Vải bị cháy vỏ do nắng nóng.

1. Tính cấp thiết của ý tưởng 

Hiện nay, trên địa bàn huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang, cây vải là cây trồng chủ lực, mang lại giá trị kinh tế cho người nông dân. Thu nhập trong năm của người dân chủ yếu nhờ vào loại cây trồng này. Tuy nhiên, quả vải phát triển trong mùa hè thời tiết nắng nóng liên tục 35-39 độ C  kéo dài từ 3-6 ngày, số giờ nắng 11-13 giờ/ngày, cường độ ánh sáng mạnh, độ ẩm thấp, các chùm vải (trên cả vải lai và vải thiều) bị ánh sáng chiếu trực tiếp trong thời gian dài sẽ gây nên tình trạng cháy nám vỏ, chất lượng quả giảm sút, giá trị kinh tế rất thấp, thậm chí không thể bán được.

Để khắc phục hiện tượng này, chúng tôi đưa ra giải pháp “Phòng chống cháy vỏ quả vải bằng công nghệ phun sương". 

Hệ thống phun sương.

2. Nội dung ý tưởng

Đó là giải pháp sử dụng công nghệ vào nông nghiệp với hệ thống module cảm biến, vi điều khiển, cùng hệ thống máy bơm phun sương, làm giảm nhiệt độ không khí, duy trì độ ẩm cần thiết cho quả vải để quả không bị cháy nắng trong ngày hè, giúp phát triển ổn định, tăng thu nhập cho nông dân.

Chúng tôi tiến hành xây dựng hệ thống công nghệ chống cháy quả vải bằng phương pháp phun sương thông minh sử dụng công nghệ vi điều khiển trên bo mạch Arduino sẽ điều khiển máy phun sương hoạt động tự động theo điều kiện môi trường.

Hệ thống điều khiển hoạt động của máy phun sương thông minh với cảm biến DHT11

Theo công nghệ này, mỗi cây vải sẽ được lắp hệ thống phun sương phía ngoài cây, đặc biệt là phía chùm vải phía ngoài, tiếp xúc nhiều với ánh sáng. Để vận hành hệ thống phun sương chúng tôi tiến hành lắp đặt hệ thống máy bơm 12V, hệ thống máy bơm này có công suất phù hợp với vòi tạo sương có bán trên thị trường, vừa tạo độ ẩm phù hợp an toàn cho người sử dụng.

Điều khiển hệ thống phun sương chúng tôi thiết kế hộp điều khiển là các bo mạch, cảm biến phía ngoài để lấy dữ liệu môi trường.

Điều khiển hệ thống máy phun sương hoạt động chúng tôi sử dụng bo mạch Arduino Uno. Đây là bo mạch có thể lập trình được trên ngôn ngữ C++, trên hệ thống chúng tôi có lắp cảm biến độ ẩm và nhiệt độ DHT 11. Loại này có giá rẻ, bán trên thị trường, được thiết lập ngôn ngữ phù hợp với bo mạch.

Nguyên tắc hoạt động của hệ thống phun sương này như sau: Khi nhiệt độ môi trường tăng cao, độ ẩm không khí xuống thấp (ví dụ: nhiệt độ hơn 30 độ C, độ ẩm không khí xuống thấp H< 60%), hệ thống cảm biến DHT 11 sẽ thông báo về bo mạch vi điều khiển Arduino Uno và so sánh với thiết lập trong ngôn ngữ lập trình. Lúc này, hệ thống này sẽ điều khiển công tắc đóng máy bơm, khi đóng công tắc (relay), bơm phun sương sẽ phun lên vải làm giảm nhiệt độ không khí, làm tăng độ ẩm đồng thời cung cấp nước cho quả vải qua vỏ, giúp vải không bị cháy vỏ.

Trong hệ thống phun sương thông minh có thể pha thêm dung dịch chống nấm mốc trên vải khi độ ẩm tăng cao bằng dung dịch Bocdo (hỗn hợp đồng sunphat và nước vôi trong) giúp cho quả vải không bị khô vằn và bệnh sương mai.

Hệ thống hoạt động hoàn toàn tự động do vi điều khiển thiết lập, có thể thông báo nhiệt độ và độ ẩm trên Internet và được cung cấp năng lượng bởi hệ thống năng lượng mặt trời khi trời nắng.

3. Tính khả thi, khả năng áp dụng và nhân rộng 

- Tính khả thi: Hiện nay, khi biến đổi khí hậu đang tác động mạnh mẽ tới đời sống con người, trong đó người nông dân chịu ảnh hưởng nhiều nhất. Tình trạng nắng nóng cháy nám quả vải thiều làm giảm giá trị, thậm chí gây thất thu. Phương pháp này sẽ mang lại hiệu quả trong phòng chống cháy vỏ vải thiều.

- Khả năng áp dụng: Thực hiện Nghị quyết của Ban Thường vụ Tỉnh ủy Bắc Giang về đẩy mạnh ứng dụng công nghệ cao vào sản xuất nông nghiệp giai đoạn 2016 - 2020, các địa phương trong tỉnh đang tập trung nguồn lực; xây dựng các mô hình điểm nhằm tạo bước đột phá trong sản xuất nông nghiệp, đây là bước đầu trong ứng dụng công nghệ  cao vào sản xuất nông nghiệp.

Vì vậy, cần được nhân rộng trong toàn tỉnh Bắc Giang và huyện Lục Ngạn với giải pháp chống cháy vỏ bằng công nghệ phun sương nhằm nâng cao chất lượng, giá trị sản phẩm cho người trồng vải

4. Dự kiến hiệu quả (về khoa học, về kinh tế và hiệu quả xã hội) của ý tưởng  

Ứng dụng công nghệ trong nông nghiệp đang là bước đi đột phá tăng năng suất cây trồng, giá trị sản phẩm.

Công nghệ phun sương áp dụng thành công trong bảo vệ quả vải không bị cháy vỏ, bằng hệ thống cảm biến và sử dụng công nghệ sẵn có trên thị trường, có sử dụng nguồn năng lượng sạch, điều khiển hoàn toàn tự động có thể theo dõi trên Internet.

Chi phí đầu tư ban đầu thấp, giá thành rẻ, an toàn vì không sử dụng hóa chất vì vậy cần được nhân rộng triển khai để nâng cao kinh tế cho người nông dân Bắc Giang.

Người đề xuất ý tưởng

Vũ Công Phong