Trồng rau thủy canh ứng dụng IoT năng suất tăng gấp 10 lần

Hợp tác xã nông nghiệp Tuấn Ngọc do Lâm Ngọc Tuấn và Trần Xong Ngọc (cùng 40 tuổi) thành lập tháng 3/2019, chuyên trồng các loại rau ăn lá như cải, xà lách, rau muống… theo mô hình thủy canh hồi lưu ứng dụng công nghệ IoT (Internet of Thing).

Theo Trần Xong Ngọc, so với trồng rau trên đất, mô hình thủy canh cho năng suất cao. Cụ thể, với vườn rộng 1.000 m2 trồng bằng đất năng suất chỉ đạt 10 kg một ngày, nhưng trồng thủy canh có thể đạt 100 kg mỗi ngày. Lý do, dùng đất sẽ chịu các tác động bất lợi của tự nhiên như độ ẩm, sự phát triển vi sinh vật trong đất, thời tiết… Nếu độ ẩm quá cao, hay ngập nước rau dễ bị úng, hoặc vi sinh vật và các loại nấm phát triển trong đất có thể gây bệnh cho rau.

Trong khi đó, với hệ thống nhà màng và chất dinh dưỡng được cung cấp bởi hệ thống thủy canh sẽ khắc phục những nhược điểm so với trồng trên đất. Môi trường sống của rau được tối ưu, giúp cây phát triển nhanh. Ngoài ra, rau trồng thủy canh do không cần đất nên mật độ trồng sẽ nhiều hơn.

Hiện Hợp tác xã Tuấn Ngọc phát triển diện tích trồng rau thủy canh hơn khoảng 1 ha, cung cấp khoảng 800 kg đến một tấn mỗi ngày. Hệ thống có tổng đầu tư 10 tỷ đồng.

Nông dân gieo hạt giống rau muống vào khay với giá thể là xơ dừa xay vụn. Mỗi khay có 84 ô, mỗi ô trồng một cây. Trong khoảng 3 ngày cây nảy mầm và có thể thu hoạch sau khoảng 30 ngày. Mỗi ngày, nông dân gieo giống cho 12 khay, thu hoạch gối đầu để cung cấp rau liên tục cho thị trường.

Ngoài xơ dừa giá thể có thể sử dụng cát, mút xốp… Theo anh Ngọc, hợp tác xã sử dụng xơ dừa do đây là giá thể có tính trơ, tức không giữ lại chất gì trong nó. Xơ dừa cũng giúp giữ độ ẩm cho rễ cây tốt hơn.

Tháng 2/2022, Hợp tác xã Tuấn Ngọc ứng dụng hệ thống IoT. Bộ điều khiển được gắn cảm biến đến sát khu vực trồng rau để đo nhiệt độ, độ ẩm của cây. Trường hợp ánh sáng quá mạnh hay quá ít, hệ thống mái che tự động điều chỉnh. Nếu độ ẩm trong không khí thấp, hệ thống tự động kích hoạt phun sương.

Hệ thống phun sương tự động kích hoạt bằng các béc phun giúp tăng độ ẩm cho rau.

Toàn bộ hệ thống IoT được cài đặt chỉ số và điều khiển qua điện thoại kết nối Wi-Fi. Nhờ ứng dụng công nghệ tạo điều kiện môi trường tốt nhất, rau phát triển nhanh. Công nghệ IoT còn cho phép nông dân theo dõi hoạt động của vườn từ nhà qua máy tính hoặc điện thoại, phát hiện sớm và khắc phục vấn đề khi có sự cố.

Hệ thống thủy canh được tuần hoàn bởi các bể chứa nước bao gồm chất dinh dưỡng như kẽm, sắt, canxi, magie.. Trong bể chứa có cảm biến đo nồng độ dinh dưỡng và pH để tối ưu hóa các chất khi đưa đến các luống rau qua hệ thống đường ống. Hệ thống tuần hoàn nước hoạt động chủ yếu ban ngày, mỗi ngày tốn khoảng 2 m3 nước cho diện tích 1.000 m2.

Theo Trần Xong Ngọc, hơn 3 năm qua các thành viên hợp tác xã tập trung nghiên cứu công nghệ trồng xà lách vùng nóng nhưng chất lượng tương đương so với rau trồng vùng lạnh, như ở Đà Lạt. Mô hình được một số đoàn nghiên cứu của Hà Lan, Israel, Philipines… qua tham quan, tìm hiểu.

Mô hình trồng theo nguyên lý thủy canh tĩnh (nước không lưu thông), không sử dụng nước làm mát. Hợp tác xã Tuấn Ngọc đưa ra phương pháp cân bằng quá trình bốc thoát hơi nước bề mặt trên lá và sự hút nước ở rễ cây, giúp cây sống được trong môi trường nóng.

Công đoạn, kiểm tra chất lượng, đóng gói sản phẩm đưa đi tiêu thụ ở hệ thống cửa hàng tiện lợi, siêu thị tại TP HCM.

Mô hình trồng rau thủy canh ứng dụng IoT đã được Hợp tác xã Tuấn Ngọc chuyển giao công nghệ cho một số nông dân ở Đồng Nai, Ninh Thuận, Long An, Bình Dương…