Nội Dung Chính
(Trang 119)
Sau khi học xong bài này, em sẽ:
– Mô tả được một số mô hình trồng trọt công nghệ cao: Một số mô hình nhà kính phổ biến trong trồng trọt.
– Hệ thống tưới nhỏ giọt, phun sương, phun mưa.
– Một số ứng dụng của IoT trong trồng trọt công nghệ cao.
Những công nghệ cao nào thường được áp dụng trong trồng trọt? Chúng mang lại hiệu quả như thế nào?
I – CÔNG NGHỆ NHÀ KÍNH
1. Khái niệm nhà kínhNhà kính là công trình thường có cạnh và mái làm bằng kính hoặc vật liệu tương tự; dùng để trồng cây nhằm tránh tác động bất lợi của thời tiết, đồng thời giúp chủ động điều chỉnh các điều kiện chăm sóc cây trồng bằng các công nghệ tiên tiến. 2. Một số mô hình nhà kính phổ biếna) Nhà kính đơn giản
Hình 24.2. Nhà kính đơn giản – Vật liệu đơn giản. – Chủ yếu dùng để tránh mưa, gió và nhiệt độ thấp. – Thời gian sử dụng từ 5 đến 10 năm. | Khám phá Quan sát Hình 24.1 và 24.2, nhận xét: – Vật liệu sử dụng để làm nhà kính. – Tác động của điều kiện thời tiết đến cây trồng trong nhà kính.
Hình 24.1. Nhà kính trong trồng trọt – Ưu điểm: + Dễ thi công, tháo lắp. + Dễ sử dụng cho nhiều vùng canh tác nông nghiệp. + Chi phí thấp. + Sử dụng hiệu quả với những khu vực khí hậu ôn hoà. – Nhược điểm: + Khó điều chỉnh nhiệt độ trong mùa hè. + Khó sử dụng với các loại cây ăn quả. + Kiểm soát sâu, bệnh ít hiệu quả. |
(Trang 120)
| b) Nhà kính liên hoàn
Hình 24.3. Nhà kính liên hoàn – Ưu điểm: + Chi phí phù hợp với nhiều điều kiện kinh tế. + Có thể mở rộng liên tục đảm bảo cho canh tác quy mô công nghiệp. + Ngăn chặn sâu, bệnh khá hiệu quả. – Nhược điểm: + Thi công khá phức tạp, đòi hỏi phải tính toán khả năng chịu lực của mái. + Khó điều chỉnh nhiệt độ trong mùa hè. c) Nhà kính hiện đại
Hình 24.4. Nhà kính hiện đại – Ưu điểm: + Chủ động điều chỉnh được nhiệt độ, độ ẩm tuỳ theo loại cây trồng. + Đảm bảo cho cây trồng đạt năng suất và chất lượng cao nhất. – Nhược điểm: + Chi phí lắp đặt, sửa chữa cao. + Quy trình thực hiện nghiêm ngặt; đòi hỏi nhân lực trình độ cao và kỉ luật. + Khó áp dụng cho những vùng có điều kiện kinh tế khó khăn. | Đặc điểm chung – Hệ thống mái có thể sử dụng bằng nhựa PE hoặc kính thuỷ tinh (Hình 24.3). – Áp dụng được nhiều công nghệ canh tác bán tự động và tự động. – Thời gian sử dụng từ 10 đến 15 năm. Khám phá Quan sát các mô hình và nhận xét ưu, nhược điểm ở mỗi mô hình về: – Khả năng thi công, chi phí lắp đặt, thời gian sử dụng. – Sự phù hợp với loại cây trồng. – Điều kiện áp dụng. – Khả năng kiểm soát sâu, bệnh,... Đặc điểm chung – Khung thép chịu lực lớn, mái kính chịu lực đảm bảo độ sáng tốt nhất cho cây (Hình 24.4). – Hệ thống tự động được sử dụng tối đa. – Thời gian sử dụng lâu dài, trên 15 năm. Thông tin bổ sung Vật liệu làm nhà kính rất đa dạng, có thể sử dụng từ vật liệu hữu cơ đến các loại thép chất lượng cao. Hệ thống màng cắt nắng cho nhà kính được sử dụng phổ biến hiện nay là lưới đen hoặc lưới trắng sợi bạc. Mức độ cắt nắng phụ thuộc vào độ dày mắt lưới và phụ thuộc vào loại cây trồng được sử dụng trong nhà kính. |
(Trang 121)
II – CÔNG NGHỆ TƯỚI NƯỚC TỰ ĐỘNG, TIẾT KIỆM
1. Khái niệm
Công nghệ tưới nước tự động, tiết kiệm là công nghệ cung cấp nước tự động cho cây trồng một cách có hiệu quả nhất, bằng cách điều chỉnh lượng nước tưới và dạng tưới để tối ưu hoá việc sử dụng nước của cây.
2. Một số công nghệ tưới tự động
|
(a) |
(b) |
(c) |
Hình 24.5. Một số công nghệ tưới tự động
| a) Tưới nhỏ giọt Tưới nhỏ giọt là một phương pháp tưới tiết kiệm nước và phân bón bằng cách cho phép nước nhỏ giọt từ từ vào rễ cây, hoặc nhỏ lên bề mặt đất hoặc trực tiếp lên vùng có rễ, thông qua một mạng lưới gồm các van, đường ống và lỗ thoát (Hình 24.5a). | b) Tưới phun sương Tưới phun sương là biện pháp cung cấp nước theo dạng hạt nhỏ đến siêu nhỏ. Nước được phân phối qua hệ thống đường ống tạo áp lực bằng bơm, sau đó được bơm bằng áp lực cao tạo thành sương vào không khí (Hình 24.5b). | c) Tưới phun mưa Tưới phun mưa là phương pháp tưới phun với hạt nước tương tự giọt nước mưa. Nước được phân phối qua hệ thống đường ống tạo áp lực bằng bơm, sau đó được phun vào không khí tưới cho toàn bộ bề mặt đất (Hình 24.5c). |
Khám phá
1. Mô hình tưới tự động có ưu điểm gì?
2. Với phương thức trồng cây trong nhà kính và trồng cây ngoài tự nhiên thì phương pháp tưới tự động nào là phù hợp với từng phương thức đó?
Thông tin bổ sung
Công nghệ tưới tiết kiệm nước lần đầu tiên được sử dụng trong các nhà kính ở nước Anh vào cuối năm 1940. Vài năm sau, nhiều hệ thống tưới tiết kiệm nước đã được áp dụng rộng rãi trên các cánh đồng ở Israel. Tiếp theo, cùng với công cuộc nghiên cứu phát triển kĩ thuật tưới nhỏ giọt ở Mĩ và Israel trong những năm 60 của thế kỉ trước là một quá trình phát triển ứng dụng và thay thế các kĩ thuật truyền thống bằng các kĩ thuật công nghệ tưới hiện đại, tiết kiệm nước.
Đối với Việt Nam, công nghệ tưới tiết kiệm nước được bắt đầu từ năm 1993. Công nghệ tưới tiết kiệm nước là rất cần thiết, mở ra triển vọng to lớn trong việc phát triển cây công nghiệp, cây ăn quả, hoa màu và các loại cây có giá trị kinh tế cao trên các vùng khan hiếm nước ở Việt Nam.
(Nguồn: Báo điện tử của Công ty cổ phần Công nghệ tưới Bình Minh)
(Trang 122)
III – ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ INTERNET KẾT NỐI VẠN VẬT (IoT) TRONG TRỒNG TRỌT
Trồng trọt ứng dụng IoT (Internet of Things) là việc số hoá các hoạt động từ sản xuất đến chế biến, tiêu dùng thông qua các thiết bị cảm biến, công nghệ điều hành và tự động hoá. Từ sản xuất định tính, thông qua ứng dụng IoT, người nông dân có thể kiểm soát được diễn biến cây trồng và vật nuôi qua số liệu, phân tích tự động, từ đó sẽ có các quyết định đúng và hiệu quả.
Hình 24.6. Mô hình loT trong trồng trọt
Trung tâm điều khiển
Kích hoạt tưới tiêu
Môi trường khí hậu
Cảm biến
Khám phá
Quan sát Hình 24.6 và mô tả hoạt động của mô hình IoT trong trồng trọt.
1. Canh tác chính xác
Canh tác chính xác (còn được gọi là nông nghiệp chính xác) là một trong những ứng dụng nổi tiếng nhất của loT trong ngành nông nghiệp và rất nhiều tổ chức đang sử dụng kĩ thuật này trên toàn thế giới. Canh tác chính xác có thể được coi là canh tác kiểm soát chính xác hơn đối với sự phát triển của cây trồng khi sử dụng công nghệ thông tin và một loạt các công cụ như điều hướng GPS (hệ thống định vị toàn cầu), hệ thống điều khiển (Hình 24.7), cảm biến, robot, máy bay không người lái (Hình 24.8)....
|
Hình 24.7. Hệ thống tưới nước tự động nhờ cảm biến tự động xác định độ ẩm của đất |
Hình 24.8. Máy bay không người lái đang được sử dụng trong trồng trọt để đánh giá sức khoẻ cây trồng, phun thuốc trừ sâu và phân tích đất |
(Trang 123)
2. Nhà kính thông minhTrồng cây trong nhà kính thông minh là một phương pháp giúp nâng cao năng suất rau, hoa quả, cây trồng. Nhà kính thông minh được kiểm soát các thông số môi trường thông qua việc can thiệp bằng tay hoặc cơ chế kiểm soát theo tỉ lệ (Hình 24.9). Tuy nhiên, nhà kính thông minh có thể được thiết kế với sự trợ giúp của IoT, thiết kế này giúp việc giám sát cũng như kiểm soát khí hậu hoàn toàn tự động, khiến trồng trọt trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn. Nhờ ứng dụng loT, cây trồng được chăm sóc theo một quy trình khoa học khép kín. Máy cảm ứng sẽ đo độ ẩm của đất và không khí, cũng như phân tích nhu cầu phân bón của cây, lượng nước cần tưới, hay giải pháp cho tình trạng sâu, bệnh. |
Hình 24.9 . Mô hình nhà kính thông minh |
Thông tin bổ sung
Nhà kính thông minh được sử dụng trong nông nghiệp hiện đại nhằm tăng năng suất và chất lượng cây trồng; giảm phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên.
Công nghệ tưới nước tự động áp dụng trong sản xuất nông nghiệp luôn gắn với mô hình canh tác công nghiệp, hiện đại; tiết kiệm nước, tiết kiệm lao động và các chi phí liên quan. loT trong nông nghiệp ứng dụng các thiết bị theo dõi, nhận biết các dấu hiệu của cây trồng để đưa ra biện pháp chăm sóc phù hợp thông qua hệ thống thiết bị tự động.
Luyện tập
1. Nhà kính trồng cây thường có cạnh và mái làm bằng loại vật liệu nào sau đây?
A. Kính hoặc vật liệu tương tự.
B. Lưới đen hoặc lưới trắng.
C. Mái lợp tôn, cạnh làm bằng kính.
D. Mái làm bằng kính, cạnh làm bằng lưới.
2. Nội dung nào sau đây không đúng khi nói về vai trò của nhà kính?
A. Môi trường kín hỗ trợ tốt cho việc canh tác rau sạch.
B. Tránh được hầu hết các loại côn trùng hại cây.
C. Hạn chế được các tác động tiêu cực của thời tiết.
D. Rút ngắn thời gian sinh trưởng, phát triển của cây.
3. Hoàn thành nội dung về ưu, nhược điểm của các loại nhà kính theo mẫu bảng sau:
Bảng 24.1. Ưu, nhược điểm của các loại nhà kính
| Loại nhà kính | Ưu điểm | Nhược điểm |
| Nhà kính đơn giản | ? | ? |
| Nhà kính liên hoàn | ? | ? |
| Nhà kính hiện đại | ? | ? |
4. Em hãy cho biết các hình thức tưới nước tiết kiệm và hiệu quả nhất cho cây trồng. Vì sao?
Vận dụng
Tìm hiểu mô hình trồng cây công nghệ cao ở địa phương em và cho biết mô hình đó đã mang lại những lợi ích gì.
Bình Luận
Để Lại Bình Luận Của Bạn