người sử dụng.

Sau quá trình nghiên cứu, tìm hiểu thì em chọn cho đề tài phương án tưới cây

bằng phương pháp phun mưa, hình thức tưới trực tiếp bằng điện thoại và hẹn giờ trên

web. Do phương pháp phun mưa tối ưu trên nhiều địa hình, phù hợp với nhiều loại cây

trồng đặc biệt là nhưng cây hoa màu nông nghiệp với việc điều khiển tưới thông qua

điện thoại di động hoặc hẹn giờ trên web sẽ giúp được người điều khiển bớt đi thời

gian cũng như không gian. Chỉ cần kết nối mạng vào địa chỉ trang web thực hiện đặc

lịch cho hệ thống hay một cuộc gọi đến thì máy bơm sẽ được hoạt động bơm nước tưới

cho cây trồng dù cho người điều khiển có ở đâu đi chăng nữa thì cũng có thể tưới cây

trồng của mình một cách dễ dàng.

2.2 Tổng quan tập lệnh AT trong đề tài

2.1.1 Tập lệnh AT



21



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Tổng quan về hệ thống tưới cây

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×