1 TỔNG QUAN, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
1.2Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nướ c
Ở Mỹ cĩ nhiều cơ quan, nhiều nhà khoa học, nhiều chủ trang trại đã đi đầu trong việc nghiên cứu áp dụng và phát triển các kỹ thuật cơng nghệ tưới tiết kiệm nước. Vào những năm 1960, Sterling David là một kỹ sư người Mỹđã cùng với các đồng nghiệp của mình nghiên cứu so sánh hiệu quả giữa kỹ thuật tưới phun với các kỹ thuật tưới tiết kiệm nước khác.
Đến giữa các năm của thập kỷ 70, nhiều nhà nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng ở Israel, Australia... bắt đầu cố gắng nghiên cứu chế tạo, áp dụng các loại đầu phun mưa lưu lượng nhỏ. Đầu phun mưa lưu lượng nhỏ của Don Olson vào cuối những năm 70 cĩ một ý nghĩa rất lớn đĩng gĩp vào việc phổ biến áp dụng kỹ thuật tưới phun trên thế giới.
Trong vài chục năm qua các kỹ thuật cơng nghệ tưới tiết kiệm nước, trong đĩ cĩ cơng nghệ tưới phun đã khơng ngừng được phát triển, hồn thiện và áp dụng rộng rãi ở nhiều nơi, cho nhiều loại cây trồng, trong các điều kiện khác nhau. Hiện nay, hầu như các quốc gia trên thế giới ít nhiều đều đã áp dụng cơng nghệ tưới tiết kiệm nước, đặc biệt là kỹ thuật tưới phun. Theo số liệu gần đây của Tổ chức Lương thực và Nơng nghiệp Liên hiệp quốc (FAO), đã cĩ hơn 1.000.000ha cây trồng được tưới bằng các cơng nghệ này [2].
Đối với Việt Nam, cơng nghệ tưới phun cịn rất mới mẻ. Từ năm 1993, cơng nghệ tưới phun mới được bắt đầu nghiên cứu và chủ yếu là thực nghiệm tại các cơ sở sản xuất. Trường Đại học Thủy lợi đã thiết kế xây dựng thành cơng hệ thống tưới phun mưa nhỏ vào năm 1994 tại khu dự án khoa học cơng nghệ cấp Nhà nước tại Phủ Quỳ, Nghệ An. Tiếp theo, bước cải tiến hồn thiện hệ thống là việc đưa vào áp dụng, thử nghiệm các đầu phun cục bộ, phun sương bằng nhựa (Micro Sprinkle) được chế tạo tại Việt Nam theo các nguyên mẫu của Israel [1].
Ở phía Nam, gần đây một số nơi đã ứng dụng cơng nghệ tưới trên quy mơ tương đối lớn với thiết bị chủ yếu là nhập ngoại. Ở các tỉnh miền Đơng Nam bộ và Tây Nguyên, một số nơi bà con đã bước đầu dùng một số kiểu đầu phun xoay ngẫu lực để tưới rau, cây cơng nghiệp và cây ăn trái. Qua đánh giá bước đầu cho thấy, ưu điểm của kỹ thuật tưới phun là tiết kiệm nước, tăng năng suất lao động và dễ thích ứng với nhiều loại cây trồng [1], [2].
Bài báo “Vịi phun và cơng nghệ tưới phun mưa” đã xây dựng được mơ hình tổng quát của hệ thống tưới phun với những kết quả thực nghiệm về các gĩc độ của vịi phun. Tuy nhiên, kết quả mới chỉ dừng lại với dịng phun khơng xốy [9].
Qua tìm hiểu tổng quan, các nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật tưới phun trên thế giới và ở Việt Nam cho thấy, kỹ thuật tưới phun cĩ nhiều ưu điểm nổi bật, đầy triển vọng áp dụng cho các vùng cây trồng cạn, cĩ thể thay thế cho các hệ thống tưới thơng thường trước đây và đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn nhiều. Như vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng dịng phun rối xốy trong hệ thống thiết bị tưới phun là một đề tài mang tính thời sự và cĩ ý nghĩa thực tiễn, trong đĩ dao động rối thuộc về bản chất tự nhiên của dịng chảy; cịn chuyển động xốy chủ yếu là do tác động bên ngồi, do đĩ chúng ta cĩ thể tác động và điều khiển được. Vì vậy, luận án sẽ tập trung vào việc ứng dụng hiệu ứng xốy trong hệ thống thiết bị tưới phun bằng cách sử dụng đầu phun tạo xốy mà trước đây chỉ sử dụng trong các hệ thống thiết bị đốt cơng nghiệp. Đây là một trong những lựa chọn hướng đi mới cho đề tài.
Việc ứng dụng hiệu ứng xốy trong kỹ thuật tưới phun nhằm mục đích: cho tầm phun mưa rộng, phân bố lượng mưa đồng đều, giúp cây trồng và đất đai cĩ thể hấp thụ một cách triệt để, đặc biệt đối với những cây trồng cao cấp trong nhà kính hay vườn ươm, tăng hiệu quả sử dụng nước, cải tạo vi khí hậu.