Thông tin Cơ khí và Công nghệ Nông nghiệp (CÔNG THÔN CCôônngg nngghhiiệệpp hhóóaa nnôônngg nngghhiiệệpp vvàà xxââyy ddựựnngg nnôônngg tthhôônn)) Số 2, 2020 Biên tập Phan Hiếu Hiền SÀI GÒN / THÀNH PHỐ[.]
Thơng tin Cơ khí Cơng nghệ Nơng nghiệp (CƠNG THƠN: Cơng nghiệp hóa nơng nghiệp xây dựng nơng thôn) Số 2, 2020 Biên tập: Phan Hiếu Hiền SÀI GỊN / THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, VIỆT NAM `Thơng tin “Cơ khí Cơng nghệ Nơng nghiệp” Số 2, 2020 = CƠNG THƠN (Cơng nghiệp hóa nơng nghiệp xây dựng nông thôn) MỤC LỤC (Tác giả Nguồn tin: Xem bài) STT Trang Lời giới thiệu .2 Thiết kế, chế tạo khảo nghiệm máy đảo trộn phân ủ theo hàng Trục lăn vùi dư thừa trồng, hệ thống cày xới bảo vệ đất 11 Máy móc chuyên cho việc tiết kiệm nước 16 Nơng nghiệp xác .22 Động học sấy cơm nhãn .29 Các đoạn phim video 33 Các dịch tóm tắt từ báo gốc (STT 2, 3, 4, 6) Nhà xuất (ASABE, the American Society of Agricultural and Biological Engineers) đồng ý cho phép Người dịch cám ơn Nhà xuất bản, chịu hồn tồn trách nhiệm độ xác dịch Có thể truy cập tồn văn viết nguyên gốc https://elibrary.asabe.org/ The summarized translations of the original articles (Sections 2, 3, 4, 6) are prepared with permission of the publisher (the American Society of Agricultural and Biological Engineers) The translator is grateful to this permission grant, but takes all responsibility for the accuracy of the translation The full text of the article can be found at https://elibrary.asabe.org/ Ảnh bìa: Máy trộn phân hữu cơ, khảo nghiệm trình diễn Tiền Giang, 2018 (Photo: PHHien) 1 Lời giới thiệu Bản thông tin phát hành ngày đầu tháng 4-2020, 15 ngày mà Việt Nam "cách ly xã hội" đại dịch CoVid-19 (nCoV, en-Cô-Vy, Corona virus, Wuhan virus) Phần đông chúng ta, người lớn tuổi, nhà theo khuyến cáo Chúng ta có nhiều thời gian để suy ngẫm sự, có nông nghiệp, nông dân nông thôn Cùng thời gian này, có tranh luận nên xuất hay ngừng xuất gạo lúc đại dịch Phải chuyên gia kinh tế lão luyện ước lượng xác vấn đề; người viết với chuyên môn hẹp kỹ thuật, nên dám nêu số suy nghĩ từ cảm nhận trực quan, liên hệ đến ngành nghề gắn bó từ lâu Có thể tạm chia ảnh hưởng Covid-19 đến hai tầng lớp, thành thị nông thôn Khi đại dịch bùng phát, nước vậy, dân thị hoảng hốt mua tích trữ thực phẩm, tức trở lại với nhu cầu ăn Do cách ly, người đô thị sống nhờ công thương nghiệp-dịch vụ dưng đa số thành thất nghiệp; người nghèo bn thúng bán bưng bị đói túng quẩn Nước cơng nghiệp hóa cao bị ảnh hưởng nặng suy thối Nơng dân thơn q sản xuất, chưa có dấu hiệu mùa lớn giới Nhưng lưu thông phân phối bị đình trệ, khơng cịn nhiều máy bay tàu thủy hay xe hàng chở nông sản Nông dân, Đồng Sông Cửu Long, chủ yếu sản xuất hàng hóa, khơng tự cung tự cấp, nên chịu ảnh hưởng nhiều thị trường, đặc biệt thị trường xuất khẩu, không bán nông sản Vậy nông dân chiếm khoảng 2/3 dân số nước, cần gì? Cịn 1/3 dân thị cần cần làm gì? Có hai điểm liên quan: xuất an ninh lương thực 1) Nông nghiệp cần xuất để đổi lấy vật tư ta chưa sản xuất được, hóa chất, thuốc sâu bệnh v.v; phần tích lũy cho đầu tư ban đầu cơng nghiệp Nhưng xuất nhiều, mà phải chọn lọc xuất với giá cao Các nhà làm sách, nhà khoa học nêu nhiều truyền thông: Bớt xuất gạo chất lượng thấp giá thấp; trở với sản xuất nhiều phân hữu cơ, bớt lệ thuốc phân thuốc nước ngoài; cách xuất nơng sản chất lượng cao an tồn, v.v Xuất nhiều (như với gạo IR50404) để làm gì, cân đối nước, ta phải nhập lại nho lê táo, túi xách hàng hiệu, nhập lúa mạch để làm bia bọt, mà giá trị tương đương xuất gạo; lãng phí! 2) An ninh lương thực có đến hai phần: a/ Phần bột gạo, bắp, đậu v.v; b/ Phần đạm vitamin, thịt cá rau Phần sau ảnh hưởng đến nơng thơn, nơng dân hái mớ rau, bẻ trái ổi sau nhà, bắt cá ao hay gà thả vườn Ngược lại, dân đô thị khơng có đất, cần mua nơng sản chất lượng cao an toàn Ngoài gạo, qui thực phẩm khoảng 0,5 kg thịt heo (lợn) cho gia đình người, không sức người dân Trở lại thị trường nội địa thành phố, cần thức ăn an toàn chất lượng, Vậy vấn đề điều phối nước, nông dân cung cấp thực phẩm cho thị dân, thành phố tạo điều kiện để phát triển nông thôn, nghĩa mua với giá thấp xuất khẩu, cao so với giá nội địa Cách nào? Từ khóa "tiết kiệm", xin diễn giải sau: Đại dịch Covid-19 thực chấm dứt có vaccine cho tất Cịn bây giờ, đặt thách thức cho kinh tế Nhà nước nói, cách ly khơng phải "ngăn sông cấm chợ" Chỉ với nước, ngồi nước "chợ, sơng" quyền người ta Nên "chợ" nước cần điều chỉnh lại cho thành thị nông thôn, bớt thứ phù hoa, khơng ủng hộ ý "người ta có tiền, muốn xài việc họ" Bản thân tơi khơng đua địi gì, qn kêu ly cà-phê 20 000 đ, nghĩ kg gao tốt, đủ cho gia đình người ăn ngày, xem "ngon" ! Nhưng lại nghĩ: n người ngưng uống ly cà phê, nơng dân trồng cà-phê, nhà chế biến nhân viên quán cà-phê v.v, người bị giảm 1/n thu nhập! Càphê Việt Nam, đâu phải táo New Zealand, nho Mỹ, túi xách Italia! Vậy quan điểm tiêu thụ sản phẩm nội địa với giá cao chất lượng cao sản phẩm xuất khẩu, giảm bớt tiêu vào thứ nhập xa xỉ Phải tiết kiệm, tiết kiệm để giới hóa cơng nghiệp hóa nơng nghiệp Sở dĩ Việt Nam xuất nhiều gạo, điều kiện lúa nước có nước đất thấp, mức độ giới hóa Nhưng đất cao cần lúa, bắp, đậu, mía v.v, khơng thấy máy móc ngồi cày Do thiếu nghiên cứu đầu tư toàn diện Khi có dư đủ loại nơng sản, tranh cãi xuất hay không xuất gạo nhẹ nhàng Nông dân đến dịch Covid-19 cần, mà cần hàng thập kỷ rồi, tăng lợi nhuận tăng chất lượng suất (với qui mô lớn), tăng khả chế biến tồn trữ để ứng phó với thị trường biến động, giảm tổn thất sau thu hoạch Muốn vậy, ngồi đồng nơng dân cần sản xuất với qui mơ lớn giới hóa; nhà, doanh nghiệp chế biến cần kết nối với thị trường tạo đầu cho nơng dân phải khí hóa đại hóa Khá tình cờ, trước xảy nCovi, dịch phân hữu cơ, tiết kiệm nước, bảo vệ đất Covid-19 "giúp" nhìn rõ vấn đề nông nghiệp, cần tiết kiệm Vài suy nghĩ thơ sơ xin chia sẻ, bạn nghĩ sao? Hoan nghênh góp ý bạn Trân trọng kính chào Phan Hiếu Hiền phhien1948@gmail.com Có thể tải file PDF “Thơng tin CƠNG THÔN” số 1, 2, 3, 4-2018; 1, 2-2019; 1-2020 website sau: https://drive.google.com/ (GOOGLE DRIVE) vào trực tiếp, vào Facebook “AE Cơng Thơn” để tìm đường dẫn Hoặc: http://maysaynonglam.com/in-an-khoa-hoc.html (Ấn phẩm khoa học trang web “Máy Sấy Nông Lâm”) Thiết kế, chế tạo khảo nghiệm máy đảo trộn phân ủ theo hàng Nguồn: Baiomy M A# 2010 Performance evaluation of a locally designed and fabricated windrow compost turner E-Proceedings of the 13-16 September 2010 Conference (International Symposium on Air Quality and Manure Management for Agriculture), Dallas, Texas ASABE Publication Number 711P0510cd # Agric Engineering Research Institute, Egypt Dẫn nhập Ở Ai Cập, năm có khoảng 30 triệu (Mt) dư thừa trồng, 12 Mt chất thải động vật, 15 Mt rác thải (rác chứa ≈50% hữu cơ) Biến chất thừa thải thành phân hữu giúp sản xuất an tồn bảo vệ mơi trường Thực ủ phân qui mơ lớn địi hỏi thiết bị, mà thông dụng máy đảo trộn phân ủ theo hàng Các mẫu máy nhập gắn trước máy kéo tư hành đắt, cỡ 10 000- 23 000 USD [ND qui đổi] Lợi ích phân ủ: Giảm thể tích lượng chất để bón ngồi đồng Giảm tác hại với môi trường, bảo vệ nguồn tài nguyên Giảm chi phí loại bỏ chất thừa thải Cải thiện đất trồng Phân ủ theo hàng đảo trộn thơng thống thiết bị khí, với động lực máy kéo tự hành Đây kỹ thuật khơng cao, địi hỏi lao động vừa phải, tạo phân ủ đồng đều, theo Bộ Nông nghiệp British Columbia (1996) Misra ctv (tài liệu FAO: On-farm composting methods) mơ tả q trình ủ phân theo hàng thiết bị tương ứng Viện Cornell Waste Management (2004) mô tả phương pháp tác động đảo trộn thơng thống yếu tố khác đến phân giải hữu Ẩm độ yếu tố quan trọng cho ủ phân, tối ưu với 50- 60% Oxygen khoảng 515% cần để phân hủy vi sinh vật Nhiệt độ khoảng 43- 65 oC được, tốt 54- 60 oC để diệt hạt cỏ mầm bệnh; 70 oC nóng, vi sinh vật khó sống làm giảm ẩm độ đống ủ Độ pH cần khoảng 5- 10, tối ưu Trong việc ủ phân, cần cơng cụ đảo trộn hàng tuần hay hàng tháng Có nhiều loại máy đảo trộn theo nhiều cách hoạt động khác nhau; máy đảo trộn theo hàng chuyên dùng, với trống trộn lắp bên hông máy kéo Mục đích nghiên cứu này: 1) Nghiên cứu tính chất hóa học nhiều loại chất thải thực vật động vật 2) Thiết kế mẫu máy đảo trộn phân ủ 3) Chế tạo khảo nghiệm máy, phân tích chi phí vận hành Phương pháp phương tiện Tính chất hóa học loại sau tìm hiểu: Thân bơng vải, thân bắp, rơm lúa nước, phân gia súc, thành phẩm phân ủ Thiết kế máy đảo trộn phân ủ, cần đáp ứng yêu cầu sau: a Có thể đảo hàng phân ủ rộng m, cao 1,8 m b Trống quay để đảo làm nhỏ kích thước vật liệu c Có thể đảo tất dư thừa thực vật d Hệ thống thủy lực đẩy máy phía trước trống đảo trộn Hình Các phận máy đảo trộng phân ủ Các phận máy đảo phân ủ (Hình 1): Khung máy: làm thép chữ C (140 * 65 mm, tiết diện 20 mm2) hàn thêm thép mm thành tiết diện chữ nhật Hộp số động thủy lực lắp phía sau khung Khung phận đảo trộn: làm thép chữ C 120 * 70 mm hàn thêm thép mm Bộ phận có kích thước 3,00 m rộng, 1,75 m cao, 2,00 m theo hướng tiến; điều chỉnh lên xuống dọc ngang nhờ hai khớp nối động thủy lực Có trống đảo trộn 3—Bộ phận đẩy (pushing unit) gồm: động thủy lực, bánh răng, hai bánh xe, hai xylanh thủy lực để nâng hạ phận Bộ phận cân hai cục tạ bê-tông; cục 1,5 m * m * 0,8 m, nặng 2400 kg, cục 1,03 m * 0,73 m * 0,8 m, nặng 660 kg Hệ thống thủy lực gồm nguồn cung cấp từ bơm thủy lực máy kéo, ống dẫn áp lực, van điều khiển ba ngã Hai trống đảo trộn hai trục vít xoắn, gắn dao thép nhíp dài 240 mm, rộng 60 mm, dày 10 mm Mỗi trục vít gắn 60 dao, bố trí để đẩy vật liệu theo hai hướng (phải sang trái trái sang phải) để vật liệu từ hai bên gom vào giữa, vun cao, rơi xuống tạo nên hàng đảo trộn Năng suất trộn Q (kg/h) tính theo cơng thức: Q = 60 (π/4) (Do2 – Di2) ρ p n với: Do = đường kính ngồi vít, m; Di = đường kính vít, m; ρ = dung trọng vật liệu, kg/m ; p = bước vít xoắn, m; n = tốc độ quay vít, vịng/giờ Các tính tốn: Số liệu: Kích thước đống ủ, Rộng W = m, Cao H = 1,75 m, Dài L = 50 m Dung trọng vật liệu: thân vải = 480 kg/m3, thân bắp = 800 kg/m3, phân gia súc = 350 kg/m3 Tốc độ tiến máy V = 0,2 km/giờ = 200 m/h = 0,333 m/phút Tiết diện đống ủ = 1/2 * W * H = 1/2 * m * 1,75 m = 2,625 m2 Thể tích đống ủ = Tiết diện * L = 2,625 m2 * dài 50 m =≈ 130 m3 Khối lượng đống ủ = Thể tích * Dung trọng chung = 130 m3 * 632 kg/m3 =≈ 82,2 Tính với m dài: 82,2 / 50 m = 1,64 /m Năng suất đảo trộn = Tốc độ V, m/h * Khối lượng, tấn/m = 200 * 1,64 = 328 tấn/giờ Bánh xe Có bánh: bánh trước (cỡ 7.50-16, ϕ803 mm *rộng 205 mm) khung chính, bánh sau (cỡ 6.50-15, ϕ685 mm *rộng 163 mm) phận đẩy Phương pháp phương tiện 1) Vận tốc tiến Tốc độ quay: Thí nghiệm với tốc độ tiến VF (2,0; 3,3; 5,0; 6,7 m/phút), tốc độ quay N (500, 550, 600, 650 rpm) Từ tính vận tốc biên VR, m/phút = π D N với D = đường kính trống quay, m tỷ số vận tốc RR/F = VR / VF 2) Trọng tâm máy trộn, tính với tọa trục X, Y (Hình 2) theo phương trình sau: X = (L1 X1) + (L2 X2) + (L3 X3) + (L4 X4) / (L1 + L2 + L3 + L4) Y = (L1 Y1) + (L2 Y2) + (L3 Y3) + (L4 Y4) / (L1 + L2 + L3 + L4) 3) Dung trọng vật liệu (kg/m3) Đo tính từ khối lượng thể tích đống ủ 4) Nhiệt độ Đo để nhận biết hoạt động vi sinh vật, đo trước đảo trộn trước tưới Nhiệt kế có khoảng đo từ -10 oC đến 90 oC ±1 oC, đầu dò dài m Đo ngẫu nhiên 100 lần hai bên đống ủ, tính trung bình 5) Ẩm độ Để xác định cần tưới nước, dùng cách tay bọc bao tay bóp nắm vật liệu Nếu có vài giọt nước xì vật liệu q ướt; khơng có nước nhỏ ra, cần tưới thêm Ngoài đo ẩm độ tủ sấy, sau đo nhiệt độ trước đảo đống ủ Hình Sơ đồ để tính trọng tâm máy trộn Xác định vị trí hai trống đảo trộn Máy nghiên cứu dùng hai trống đảo trộn để hoạt động hiệu Để xác định vị trí hai trống này, chế tạo mơ hình thu nhỏ, kích thước rộng 1,0 m, 0,6 m theo hướng tiến, gắn động điện HP Bằng cách thử sai (Hình 3) với lần thử đống ủ nhỏ (rộng m, cao 0,75 cm, dài m), chọn vị trí tốt cho trống đảo trộn, xét độ đồng trộn, cách gom vật liệu xé tơi vật liệu Kết thảo luận Tính chất hóa học vật liệu ủ Trong thành phẩm phân ủ (Bảng 1), tỷ lệ N 1,2%; tỷ lệ C giảm 25%; hoạt động vi sinh vật, oxygen giảm cịn 6%; nói chung đảo trộn thơng thống có kết tốt Bảng Tính chất hóa học ngun liệu ủ thành phẩm Hình Thử nghiêm với mơ hình thu nhỏ để xác định vị trí tương đối hai trống đảo trộn [ dấu - = xấu; dấu + = tốt Loading on the pull = tải kéo Stopping = tải, trống ngừng quay ] Vận tốc tiến Tốc độ quay Kết tối ưu đạt với vận tốc tiến 0,2 km/giờ (3,3 m/phút) tốc độ quay 650 rpm Tiến nhanh hay quay chậm làm hai trống đảo ngừng quay Chiều quay trống đảo giúp máy tiến tới dễ hơn, nên quay nhanh tốt Trọng tâm máy Điểm (X,Y) trọng tâm máy (Hình 2) xa so với điểm tính toán giả định (0,0) tọa trục Dung trọng vật liệu Bảng Dung trọng vật liệu sau ủ Dung trọng vật liệu sau ủ giảm (Bảng 3) so với trước ủ, kết hoạt động vi sinh vật liệu làm tơi nhỏ Hình Hoạt động máy đảo trộn phân ủ Nhiệt độ đống ủ Liên hệ số lần đảo trộn nhiệt độ đống ủ thể ỏ Hình Nhiệt độ điểm cho hoạt động vi sinh vật Chấp nhận nhiệt độ 43- 65 oC, 70 oC q nóng, vi sinh vật khó sống, làm giảm ẩm độ đống ủ Tốt 54- 60 oC để giết hạt cỏ mầm bệnh Hình cho thấy nhiệt độ tăng lần đảo thứ 5, chứng tỏ vi sinh vật phân giải chất hữu tăng dân số Nhưng thêm số lần đảo tăng ẩm độ lên 60% lại làm giảm nhiệt độ xuống mức chấp nhận Hình Liên hệ số lần đảo trộn nhiệt độ đống ủ Hình Liên hệ số ngày lần đảo trộn, nhiệt độ, ẩm độ đống ủ Hình Bộ phận tạo hố trũng J.I Case International Harvester Công ty International Harvester chế tạo phụ kiện tạo hố trũng gắn hầu hết máy lên luống Bộ phận thương mại hóa đầu tiên, kết cấu đơn giản máy thực nghiệm Hình Bộ phận tạo hố trũng International Harvester Mỗi cụm thiết bị gồm bánh đỡ, kéo, đĩa gom đất vụn (Hình 6) Khoảng cách gờ chặn tùy thuộc vào số mấu bàm bánh đỡ Có điểm điều chỉnh lượng gom đất vụn: chỗ gắn với lưỡi lên luống, trục bánh đỡ, trụ nối đĩa với khung; mục đích để thích ứng với lưỡi lên luống khác Minneapolis-Moline Hình Máy lên luống tạo hố trũng Minneapolis-Moline Bộ phụ kiện tạo hố trũng Minneapolis-Moline gắn theo máy lên luống cơng ty này, gắn mã hiệu khác, cách khoan thêm vài lỗ cơng cụ Có hai kích cỡ phận tạo gờ, theo cỡ máy lên luống Khoảng cách gờ chặn điều chỉnh áp lực lò xo nối kéo cò (trip plate) kéo cị (trip arm) Tấm nhả cị kích hoạt lượng đất đai tích tụ đè lên lưỡi gom đất 19 Chase Hình Bộ phận tạo hố trũng Chase Bộ phận tạo hố trũng công ty Chase móc sau máy lên luống hoạt động độc lập (Hình 8) Khoảng cách gờ chặn xác định số bánh xích truyền từ bánh xe đỡ máy Cị nhả-bật gắn bánh xích Chiều cao gờ chặn giới hạn bánh nhỏ đỉnh luống Miller Thiết bị công ty Miller chuyên dùng cho đất để ải (bỏ trống, fallow); lắp sau cày chảo cày lưỡi Các hố trũng tạo nhờ đĩa lăn (Hình 9) theo sau cày Do phần sau nặng nên đĩa cắm sâu độ sâu cày Đĩa lăn xúc đất lên, tạo thành hố trịn Hình Bộ phận tạo hố trũng Miller 20 Hình 10 Máy Jayhawk Drought Buster W Wyatt Công ty chế tạo máy tạo hố trũng (gọi tên Jayhawk Drought Buster) gắn theo sau cày chảo, cày lưỡi hay cày mũi sâu Có đĩa lăn nằm sau cày, nghiêng góc α so với hướng tiến; đĩa lăn múc lượng đất tạo thành hố trũng Thay đổi góc α làm thay đổi độ dài hố trũng Máy làm tốt đất tương đối phẵng, làm đất theo đường đồng mức khơng thấy rõ ưu điểm Các mẫu máy khác Trên kiểu máy tiêu biểu chiếm đa số Nebraska Cịn nhiều cơng ty khác; có máy đơn lẽ nông dân tự chế, thất bại, sáng tạo thành công Thực cơng ty thương mại hóa sản phẩm, sau thử nghiệm với nhiều mẫu máy, tính năng,về độ bền v.v Lời bàn thêm (của người dịch) Bài viết vào năm 1938, tức 80 năm trước Lời văn thiên khuyến nông giới thiệu, số liệu thống kê mà lúc chưa phổ biến Dù vậy, cách canh tác tiết kiệm nước đề cập, với tóm tắt kết nông học với nhiều loại trồng Ý nghĩa người ta thực bảo vệ đất-nước từ lâu, với máy móc thơ sơ Tới q ##.# đại; vào Google, gõ "basin lister" hàng trăm kết quả, nhiều báo nhiều VideoClip (Xem số đoạn phim Bài 7) Vùng nông nghiệp đề cập thuộc Bang Nebraska khô hạn; mưa khoảng 500- 600 mm/năm (Hình 2), ngày mưa lớn mm Lượng mưa Việt Nam ngoại trừ Phan Rang khoảng 700 mm/năm cao nhiều, cỡ 1500- 2500 mm/năm, Nhưng phân bố khơng đều, ví dụ Cà Mau mưa 2280 mm/năm (trung bình 2002-2018, số liệu Tổng cục Thống kê) từ tháng 12DL đến tháng năm sau, 254 mm hay 11% toàn năm Vậy tháng (đủ cho vụ trồng cạn, khơng nói đến lúa) coi khí hậu khơ hạn Nebraska hay Phan Rang (cịn tệ hơn) Vậy, phương thức canh tác tiết kiệm nước trên, áp dụng Việt Nam, có lẽ hai vùng: ●Nơi khô hạn Ninh Thuận; ●Các vùng khác vào mùa khơ, có nước tưới hạn chế, cần làm đất tạo hố trũng để giữ nước, đặc biệt với đất dốc Tuy nhiên cần có chương trình thử nghiệm cụ thể nhiều địa điểm, năm cho địa phương Tiết kiệm nước, phải xem xét loại đất, Đất-Nước cặp ##.# Ví dụ: Jones O.R., R.L Baumhard 2003 Furrow Dikes USDA, Bushland, Texas, U.S.A Encyclopedia of Water Science https://www.researchgate.net/publication/43255756_Furrow_Dikes 21 Nơng nghiệp xác Nguồn: Trimble 2018 What Is Precision Agriculture? < https://agriculture.trimble.com/blog/what-is-precision-ag/ > Các từ "cao cấp" drone (thiết bị bay không người lái), robot, sensor (cảm biến), geomapping (bản đồ vệ tinh), big data (dữ liệu lớn) thường nhắc đến bàn nơng nghiệp xác (NNCX, Precision Agriculture PA) Những khái niệm phức tạp bị hiểu sai, mà kèm theo pnần cứng phần mềm với giá bán cao Những phức tạp chi phí cao dẫn đến chậm áp dụng kỹ thuật NNCX Mỹ Tuy vậy, năm gần đây, nhiều nông dân lớn nhỏ rút tỉa ích lợi từ kỹ thuật NNCX xuất Hình Nơng nghiệp xác đề tài thảo luận sôi Theo báo cáo Bộ Nông nghiệp Mỹ (2016 United States Department of Agriculture report) Hệ thống đồ vệ tinh, bao gồm đồ theo suất, sử dụng cho khoảng 50% trang trại bắp đậu nành Mỹ; Hệ thống lái tự động sử dụng cho khoảng 33% trang trại bắp đậu nành Mỹ (Hình 2); Kỹ thuật phun /bón với mức lượng thay đổi áp dụng cho 16- 26% trang trại Hình Năm 2017, Bộ Nông nghiệp Thực phẩm Canada khảo sát 261 nơng dân NNCX; có 65% nơng dân cho "họ trí" NNCX đem lại lợi ích, 70% trả lời họ sử dụng phần mềm quản lý nông trại máy tính Họ xếp hạng ba lý để áp dụng NNCX nông trại họ, theo thứ tự quan trọng nhất: "quản lý trồng tốt hơn", "cải thiện việc sử dụng máy móc lao động", "giảm vật tư đầu vào khác" Nơng nghiệp xác gì? Mục tiêu NNCX lợi nhuận, hiệu quả, bền vững cho nông trại Để đạt được, cần phối hợp kỹ thuật NNCX thiết bị NNCX Trước tiên, kỹ thuật MMCX tập hợp phân tích số liệu 22 Hình hoạt động nông trại, giúp bạn định trước mắt lâu dài: trồng giống cánh đồng nào, lượng phân /thuốc cần Sau đó, thiết bị NNCX thực kế hoạch Ví dụ, máy bón phân /thuốc với lượng biến đổi, lái tự động với hệ thống Autopilot™ Automated Steering System Đồng thời, với phần mềm quản lý nông trại, từ nơi quản lý tất tình phức tạp cánh đồng NNCX thập niên 1990 với hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning Systems) hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographic Information Systems) Đồng thời phát triển nhiều cảm biến, thiết bị theo dõi điều khiển, servo-motor v.v Với đà phát triển nhanh Internet vệ tinh, NNCX phát triển rộng thập kỷ vừa qua, bao trùm tất hoạt động nơng trại Vì đầu tư vào NNCX? Khi phần cứng phần mềm giao tiếp với nhau, bạn bớt phải tính tốn, có nhiều thời cho gia đình việc khác Nhưng điểm NNCX tiết kiệm chi phí thời gian hoạt động nông trại Tỷ số sinh lợi (return on investment ROI) thay đổi theo nhiều yếu tố cụ thể; làm đúng, nhiều nghiên cứu cho thấy NNCX giảm vật tư đầu vào, giảm công lao động, giảm tiêu hao nước, bớt nhức đầu lo toan tính tốn cho vụ trồng Nhớ NNCX khơng phải có giải pháp cho tình huống; điều làm nơng trại kế cận chưa hợp lý với bạn Có giải pháp đặc thù cho nông trại bạn đem lại thành công lợi nhuận 05 lời khuyên để thành công với NNCX Bắt đầu với mục tiêu rõ rệt, để giải vấn đề mà chưa có giải pháp Hiểu cách quản lý bảo dưỡng thiết bị Không sợ phạm sai lầm Nhiều kỹ thuật NNCX phải qua thử-sai (trial and error) Nhận sai sót điều chỉnh đạt mục tiêu, suất hiệu Cần có hệ thống hỗ trợ để định từ đầu Ví dụ hỗ trợ Trimble Vantage Reseller định đầu tư, đánh giá số liệu mùa vụ, muốn mở rộng hoạt động Liên kết qua mạng Mạng Internet công cụ để tìm nơng dân có ứng dụng tương tự bình luận YouTube, Twitter, v.v; qua biết ưu nhược điểm thiết bị; tư liệu quí miễn phí Với tâm sẵn sàng trên, tìm hiểu kỹ thuật NNCX thông dụng Hệ thống dẫn hướng lái tự động (guidance & steering) Một kỹ thuật NNCX dùng nhiều Mỹ dùng GPS dẫn hướng cho máy gặt đập liên hợp, máy kéo, máy phun thuốc, máy gieo; đạt độ xác cao đồng lúc nào, kể ban đêm; tiết kiệm nhiên liệu thời gian bớt căng thẳng lái 23 Hình Nghiên cứu Đại học Virginia Tech với gieo hạt phun thuốc ước lượng khoảng tiết kiệm vật tư đầu vào 2-7% (trung bình 5%) nhờ hệ thống dẫn hướng GPS Có thể chọn lựa hệ thống lái sau: Hệ thống lái có trợ giúp đường lái cánh đồng; giúp lái xác hơn, phải điều khiển vô-lăng Hệ thống lái tự động, tay không cần cầm lái, để mắt ý đến hoạt động máy gieo hay máy nông nghiệp khác Ví dụ hệ thống Autopilot™ Automated Steering System sử dụng với hình TMX-2050™ Display, cho phép liên lạc chia sẻ số liệu phần cứng phần mềm (Hình 5) Hình Hệ thống lái thông minh cung cấp nhiều kiểu lái khác tùy theo địa hình cánh đồng, tiện ích ruộng hình dạng khơng Hệ thống điều khiển máy công tác, máy tự động điều chỉnh vị trí khơng cần lệnh từ máy kéo, theo đường chạy máy kéo Làm đất Hình Làm đất vụ cân nhắc bạn khơng thể kiểm sốt, ví dụ mưa NNCX cung cấp vài phương tiện giúp kiểm sốt làm đất tốt hơn, có lấy mẫu đất Lấy mẫu đất ngẫu nhiên cách thơng thường thích hợp với ruộng đồng đều, biến đỏi, lấy trung bình tồn cánh đồng Lấy mẫu đất ngẫu nhiên theo cách quản lý (managed random sampling) cách xem cánh đồng gồm nhiều lơ có đặc tính khác nhau, địi hỏi cách quản lý khác nhau, nem,lô cần lấy mẫu Lấy mẫu đất theo mức chuẩn (benchmark sampling) chọn lô đất nhỏ tiêu biểu cỡ 0,1 để lấy mẫu, làm chuẩn cho việc bón phân Có thể có nhiều lơ lấy mẫu có nhiều cách quản lý Các năm sau lấy mẫu lơ (có thể dùng GPS để xác định tọa độ) 24