L ỜI CẢM ƠN
3. Ý nghĩa khoa học và thực ti ễn
3.2. CƠ SỞ THIẾT KẾ NHÀ LƯỚI
3.2.1. Yêu cầu về thiết kế
- An tồn: kết cấu và các cấu kiện của nhà lưới phải đảm bảo tính an toàn cho cây trồng và người sử dụng, cĩ thể chịu tải được trọng lượng của từng cấu kiện khi đứng riêng lẻ hoặc tổ hợp các cấu kiện này lại với nhau.
- Độ bền: các vật liệu được dùng trong xây dựng nhà lưới phải chống chịu được mưa, giĩ, bão hoặc phải cĩ các biện pháp chống ăn mịn, oxy hĩa.
- Tính kinh tế: đảm bảo chi phí phù hợp với đối tượng cây trồng
3.2.2. Yêu cầu về kết cấu [2]
- Diện tích: Diện tích nhà lưới phụ thuộc vào mức độ đầu tư, phương thức canh
tác, diện tích đất, chủng loại cây trồng... - Quy cách:
+ Cĩ hệ thống cửa ra vào, đặt ở vị trí thuận tiện.
+ Chiều cao: phù hợp, khơng thấp gây nĩng cây trồng, khơng cao quá làm kết
cấu yếu nhất khu vực giĩ mạnh.
+ Độ cao nền nhà so với mặt bằng chung xung quanh tối thiểu 20 cm.
- Vị trí và hướng:
+ Thuận lợi về giao thơng.
+ Ít chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết bất thuận (giĩ, bão, lũ lụt...). + Đầy đủ ánh sáng, tránh nơi quá ẩm, quá nĩng.
+ Bằng phẳng, thốt nước tốt.
+ Hướng dọc của nhà lưới nên đặt theo hướng Đơng Bắc – Tây Nam.
- Mĩng: đảm bảo trọng tải của cả nhà lưới, chống được lún, bật mĩng, lật nhà… - Khung: đảm bảo trọng tải của các liên kết khung và các thiết bị của toàn bộ nhà lưới.
- Mái: theo kiểu mái hở hoặc mái kín.
3.2.3. Yêu cầu về vật liệu
- Vật liệu che phủ nhà lưới: lợp bằng tấm lợp lấy sángpolycarbonate(PC), tấm
nhựapolyethylene (PE) hoặc ni lơng chuyên dụng, ít bị oxi hĩa, đảm bảo ánh sáng đi
qua, hạn chế được tia tử ngoại.
+ Tấm nhựa PE: độ thấu quang > 75%, độ bền >6 năm
+ Màng ni lơng thơng thường: cĩ độ dày > 0,08mm, độ thấu quang > 90%, độ
bền >1 năm
+ Màng ni lơng khơng tụ giọt: cĩ độ dày > 0,1mm, độ thấu quang > 90%, độ
bền >3 năm.
- Vật liệu khung: vật liệu khung nhà cĩ thể làm bằng tre, gỗ, sắt ống hộp đen
hoặc mạ kẽm, đảm bảo chịu trọng tải của nhà lưới, chịu được giĩ, vật liệu khung phải được liên kết chặt chẽ với nhau.
- Vật liệu bao quanh: cĩ thể sử dụng tấm nhựa (PC, PE), ni lơng chuyên dụng, lưới chống cơn trùng, lưới che nắng… Thơng thường, nếu sử dụng nhà kín thì quây 2 lớp: 1 lớp lưới chống cơn trùng bên trong và 1 lớp ni lơng bên ngồi khi cần cĩ thể
cuộn lên được.
- Vật liệu điều tiết ánh sáng: cĩ thể dùng lưới đen, lưới bọc cĩ độ che giảm từ 30% đến 70%, độ bền cao, cĩ tác dụng giảm cường độ ánh sáng chiếu xuống nhà lưới
khi thời tiết nắng nĩng, cĩ thể kéo ra hoặc thu vào khi cần thiết.
3.2.4 .Yêu cầu về thiết bị
- Thiết bị điều tiết ánh sáng: tùy thuộc vào cấp độ nhà lưới và nhu cầu sử dụng
mà cĩ thể sử dụng màng che phủ ni lơng, lưới đen, hệ thống đèn chiếu sáng bổ sung để điều tiết ánh sáng trong phạm vi từ 8.000 lux đến 25.000 lux.
- Thiết bị điều tiết nhiệt độ: cĩ thể sử dụng lưới đen, vải bảo ơn, hệ thống tấm
làm mát, quạt hút giĩ, máy tăng nhiệt, điều hịa nhiệt độ để điều chỉnh nhiệt độ trong nhà lưới ± 80C so với bên ngồi tùy theo cấp độ của nhà lưới.
- Thiết bị điều tiết độ ẩm: sử dụng hệ thống phun sương, hệ thống tưới để tạo độ ẩm cho nhà lưới. Hệ thống quạt hút, thơng giĩ, máy hút ẩm, điều hịa nhiệt độ sẽ cĩ tác
dụng làm giảm độ ẩm trong nhà lưới từ 60% đến85%.
- Thiết bị tưới: tùy thuộc vào chủng loại, mức độ đầu tư mà cĩ thể sử dụng đơn
lẻ hoặc kết hợp nhiều thiết bị tưới với nhau. Các thiết bị tưới cĩ thể điều khiển tự động, bán tự động hoặc bằng tay đảm bảo tưới đúng lượng nước thích hợp cho nhu cầu
của cây, tối ưu độ ẩm đất và giá thể trồng. Hiện tại cĩ một số thiết bị tưới chính như:
thiết bị tưới nhỏ giọt, thiết bị tưới phun mưa, phun sương…
- Thiết bị thơng giĩ: khi xây dựng nhà lưới cần quan tâm đến việc lắp đặt thiết
3.3. TÍNH TỐN HỆ THỐNG TƯỚI CHO NHÀ LƯỚI3.3.1. Nguyên tắc, yêu cầu và phân loại của hệ thống tưới 3.3.1. Nguyên tắc, yêu cầu và phân loại của hệ thống tưới
3.3.1.1. Nguyên tắc
Ba nguyên tắc chính của tưới nước cho cây con trong vườn ươm nhà lưới:
- Nền thốt nước của nhà lưới phải tốt. Khi bề mặt gốc cĩ thể thốt nước tốt,
việc tưới nước thích hợp cĩ thể đạt được cho cây như mong muốn.
- Tưới nước triệt để mỗi lần. Điều quan trọng là phải tưới nước tất cả các bề mặt
mỗi khi tưới để nướcđến tận rễ và tạo ra một cây khỏe mạnh.
- Tưới nước trước khi cây thiếu độ ẩm, nên tưới nước ngay trước khi sự căng
thẳng độ ẩm xảy ra.
3.3.1.2. Yêu cầu
- Tưới và tiêu nước kịp thời, hợp lý: mỗi lần tưới thì phải đảm bảo đúng lưu lượng, thường xuyên kiểm tra các tình trạng của cây để tưới cho đúng chế độ. Luơn
luơn phải chủ động trong việc cung cấp nước cho cây con.
- Bán kính tưới phải thỏa mãn yêu cầu sao cho khơng cĩ cây nào bị thiếu nước.
- Áp suất phun khơng được ảnh hưởng tới cây, gây ra các hiện tượng đập nát
hoặc các hiện tượng ứ đọng.
- Nguồn nước phải là nguồn nước sạch, khơng được chứa các chất ơ nhiễm
3.3.1.3. Phân loạihệ thống tưới
- Căn cứ vào cách thức tưới:
+ Tưới thủ cơng.
+ Tưới bằng các hệ thống thủy canh hiện đại: động cơ, ống, vịi phun… - Căn cứ vào quá trình hoạt động:
+ Tưới cĩ điều khiển.
+ Tưới khơng điều khiển.
- Căn cứ vào phương pháp tưới: cĩ 2 phương pháp như sau:
+ Phương pháp tưới gián tiếp (tưới ngấm): nước được vận chuyển bằng các đường ống hoặc theorãnh trên mặt đất để tưới cho cây. Phương pháp này cĩ hai cách
thức tưới, đĩ là: tưới rãnh và tưới vịi phun (phun sương và phun mưa).
+ Phương pháp tưới trực tiếp (tưới ngầm): nước cũng được vận chuyển bằng ống cứng cĩ khoang các lỗ nhỏ nhưng đặt ở bên dưới mặt đất. Khi cần tưới thì khởi động bơm nước sẽ chảy qua các lỗ nhỏ và cấp trực tiếp cho bộ rễ của cây.
+Phương pháp tưới rãnh: nước để nước chảy theo các rãnh được thiết kế giữa
các hàng cây, nước được thấm dần vào đất và cung cấp cho cây trồng.
3.3.2. Lựa chọn phương pháp tưới cho nhà lưới
Để cĩ thể lựa chọn phương pháp tưới cho nhà lưới ươm cây lâm nghiệp, phải căn cứ vào điều kiện sinh trưởng, nhu cầu nước của cây con, loại đất, điều kiện mơi trường… Cây trồng cĩ thể cĩ nhiều phương pháp tưới khác.
3.3.2.1. Điều kiện địa hình
Độ dốc mặt đất ảnh hưởng lớn đến sự chảy của nước trên mặt đất và cĩ quan hệ
chặt chẽ với phương pháp tưới và kỹ thuật tưới.
- Với độ dốc m = 0 1,5% cĩ thể áp dụng tất cả các phương pháp tưới.
- Với độ dốc m = 1,5% nên sử dụng loại nước tưới rãnh kèm đường ống lưu động hoặc tưới phun mưa.
- Với độ dốc m > 4% (địa hình dốc cao, mặt đất gồ ghề phức tạp) ta nên áp dụng phương pháp tưới phun mưa.
Với cùng loại đất và các điều kiện khác giống nhau thì độ dốc càng lớn địi hỏi
mức tưới càng giảm và ngược lại. Khi độ dốc lớn nếu tưới với mức tưới nhiều thì sẽ gây
ra hiện tượng xĩi mịn và dễ tạo ra hiện tượng phân bố độ ẩm dọc dải đất khơng đều.
Bảng 3.1. Quan hệ giữa độ dốc và mức tưới
Độ dốc mặt đất 1/4001/500 1/5001/600 1/6001/700 Mức tưới (m3/ha) 100 600 8000
3.3.2.2. Điều kiện thổ nhưỡng
Gồm một số điều kiện: cấu tạo của đất, vận tốc (hay hệ số) thấm nước của đất, độ dày của tầng đất canh tác, mức tưới.
+ Căn cứ vào cấu tạo của đất
Đất nhẹ(đất cát): sử dụng phương pháp tưới phun mưa.
Đất trung bình: áp dụng mọi phương pháp tưới.
Đất nặng: dùng phương pháp tưới rãnh.
+ Căn cứ vào vận tốc (hay hệ số) thấm nước của đất: vận tốc thấm nước biểu
thị tính thấm của đất. Hệ số thấm nước bao gồm thấm hút và thấm bão hịa (hệ số
thấm ổn định).
Với hệ số thấm trung bình (1.10–4 5.10-3 cm/s) sử dụng được với mọi phương pháp tưới.
Với hệ số thấm lớn (> 5.10-3 cm/s) áp dụng phương pháp tưới phun mưa. + Căn cứ vào độ dày tầng đất canh tác
Độ dày bình thường: áp dụng được tất cảcác phương pháp tưới.
Độ dày mỏng: sử dụng phương pháp tưới phun mưa là phù hợp.
+ Căn cứ vào mức tưới
Mức tưới là cơ sở xác định các yếu tố của kỹ thuật tưới. Mức tưới thường xác định từ chế độ tưới theo các số liệu thử nghiệm hoặc tính tốn lý thuyết. Khi thiết kế
tài liệu thực nghiệm cĩ thể tính tốn mức tưới cho cây trồng theo cơng thức (4.1)
M = 104.H.A.(B - R); (tấn/ha) (4.1)
Trong đĩ:
H: Độ sâu dự định nước sẽ thấm tới (m);
Đối với cây rễ mỏng như rau và đậu thì H = 0,5 (m)
Đối vơi cây rẽ sâu hơn như khoai tây thì H = 0,5 0,75 (m) Đối với cây rễ phát triển thì H = 0,75 1 (m)
A: Khối lượng riêng của tầng đất canh tác (tấn/m3); B: Độ ẩm đồng ruộng (%);
R: Độ ẩm của đất lúc tưới (%).
+ Điều kiện địa chất, thủyvăn
Độ sâu và thành phần hĩa học của nước ngầm cũng ảnh hưởng đến lựa chọn phương pháp tưới. Nếu nước ngầm ở độ sâu khơng lớn và cĩ khả năng dâng cao thì nên chọn phương pháp tưới phun mưa cịn nếu vùng đất trũng ở ven sơng lớn cĩ thể tháo nước phù xa vào thì ta nên dùng phương pháp tưới rãnh.
+ Cơ cấu cây trồng
Tùy thuộc vào từng loại giống cây trồng, thời kỳ sinh trưởng mà ta cĩ các
phương pháp tưới khác nhau. Nếu cây cĩ thân lá to bộ rễ chùm ăn nơng trên bề mặt đất
thì ta nên sử dụng phương pháp phun mưa cịn nếu lá nhỏ rễ cọc ăn sâu trong lịng đất
+ Điều kiện kinh, tế kỹ thuật
Vấn đề quan trọng nhất để giúp ta lựa chọn ra phương pháp tưới phù hợp và hiệu quả là điều kiện kinh tế, kỹ thuật. Xem các phương pháp tưới truyền thống, tính kinh tế và sự hiệu quả của nĩ khi áp dụng vào thực tế.
3.3.3. Tính tốn chế độ tướicho nhà lưới
Chế độ tưới của các cây con trong các vườn ươm giâm hom cây lâm nghiệp là rất
quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự ra rễ của cây trong giai đoạn đang phát triển.
Hiện nay, cũng đã cĩ nhiều nghiên cứu về thời vụ giâm hom, ảnh hưởng của ánh sáng
và chế độ tưới đối với cây con trong giai đoạn vườn ươm của một số loài cây rừng. Trong vườn ươm cây lâm nghiệp, các cây con thường được đặt trong các bầu đất chứa nhiều tro, phân, vỏ cây... đã được nghiền nhỏ để tăng độ tơi xốp và khả năng
giữ ẩm.
Chế độ tưới nước cho Keo lai trong vườn ươm ở giai đoạn huấn luyện cũng đã
được Nguyễn Đức Minh và cộng sự nghiên cứu. Các tác giả đã xác định được lượng nước tưới cĩ hiệu quả cao cho Keo lai là 70-80ml/bầu/lần [9].
Nhìn chung, chế độ tưới nước cho hom Keo lai trong các NGH bằng hệ thống phun sương cho đến nay vẫn được xác định bằng kinh nghiệm:
- Giai đoạn 1: từ lúc bắt đầu giâm hom khi hom chuẩn bị ra rễ (10 - 15 ngày), số
lần tưới được xác định khoảng 5 - 7 giây/lần, giãn cách giữa 2 lần tưới từ 5 - 10 phút tuỳ thuộc thời tiết nĩng ít hay nhiều.
- Giai đoạn 2: tiếp theo đến khi hom đã hồn thiện quá trình ra rễ, thời gian tưới
trong 1 lần tăng lên đến 10 -15 giây và giãn cách giữa 2 lần tưới tới 15 phút.
- Giai đoạn 3: trong vịng 1 tuần trước khi đưa hom ra ngồi vườn huấn luyện
cĩ dàn che nắng, vịm ni lơng giữ ẩm được gỡ bỏ để thống cho cây, số lần tưới trong ngày thưa hơn và thờigian tưới mỗi lần cũng tăng lên.
Tĩm lại, việc chọn chế độ tưới theo kinh nghiệm hiện nay khơng đúng với nhu
cầu của cây con nên chưa tạo đựợc điều kiện tốt nhất cho quá trình ra rễ và phát triển
của hom.
Trong đề tài của Tơ Quốc Huy [6]với điều kiện nắng mùa hè ở Tây Nguyên cĩ che sáng 1 lớp lưới đen và chế độ tưới bằng vịi phun Toro (thời gian ngừng bơm là Tn
= 20 phút, thời gian phun là Tp = 10giây) sẽ cho kết quả tốt nhất, tỷ lệ hom Keo lai ra
3.3.3.1. Phân loại, lựa chọn vịi phun
* Phân loại vịi phun
Vịi phun là một bộ phận quan trọng của hệ thống tưới, là bộ phận thể hiện được
hay khơng sự hiệu quả của toàn hệ thống tưới. Nĩ quyết định đến độ to nhỏ và độ đồng đều khi tưới cho cây. Trên ngồi thị trường hiện naycĩ nhiều loại vịi phun khác nhau,người ta cĩ thể phân loại tùy thuộc vào yêu cầu, đặc điểm, cơng dụng.
- Căn cứ vào cấu tạo, vịi phun được chia làm 2 loại:
+ Vịi phun ly tâm: nước phun ra với một áp lực nhất định, nhờ cĩ mà chắn nước ở đầu vịi mà nước bị đập ngước trở lại, khi đĩ bị xé tơi thành từng hạt nhỏ phân
bố đều trên một diện tích hình trịn.Vịi phun ly tâm thường dùng cho các hệ thống cĩ
áp lực đầu ra nhỏ, bán kính phun khơng quá 5m. Loại vịi phun này áp dụng cho quy
mơ nhỏ để tưới rau, hoa, cây con.
+ Vịi phun tia: nước phun dưới dạng tia cĩ áp lực lớn hơn nhiều so với vịi
phun ly tâm. Để dịng tia phun đi xa khỏi vịi phun thường được lắp thiết bị chỉnh
dịng. Nước từ đường ống vào thân vịi phun qua lỗ vịi phun vào cơ cấu phản xạ của đồn gánh, làm quay địn gánh quanh chốt giữa. Sau đĩ dịng tia từ vịi ra lại làm quay
địn gánh và quá trình trên lặp lại.
- Căn cứ vào áp lực nước phun ra ở vịi phun: gồm 3 loại:
+ Loại vịi phun áp lực thấp, bán kính tầm phun nhỏ: tiêu hao năng lượng tương đối ít, hạt mưa nhỏ, độ đồng đều tương đối phù hợp với diện tích nhỏ cho các vườn rau, hoa, cây con trong các vườn ươm.
+ Loại vịi phun áp lực trung bình, bán kính tầm phun trung bình: độ đồng đều tương đối cao, hạt mưa nhỏ và cường độ phun trung bình.Loại vịi phun này thích hợp ở vuờn cây ăn quả, diện tích lớn và các loại đất.
+ Loại vịi phun áp lực cao, bán kính tầm phun lớn: tiêu hao năng lượng lớn,
khống chế diện tích phun lớn, hiệu suất cao, hạt mưa to. Loại vịi phun này thích hợp
Bảng 3.2. Thơng số kỹ thuật chính của các loại vịi phun mưa thường được sử dụng để tưới cho cây trồng cạn
Thơng số kỹ thuật Vịi phun áp lực thấp Vịi phun áp lực vừa Vịi phun áp lực cao 1. Áp lực làm việc, MPa Từ 0,1 đến 0,3 Từ 0,3 đến 0,5 > 0,5 2. Lưu lượng phun, m³/h Từ 0,3 đến 11,0 Từ 11 đến 40 > 40 3. Bán kính tầm phun, m Từ 5 đến 20 Từ 20 đến 40 > 40
*Lựa chọn vịi phun và sơ đồ phun
Chọn vịi phun phải căn cứ vào điều kiện thực tế tại vùng tưới và đặc điểm sinh
học của loại cây trồng cần tưới, các thơng số của nhà sản xuất đưa ra cho từng loại vịi