Tự động hóa quá trình nuôi trồng cây thủy canh với Vision570

Với kiến thức khoa học hiện đại ngày nay, chúng ta đã biết được rằng để trồng cây thì đất không hoàn toàn là cần thiết nhất. Các loại cây nói chung, chúng lấy 5% dinh dưỡng từ đất nhưng cần đến 95% là nước để truyền dẫn. Từ đây, ta thấy rằng đất hầu như chỉ đóng vai trò như một giá đỡ để giúp cây có thể đứng nhằm quang hợp và trao đổi chất tốt hơn.

Nắm được nguyên lý này, công nghệ thủy canh được ra đời, được phát triển và dẫn đầu nền công nghệ nông nghiệp tiên tiến và hiện đại khi canh tác không cần đất. Với công nghệ trồng cây thủy canh đã thúc đẩy phát triển được năng xuất và thâm canh liên tục mà không gây hại đến môi trường.

Thủy canh là gì?

Thủy canh trong tiếng anh được gọi là “hydroponics”. Khi phân tích từ “hydroponics” ta nhận được là “hydro” và “ponos”, tức là “water” và “work” tương ứng với nước và dung dịch dinh dưỡng.

Hiểu một cách đơn giản thì thủy canh là canh tác với nước. Chúng ta trồng các loại cây hoàn toàn bằng nước và trong nước được cung cấp các loại ion khoáng hóa và dinh dưỡng giúp cây phát triển tốt nhất. Tuy nhiên, không phải loại cây nài cũng trồng được bằng công nghệ thủy canh mà giống cây trồng đó cần phải thích nghi được với môi trường nước.

Một số loại rau có thể trồng trong nước như: rau cải xoan, rau cải thìa, rau đay, hành lá, tỏi, rau mầm, rau thơm, cà rốt, dưa leo, cà chua, cải bắp, rau muống, xà lách, cải cầu vồng, cải bó xôi (rau bina), cải ngọt, cải xanh, rau dền, rau húng quế, tía tô, mồng tơi, nấm, ớt, wasabi, dâu tây,..

Khác nhau giữa trồng rau thủy canh và thổ canh

7 lợi ích khi trồng cây theo phương pháp thủy canh

1. Sản lượng lớn và sạch: với công nghệ trồng rau thủy canh sẽ cho sản lượng rau rất lớn bởi không tốn thời gian và diện tích như phương thức thổ canh. Rau thủy canh thường được trồng trong mô hình khép kín, được kiểm soát kỹ lượng nên chất lượng thành phẩm trong rau rất cao. Nhờ vậy, giá bán của rau sẽ cao hơn và có được những cơ hội xuất khẩu ra thị trường nước ngoài.
2. Lợi nhuận cao: từ số lượng và chất lượng được nâng cao nên giá bán cũng cao hơn từ đó lợi nhuận thu được cũng nhiều hơn. Tiết kiệm được rất nhiều chi phí thuê người chăm sóc bởi hầu hết người đầu tư sẽ sử dụng công nghệ thủy canh với mô hình khép kín.
3. Tiết kiệm tài nguyên: canh tác theo phương pháp thủy canh có thể tiết kiệm nước hơn nhiều so với canh tác thổ canh, bởi hệ thống thủy canh được tái sử dụng một cách tuần hoàn. Trong canh tác thổ canh, nước được tưới vào cây rồi thấm vào đất và chỉ một phần nhỏ nước thực sự được cây trồng hấp thụ. Còn trong canh tác thủy canh, nước chưa sử dụng sẽ quay ngược trở lại hồ chứa và sẵn sàng để sử dụng trong tương lai. Và đây là lợi thế cực lớn của phương pháp canh tác thủy canh ở những vùng thiếu nước.
4. Thời gian thu hoạch nhanh: thông thường rau trồng sẽ được thu hoạch sau khoảng 20 – 30 ngày. Việc luân phiên vụ mùa liên tục (ở phương pháp thổ canh thường mất một khoảng thời gian tái tạo đất) và từ đó cũng giúp cho các khoảng thời gian thu hoạch nhanh hơn.
5. Vị trí: quá trình sinh trưởng không phụ thuộc vào đất, nên có thể di chuyển khắp nơi và trồng tại nhiều địa điểm thuận lợi hơn cho việc giữ gìn và chăm sóc.
6. Hạn chế rủi ro: nhờ áp dụng công nghệ cao và được kiểm soát chặt chẽ nên sẽ hạn chế và ngăn chặn được nguy cơ về dịch bệnh, sâu bọ. Đồng thời trồng rau trong môi trường khép kín cũng dễ kiểm soát sâu bệnh hơn.
7. Bảo vệ môi trường: việc trồng rau thủy canh kết hợp ứng dụng công nghệ cao không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hoặc các hóa chất độc hại khác nên không làm bẩn nguồn nước và khu đất trồng. Đồng thời, rau trồng cũng sẽ an toàn hơn, không tồn động lại hóa chất hoặc kim loại nặng.

5 khó khăn khi trồng cây theo phương pháp thủy canh

1. Chi phí: cần chuẩn bị một số tiền lớn mới có thể đầu tư và khởi nghiệp bằng hình thức này. Các vật tư trồng rau thủy canh cũng khá nhiều. Cộng thêm ngành nông nghiệp đòi hỏi phải có sự kiên trì mới đem lại kết quả cao. Chính điều này cũng khiến cho khá nhiều nhà đầu tư khá rụt rè khi quyết định đổ vốn. Tuy nhiên nhà nước hiện đang có các chính sách hỗ trợ vay vốn ưu đãi, lãi suất thấp hoặc 0%. Giúp cho những nhà đầu tư nông nghiệp ứng dụng các công nghệ cao nhằm tạo và tăng thêm sự hấp dẫn cho lĩnh vực này.
2. Kỹ thuật cao: trồng rau thủy canh quy mô lớn cần áp dụng các kỹ thuật và công nghệ cao, cần tốn thời gian để đào tạo nhân viên tại vườn có thể thao tác, điều chỉnh các thiết bị sao cho thích hợp nhất.
3. Phòng dịch bệnh: bởi là môi trường kín nên nếu một cây có bệnh thì các cây khác cũng sẽ bị lây nhiễm ngay. Chính vì vậy việc quan sát và ngăn ngừa khi cây có dấu hiệu bị bệnh là rất quan trọng.
4. Dung dịch dinh dưỡng và nước: trồng thủy canh quan trọng nhất chính là nước và dung dịch dinh dưỡng. Chính vì vậy, trước khi bắt đầu, bạn cần quan sát, tìm hiểu rõ về nguồn nước để đảm bảo nước sạch. Dung dịch dinh dưỡng cũng chọn mua loại thích hợp với từng loại cây.
5. Đầu ra: nếu lượng rau đầu ra là số lượng lớn, bạn cần tích cực tìm kiếm nơi nhập hàng để tiêu thụ hết lượng rau đầu ra mỗi tháng.

Cung cấp hệ thống tự động hóa quá trình nuôi trồng cây thủy canh

Alana-Eco là nhà cung cấp các hệ thống hoàn toàn tự động cho EVA. EVA trồng cây trong môi trường aeroponic quay. Cách tiếp cận sáng tạo này tối đa hóa năng suất nhờ ba yếu tố: sử dụng không gian hiệu quả, môi trường tự động và được kiểm soát chặt chẽ, hiệu quả mạnh mẽ của quỹ đạo giúp tăng trưởng thực vật. Các yêu cầu ứng dụng phức tạp của EVA đã thúc đẩy Alana-Eco sử dụng bộ điều khiển lập trình Vision570 của Unitronics; họ đã sử dụng bộ điều khiển này để thay thế cho bộ điều khiển PLC Mitsubishi ban đầu được sử dụng trong quá trình phát triển.

Để phát triển thành công cây từ giai đoạn nảy mầm đến giai đoạn sẵn sàng thu hoạch, EVA yêu cầu Vision570 phải tự động hóa việc kiểm soát:

Chất dinh dưỡng nuôi cây:

Trong một nhà kính aeroponic, cây không được trồng trong đất, mà là một dung dịch dinh dưỡng cho chất nền. Điều này đòi hỏi:

– Tự động chuẩn bị chất dinh dưỡng.

– Hoàn toàn tự động hóa chu trình cung cấp chất dinh dưỡng nuôi cây, có sự liên quan chặt chẽ đến pH, EC, nhiệt độ, v.v.

Alana-Eco đã thực hiện một phương pháp độc quyền cung cấp dung dịch dinh dưỡng cho chất nền, giúp giảm đáng kể lượng dung dịch cần thiết.

Kiểm soát môi trường:

– Điều kiện môi trường chung về nhiệt độ, sương, độ ẩm, thông gió.

– Duy trì nghiêm ngặt nồng độ CO2 thông qua sự kiểm soát phản hồi CLC, liên quan đến chu kỳ tăng trưởng của thực vật.

Yếu tố quỹ đạo (trọng lực nhân tạo):

EVA chứa các thực vật đang phát triển trong một loạt các băng cố định trong một trống quay. Vòng quay của trống xung quanh trục của nó liên tục thay đổi hướng hấp dẫn và tạo ra hiệu ứng. Điều này ảnh hưởng đến việc giải phóng các chất bổ trợ (hormone thực vật), ảnh hưởng đến thời gian ngủ và thức dậy. Kết quả là sự tăng trưởng thực vật được diễn ra đáng kể.

Theo Alana-Eco, ngoài việc thực hiện các nhiệm vụ được liệt kê ở trên, Vision570 còn đáp ứng các yêu cầu ứng dụng khác. V570 cho phép EVA quản lý một cách dễ dàng thông qua màn hình cảm ứng màu HMI tích hợp sẵn, cũng như khả năng truy cập từ xa qua ứng dụng HMI thông qua Ethernet. Một điểm cộng nữa là Vision hỗ trợ rộng rãi cho các giao thức truyền dữ liệu như MODBUS, RS485, RS232, GSM. Khả năng đăng nhập, lưu trữ và thậm chí truy cập dữ liệu từ xa vào thẻ SD được thiết lập trong V570 là một yếu tố có lợi cho nó.

Mọi thông tin thắc mắc cần giải đáp về nuôi trồng cây thủy canh hay bạn đang cần tư vấn, cũng như tìm hiểu nơi cung cấp thiết bị và hệ thống tự động hóa nuôi trồng cây thủy canh. Hãy liên hệ với chúng tôi, để được tư vấn và hỗ trợ một cách nhanh chóng và xác tín nhất. Xin cảm ơn!

Tham khảo:

Vision570: Bộ lập trình PLC + Màn hình HMI 5.7 inch