1 Tên đề tài: Hệ thống tưới nước bón phân tự động cho hoa màu sử dụng lượng mặt trời Loại hình nghiên cứu(cơ bản, ứng dụng, triển khai): Ứng dụng Thời gian thực hiện: Từ ngày 31 tháng 12 năm 2015 đến 30 tháng 06 năm 2017 Họ tên chủ nhiệm đề tài: Phạm Huy Học vị, chức danh, chức vụ: Sinh Viên Địa chỉ: 56K2 – KTĐK&TĐH Tổng quan kết nghiên cứu sản phẩm trong, - nước liên quan trực tiếp đến đề tài: Công nghệ, kỹ thuật tưới tiết kiệm nước lần sử dụng nhà kính nước Anh vào cuối năm 1940 Trong năm thập kỷ 50, nhiều hệ thống tưới tiết kiệm nước áp dụng rộng rãi cánh đồng Israel.Tiếp theo, với công nghiên cứu phát triển kỹ thuật tưới nhỏ giọt Mỹ Israel năm 60 trình phát triển ứng dụng thay kỹ thuật truyền thống kỹ thuật công nghệ tưới đại, tiết kiệm nước Việc nghiên cứu ứng dụng thành công đường ống thiết bị tưới nhựa Israel mở giai đoạn cho công nghệ tưới tiết kiệm nước tồn cầu Diện tích canh tác tưới kỹ thuật, công nghệ tưới tiết kiệm nước giới không ngừng tăng lên Mỹ, Israel, Úc, Ý, Áo, Tây Ban Nha, Hungary, Đức, nước giới có nhiều kinh nghiệm thành tựu lĩnh vực nghiên cứu, áp dụng công nghệ kỹ thuật tưới tiết kiệm nước - Đối với Việt Nam, công nghệ tưới tiết kiệm nước năm 1993 chủ yếu thực nghiệm sở sản xuất Hệ thống tưới tiết kiệm nước mức thấp, đơn giản tưới trực tiếp vào tận gốc trồng (nhờ đường ống dẫn áp lực thấp vịi nước mềm cơng nhân điều khiển), Trường Đại học Thủy lợi thiết kế, xây dựng áp dụng thử nghiệm quy mô rộng (hơn 200 ha) vào năm 1993 đến năm 1995 khu dự án khoa học công nghệ “phát triển hệ sinh thái nông nghiệp Phủ Quỳ- Nghệ An” đồi núi canh tác ăn (cam, quýt) khó khăn nguồn nước, đất đai thối hóa ứng dụng phát triển kết từ hệ thống tưới gốc dự án Phủ Quỳ - Nghệ An, số sở nghiên cứu khác xây dựng tiếp hệ thống tưới loại để tưới cho ăn quả, công nghiệp Trung tâm nghiên cứu ăn Phủ Quỳ - Nghệ An, số nông trại canh tác cà phê Đăk lăk, Lâm Đồng, Sơn La, số tưới gốc cho vườn ươm rừng Vĩnh Phú, Lâm Đồng, Đăk Lăk, Gia Lai, hệ thống có hạn chế độ bền, tuổi thọ chưa cao thiết bị đường ống không sản - xuất chuyên dùng Gần đây, hệ thống tưới tiêu hoa màu sử dụng ánh sáng mặt trời khởi động từ tháng 11-2012, xã Phước Hải, huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận hoạt động thử nghiệm hồi tháng 52013, diện tích đất 1.000 mét vuông chuyên canh đậu phộng 6 - Tính cấp thiết đề tài: Xu hướng phát triển thủy lợi nhiều nước khai thác tốt hệ thống cơng trình có, tăng cường phương pháp, kỹ thuật tưới theo chiều sâu để nâng cao hiệu kinh tế thông qua việc tăng hiệu sử dụng nước Một biện pháp quan trọng nhằm nâng cao hiệu kinh tế tưới nước cho loại trồng việc lựa chọn áp dụng phương pháp, kỹ thuật tưới thích hợp kỹ thuật tưới mặt ruộng đóng vai trò quan trọng việc cung cấp, phân bố nước trực tiếp đến trồng định lượng nước tổn thất mặt ruộng nhiều hay Với phương pháp, kỹ thuật tưới thông thường - (tưới cổ truyền) lượng nước tổn thất cịn lớn Mục đích tưới nước đưa đủ nước vào đất để đảm bảo cho trồng sinh trưởng, phát triển tốt Với kỹ thuật tưới phổ biến cho trồng cạn trước thường khơng trì độ ẩm theo u cầu thích hợp mà phạm vi thay đổi độ ẩm đất lớn, cao thấp so với độ ẩm thích hợp, gây bất lợi cho q trình sinh trưởng, phát triển trồng Đối với vùng khí hậu khơ hạn, bán khơ hạn, có tưới nước trì phát triển - nông nghiệp Nhất Việt Nam vào mùa khơ số vùng khan việc tưới nước tiết kiệm đảm bảo cho trồng phát triển tốt quan trọng Chính tính cấp thiết tơi đề đề tài “hệ thống cung - cấp nước tự động” cho nhà nông Mục tiêu đề tài:(ghi rõ mục tiêu) Thiết kế hệ thống cung cấp nước tự động cho hoa màu Hệ thống đo độ ẩm khơng khí đất Hệ thống cho phép nơng dân kết hợp tưới tiêu với bón - phân, phun thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ Tiết kiệm nước tốn nước, quản lý vận hành đơn giản, tăng - suất, chất lượng sản phẩm, giảm công tưới, thuận tiện cho - việc giới hoá tự động hoá Nâng cao hiệu kinh tế tưới nước cho loại trồng thông qua việc lựa chọn, áp dụng phương pháp kỹ thuật tưới - thích hợp Đưa nhà nông lại gần với thiết bị, công nghệ nông nghiệp đại Dự kiến tóm tắt nội dung đạt đề tài tiến độ thực hiện: NỘI DUNG THỜI HIỆN GIAN THỰC DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Thiết kế hệ Từ tháng đến tháng - Thiết kế hệ thống thống cung năm 2016 phun nước : Ta dùng cấp nước hệ thống tưới nhỏ giọt, tưới phun mưa cục bộ, tưới ngầm cục Ở ta sử dụng hệ thống tưới phun mưa cục tưới phun mưa thực địa hình, thống khí tốt phun, cải tạo điều kiện khí hậu khu tưới, tiết kiệm nước, bảo đảm mức tưới xác, phân phối nước tương đối đồng đều, tự động hoá khâu điều khiển dễ dàng vận hành - Thiết kế hệ thống van điều chỉnh: Van điều chỉnh dùng để kiểm soát, điều chỉnh áp suất, bật / tắt hệ thống điều khiển gắn bên nhà vườn Thường có van tổng đầu hệ thống số van đặt đầu đường ống nhánh đầu ống cấp - Thiết kế hệ thống đường ống áp lực: Các dịng nước thổi khí nén chạy đường ống ống nhánh, ống nhánh ta lắp vòi phun mưa nhân tạo để cung cấp nước cho trồng - Thiết kế hệ thống máy bơm: Hệ thống bơm gồm máy bơm dùng hút nước từ hồ, ao, sông suối, kênh bể chứa hay giếng đào Máy bơm thường dùng máy ly tâm có lưu lượng nhỏ áp lực bơm từ thấp đến trung bình - Thiết kế hệ thống chứa nước: Hệ thống chứa nước dùng thùng tơn, bể chứa,…để hồ tan chất dinh dưỡng hóa chất phân bón, thuốc trừ sâu Thùng có áp lực nhỏ với đầu vào đầu - Thiết kế thiết bị lọc nước: Thiết bị lọc nước lưới hay ống lọc có đường kính mắt lưới tùy theo u cầu thiết bị tưới, bể lọc ngược Thiết bị lọc nước phận quan trọng hệ thống tưới tiết kiệm nước Thiết kế hệ Từ tháng đến tháng Thiết kế hệ thống đo thống đo độ năm 2016 độ ẩm khơng khí ẩm đất: Đối với đo độ ẩm khơng khí ta dùng SHT75 đem lại độ xác cao, nhiên để đạt tiêu chí kinh tế độ Thiết kế hệ thống đo độ dinh dưỡng đất Thiết kế hệ thống cung cấp lượng cho toàn hệ thống Thiết kế hệ thống điều khiển xác tương đối ta dùng HS1101, với độ xác độ ẩm 2%RH, HS1101 khơng thua SHT1x (lên tới ±4.5%RH) Đo độ ẩm cửa đất ta dùng cảm biến độ ẩm đất(soil Moisture Sensor) Từ tháng 10 đến tháng Thiết kế hệ thống đo 12 năm 2016 độ dinh dưỡng đất: Đo dinh dưỡng đất cảm biến Optifert Optifert cảm biến dinh dưỡng đất cảm biến chuyên dụng để đo nhanh lúc hàm lượng yếu tố đa dinh dưỡng NPK (Nitrate NO3, NH4 amoni, Kali K Phosphate PO4) đồng ruộng Các liệu cung cấp cho phép sử dụng phân bón theo yêu cầu Từ tháng đến tháng Thiết kế hệ thống năm 2017 cung cấp lượng cho toàn hệ thống: Ở ta sử dụng hệ thống sử dụng lượng mặt trời để bơm nước thay phải dùng điện sinh hoạt Từ tháng đến tháng Thiết kế hệ thống năm 2017 điều khiển: Hệ thống điều khiển lập trình PLC-S7- 1200 9 Dự kiến sản phẩm địa ứng dụng(loại sản phẩm, tên sản phẩm loại, địa ứng dụng cửa sản phẩm) - Tên sản phẩm: Hệ thống tưới nước bón phân tự động cho hoa màu sử dụng lượng mặt trời - Loại sản phẩm: Sản phẩm ứng dụng - Địa ứng dụng: Cho loại hoa, rau màu, vườn ươm nhà kính ngồi đồng ruộng Được áp dụng cho vùng thiếu nước, vùng đất dốc, đất cát, sa mạc, vùng đất bị nhiễm mặn,… 10.Dự trù thực kinh phí đề tài: - Kinh phí cho nghiên cứu: Chi phí triển khai dự án gần 320 triệu đồng - Kinh phí cho mua sắm thiết bị: • • • • • pin mặt trời, xạc, ắc quy, chuyển đổi khoảng 200 triệu đồng Hệ thống có cơng suất 200Wp, tuổi thọ sử dụng khoảng 15 năm Cảm biến: Gồm có cảm biến độ ẩm khơng khí , cảm biến độ ảm đất cảm biến dinh dưỡng đất Giá cảm biến khoảng vài triệu đồng Hệ thống dẫn nước, hệ thống van tưới hệ thống phun mưa: Tùy thuộc vào diện tích lắp đặt Ở ta áp dụng cho 100 mét vng đất giá khoảng 10 triệu đồng Hệ thống chứa nước lọc nước bể chứa khoảng 50 triệu Hệ thống điều khiển: Hệ thống điều khiển lập trình PLC-S7- 1200 Giá điều khiển PLC-S7- 1200 30 triệu • Máy bơm: Dùng động diesel khoảng 40 triệu đồng Vinh, ngày 31 tháng 12 năm 2015 Chủ tịch HĐKH-ĐT khoa Chủ trì đề tài ... - cấp nước tự động? ?? cho nhà nông Mục tiêu đề tài:(ghi rõ mục tiêu) Thiết kế hệ thống cung cấp nước tự động cho hoa màu Hệ thống đo độ ẩm khơng khí đất Hệ thống cho phép nơng dân kết hợp tưới tiêu... triệu đồng Hệ thống dẫn nước, hệ thống van tưới hệ thống phun mưa: Tùy thuộc vào diện tích lắp đặt Ở ta áp dụng cho 100 mét vng đất giá khoảng 10 triệu đồng Hệ thống chứa nước lọc nước bể chứa... sản phẩm) - Tên sản phẩm: Hệ thống tưới nước bón phân tự động cho hoa màu sử dụng lượng mặt trời - Loại sản phẩm: Sản phẩm ứng dụng - Địa ứng dụng: Cho loại hoa, rau màu, vườn ươm nhà kính ngồi