Công nghệ cao trong sản xuất rau (Phần 1)

Công nghệ cao trong sản xuất rau (Phần 1)

1. Công nghệ cao trong sản xuất rau

1.1. Khái niệm về trồng rau công nghệ cao

Trồng rau theo công nghệ cao dùng để chỉ một công nghệ hay một kỹ thuật hiện đại, tiến tiến được áp dụng vào quy trình sản xuất nhằm tạo ra sản phẩm có năng suất, chất lượng cao, giá thành hạ. Từ việc tạo, chọn và sử dụng các giống cây có năng suất, chất lượng, kháng hoặc chống chịu tốt với các loại dịch hại, đây có thể là những giống lai thế hệ F1, gốc ghép, nuôi cấy mô; ứng dụng các kỹ thuật tiên tiến trong canh tác từ gieo trồng, bón phân, tưới nước, phòng trừ dịch hại, thu hoạch, sơ chế, bảo quản và tiêu thụ.

Các kỹ thuật canh tác này có thể được thực hiện trong các nhà lưới, nhà kính hoặc nhà màng, có thể trên mặt đất, trên không hoặc dưới lòng đất, canh tác trong môi trường đất, các loại giá thể khác nhau (địa canh), trong môi trường nước (thủy canh) hoặc trong không khí (khí canh).

Hoàn toàn chủ động, điều khiển và quản lý bằng các chương trình, trang thiết bị và phương tiện hiện đại như việc cung cấp dinh dưỡng theo nhu cầu của cây trồng và theo mục tiêu năng suất, chất lượng mong muốn của nhà sản xuất và những nông dân canh tác theo phương thức này cũng phải được đào tạo, thực hành và ứng dụng nhuần nhuyễn có thể được gọi là các công nhân nông nghiệp. Tất cả các yếu tố nêu trên sẽ mang lại giá trị cao cho sản phẩm khi được đưa vào thị trường.

1.2. Đặc trưng của sản xuất rau công nghệ cao

Chủ yếu sản xuất trong nhà có mái che với trang thiết bị hiện đại, đồng bộ, kết hợp nhiều công nghệ tiến bộ.

Môi trường sản xuất được kiểm soát, đảm bảo vệ sinh

Đối tượng sản xuất là những loại rau cao cấp, sử dụng giống chất lượng cao

Kỹ thuật canh tác tiên tiến, đồng bộ, có tính chuyên nghiệp cao.

Người quản lý và công nhân sản xuất có kiến thức và trình độ chuyên môn giỏi.

Sản phẩm có năng suất và chất lượng rất cao, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của thị trường rau cao cấp và xuất khẩu

Yêu cầu vốn đầu tư ban đầu lớn

2. Giới thiệu công nghệ trồng rau không dùng đất

2.1. Ứng dụng công nghệ nhà có mái che trong sản xuất rau

2.1.1. Ưu, nhược điểm của sản xuất rau trong nhà có mái che

* Ưu điểm

- Có thể trồng rau ở những nơi đất xấu, nghèo dinh dưỡng

- Cây rau được cách lý với mầm mống sâu bệnh hại và độc tố ở trong đất

- Thâm canh cao

- Phòng tránh cỏ dại

- Phòng tránh tác hại của thiên tai và lây lan sâu bệnh hại

- Tăng năng suất cây trồng

- Sử dụng phân bón và nước tưới tiêu hiệu quả nhất

* Nhược điểm

- Chi phí đầu tư cao

- Yêu cầu chất lượng nước tưới cao

- Yêu cầu kỹ thuật cao

- Nước và giá thể thải cần được xử lý

- Tăng nguy cơ tạo điều kiện cho bênh hại

- Tăng nguy cơ về vấn đề dinh dưỡng cho cây trồng

2.1.2. Các dạng nhà có mái che

2.1.2.1. Nhà vòm thấp

* Ưu điểm:

- Hạn chế được nhiều loại sâu hại nhất là trái vụ

- Hạn chế mưa to và nắng gắt

- Đơn giản, dễ làm, ít tốn kém

* Nhược điểm

- Khó thực hiện với cây leo giàn và cần côn trùng thụ phấn

- Nếu thực hiện sớm có thể gây khó khăn cho việc chăm sóc, bón phân, làm cỏ

2.1.2.2. Nhà vòm cao

* Đặc điểm của nhà kính dạng này là:

- Chiều cao mái xối: 2.2 – 2.5 – 3.5 m.

- Chiều cao tính từ đỉnh mái: 4.2 – 4.5 – 5.5m

- Chiều rộng: > 4.0m.

- Trên có mái phủ nilông, chung quanh che màng lưới.

- Vật liệu làm khung có thể: sắt, tre, tầm vông, thép,….

- Hệ thống máng xối được thiết kế giữa 2 vòm kế tiếp nhau và ở bên hông nhà, đảm bảo cho nước nước mưa không thể đi vào trong nhà kính.

- Nhà kính, nhà lưới dạng này thích hợp nhất để trồng cúc và một số loại rau.

* Ưu điểm:

- Hạn chế được sự xâm nhập của các loài sâu hại.

- Tránh được tác hại của nước mưa đối với cây trồng.

- Đối với khung tre: vốn đầu tư ít.

- Đối với khung sắt: chắc chắn, thời gian sử dụng lâu.

- Đơn giản, dễ thiết kế và dễ xây dựng

* Nhược điểm

- Bọc gió nhiều, không lướt gió được.

- Nấm bệnh có thể phát triển do độ ẩm và nhiệt độ cao.

- Nhiệt độ tăng cao gây nóng, ảnh hưởng đến năng suất lao động.

- Đối với khung tre: độ chắc chắn không cao, không bền bởi vì nhà dạng này có phần trên khá nặng, vì vậy sau một thời gian sử dụng phải thay.

- Đối với khung sắt: vốn đầu tư cao hơn

2.1.2.3. Nhà kính, nhà màng dạng nhiều lớp

- Là dạng nhà có độ thông thoáng cao nhất so với các dạng khác.

- Chiều cao thường 3.2m – 3.6m.

- Chiều cao máng xối: 4.0 – 5.0m

- Chiều rộng (theo mỗi mái nghiêng): 2.8m – 4.2m.

- Bộ khung của dạng nhà này chủ yếu được làm bằng tre hoặc tầm vông nên giá thành có thấp hơn so với một số dạng nhà khác.

Tuỳ theo mục đích canh tác và diện tích của lô vườn mà có thiết kế chu vi rộng dễ dàng trong chăm sóc, thu hoạch sản phẩm, tiện lợi trang bị các hệ thống tưới tự động, bón phân lỏng, thắp đèn điều khiển sinh trưởng….

Mô hình này rất thích hợp trong kỹ thuật gieo cây con trên dàn khay (trên vĩ), sản xuất rau sạch

* Ưu điểm

- Có chiều cao hơn, đảm bảo thông thoáng, hạn chế một số loại bệnh hại cây trồng phát triển trong điều kiện nhiệt độ và ẩm độ cao.

- Bộ khung nhẹ và dễ dàng lướt gió nên khó gãy đổ và sử dụng được lâu.

- Giá thành hạ.

- Tuổi thọ kéo dài hơn

* Nhược điểm

- Do kiểu nhà này có chiều cao, nếu làm tại các vị trí cao hay vùng đồi hướng gió thì dễ bị lốc mái.

- Bị tạt gió và mưa nhiều.

Khả năng xâm nhập của sâu bệnh cao bởi vì phần liên tiếp giữa 2 mái kế tiếp không sử dụng lưới chống côn trùng vì đây là phần thông với không khí bên ngoài, không những là nơi xâm nhập của côn trùng, sâu bệnh mà còn là nơi dễ bị tạt mưa vào trong nhà kính.

2.1.2.4. Nhà kính, nhà lưới

* Vật liệu của hệ thống nhà kính này:

- Khung: thép hộp vuông có mạ kẽm chống gỉ, dưới chân trụ có hệ thống cột bê tông chắc chắn.

- Mái che: polyethylene (PE) dày 0.12mm.

- Máng xối: hệ thống máng xối được làm bằng tôn chắc chắn, rộng khoảng 20cm và cao 10cm, chứa và thoát nước khi trời mưa to.

- Xung quanh nhà kính được bao bọc một lớp lưới cước chống côn trùng, bên ngoài bọc thêm một lớp lưới B40.

Hệ thống cửa ra vào: sử dụng chính polyethylene mái che để làm cửa ra vào và được nẹp xung quang bằng gỗ, đóng ra vào có bản lề, hệ thống cửa đơn giản nhưng đảm bảo kín.

Ngoài ra còn có hệ thống tưới nhỏ giọt, bố trí khá đơn giản nhưng rất hiệu quả, dây tưới được đặt nổi trên mặt rò, dễ dàng tháo và lắp. Hệ thống tưới được nối với một hệ thống các bồn tưới, các bồn tưới này được đặt ở vị trí cao nhất nhằm tiết kiệm năng lượng và thuận lợi hơn khi tưới.

* Cấu trúc chi tiết như sau:

- Chiều rộng mỗi gian: 9.6 m

- Chiều dài: 100 – 140 m

- Chiều cao máng xối: 4.0 m

- Chiều cao tính từ đỉnh mái: 6.5 m

- Cứ 4 gian thì được liên hoàn với nhau.

- Kích thước của trụ chính là 80x80x2mm và cứ 2 trụ thì cách nhau 2.5m.

- Kích thước của các trụ phụ là 60x60x2mm và cứ 2 trụ thì cách nhau 5m.

- Người ta ước tình mái nhà này có thể chịu đựng được khoảng 15kg/m2. + Sự phân phối của hệ thống nhà kính này như sau:

STT	Diện tích của mỗi khu (m2)	Rộng của mỗi khu (bao gồm 4 gian liên kết	Chiều dài 1 gian (m)	Chiều cao máng xối
1 - 2	5.376 m2	4 gian x 9.6 m = 38.4 m	140 m	4 m
3 -11	3.840 m2	4 gian x 9.6 m = 38.4m	140 m	4 m

2.1.2.5. Yêu cầu vật liệu làm khung nhà có mái che

- Chắc, khỏe

- Khối lượng thích hợp

- Độ bền của vật liệu

- Khả năng duy trì của vật liệu

- Chi phí hợp lý (chi phí ban đầu, chi phí dài hạn)

2.1.2.6. Các loại vật liệu làm khung nhà có mái che

- Gỗ, tre sẵn có, phải qua xử lý, cần được bảo trì tốt.

- Thép

Là vật liệu thông dụng nhất

Lưu ý: Tránh tiếp xúc với phân hóa học

- Nhôm là vật liệu nhẹ, chắc khỏe, không cần bảo trì

Giá thành cao sử dụng trong nhà kính

2.1.2.7. Dạng nhà lưới mái che đơn giản

- Thấp dưới 3 m

- Thông gió kém

- Hạn chế về kiểm soát sâu bệnh

- Hạn chế về năng suất

2.1.2.8. Dạng nhà mái che công nghệ cao

- Cao 5,5 m trở lên

- Mái và tường có thể thông gió

- Điều khiển tự động

- Kiểm soát tốt các yếu tố môi trường và sâu bệnh hại

- Năng suất rất cao

2.1.3. Trang thiết bị trong nhà có mái che

- Lò tạo nhiệt

- Hệ thống tưới

- Bộ phận tạo ẩm và làm mát không khí

- Hệ thống chiếu sáng nhân tạo

- Thiết bị cuốn mái nilongg tự động

- Quạt thông gió

- Các cảm biến, dụng cụ đo lường – hiển thị và nối ghép với máy tính, điều khiển các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm không khí, độ ẩm đất, ánh sáng, nồng độ khí (CO2 hoặc H2S)...

- Bộ phận hòa trộn và vận chuyển phân bón

- Hệ thống phòng trừ sâu bệnh hại bằng ánh sáng kết hợp với điện cao áp

- Hệ thống xử lý nước thải

- Bộ phẩn kiểm tra chất lượng sản phẩm

2.1.4. Các hệ thống kiểm soát trong nhà có mái che

- Kiểm soát tốt các yếu tố khí hậu trong nhà có mái che

- Kiểm soát tốt nước và dinh dưỡng

- Kiểm soát và phòng chống tốt sâu bệnh hại

2.1.4.1. Kiểm soát tốt các yếu tố khí hậu trong nhà có mái che

a. Các hệ thống kiểm soát nhiệt độ

* Hệ thống sưởi ấm

- Sưởi bằng hơi nước nóng (ít thông dụng)

+ Nước được đun nóng đến 80-100^oC

+ Nước nóng được dẫn theo hệ thống đường ống

+ Đặt dưới nền nhà

Ưu điểm:

- Làm ẩm đều trong nhà

- Tiếp kiện năng lượng

Nhược điểm:

- Chi phí tốn hơn hệ thống khí ấm

- Hệ thống sưởi bằng khí nóng

+ Không khí được làm nóng trực tiếp hoặc gián tiếp

+ Sử dụng dầu lửa hoặc khí propan

+ Khí ấm được phân phối đều trong nhà thông qua hệ thống đường ống cấp có đục lỗ thoát khí ấm

Ưu điểm:

- Chi phí đầu tư thấp

- Sử dụng linh hoạt

- Làm ấm đồng đều

- Các dạng lò sưởi dùng trong nhà mái che

- Bồn cấp nước nóng

+ Hệ thống sưởi làm nóng giá đỡ

- Nhiệt bức xạ

* Màng nhiệt (tiết kiện năng lượng, che bóng)

- Cấu tạo: bên trong gồm các tấm bằng nhôm hoặc polyester màng ngoài dệt bằng sợi acryl

- Màng nhiệt được đóng mở tự động/bán tự động

- Đặc điểm:

+ Giảm nhiệt trong nhà tới 10 0C vào mùa hè: nhờ các tấm nhôm

+ Kiểm soát bức xạ ánh sáng từ 20-100%: nhờ các tấm nhôm đón bức xạ mặt trời và phản chiếu lên trên

+ Làm thay đổi ẩm độ: nhờ màng hút ẩm và thoát ẩm

+ Tiết kiệm năng lượng: màng nhiệt dự trữ năng lượng ban ngày(giảm 7% chi phí nhiên liệu), ban đêm mặt dưới các tấm nhôm phản chiếu bức xạ hấp thu được từ ban ngày xuống đất làm tăng nhiệt độ đất

+ Đặt gần mái, song song với nền nhà.

* Lưới cắt mắt

- Làm từ nhôm và acryl

- Có thể đặt trong hoặc ngoài nhà mái che

- Kiểm soát được nhiệt độ

- Có thể làm giảm nhiệt độ tới 10⁰C giữ ấm vào mùa đông

- Cho phép thông thoáng khí tốt khi che lưới

- Sử dụng rất hiệu quả vào mùa hè, nhiệt độ cao

- Kiểm soát được cường độ ánh sáng và thời gian chiếu sáng. Có thể che bớt45 – 75% ánh sáng

- Tránh được sương giá và mùa đông

* Thông gió tự nhiên

- Thông gió qua các cửa sổ ở mái hoặc tường nhà mái che

- Không khí từ bên ngoài được lùa vào khi mở cửa sổ và đẩy không khí bên trong ra ngoài (đối lưu không khí)

- Cửa sổ được vận hành tự động hoặc bán tự động nhờ môtơ bánh răng

- Thông gió bằng hệ thống quạt

+ Quạt thổi: thổi khí mới (O2 & CO2) vào trong nhà Quạt hút: hút khí nóng và ẩm ra ngoài

Ưu điểm:

- Giảm nhiệt độ không khí (tránh ngưng tụ hơi nước)

- Nhiệt độ đồng đều

- Phòng tránh sâu bệnh

- Giảm nhiệt độ dễ dàng và thuận tiện trong mùa nóng

- Giúp phân tán nhanh khi dùng hệ thống sương mù

* Hệ thống làm mát bằng bốc hơi thoát nước

- Các loại hệ thống làm mát

+ Đệm thoát hơi nước

+ Quạt

+ Phun sương

+ Phun mù

+ Máy làm mát không khí

Lợi ích:

- Làm giảm nhiệt độ trong nhà mái che (có thể thấp hơn nhiệt độ bên ngoài nếu độ ẩm bên ngoài <100%)

- Tăng độ ẩm trong nhà mái che

+ Hệ thống đệm thoát hơi nước

+ Hệ thống phun sương, phun mù: Là hệ thống làm ẩm bằng phun sương, phun mù nhân tạo Làm mát (giảm nhiệt độ) do nước bốc hơi

- Máy làm mát không khí

+ Thiết bị đặt bên ngoài nhà, không khí được làm mát từ bên ngoài và thổi vào trong nhà mái che, khí nóng được hút ra ngoài tự động do chênh lệch áp suất

- Thiết bị làm mát có 2 loại

+ Dung tích 15m, làm mát 10 -150C cho 14m2

+ Dung tích 40m, làm mát 10 - 150C cho 56m2

- Sử dụng thiết bị cảm ứng nhiệt

+ Nên sử dụng thiết bị có độ chính xác cao

+ Đặt thiết bị vào trong hộp hút mùi (tránh ánh sáng mặt trời chieus trực tiếp và ẩm)

+ Đăt thiết bị gần tán cây

+ Đặt ở vị trí đại diện

b. Kiểm soát ánh sáng

- Giúp cây trồng hấp thu đủ lượng ánh sáng cho sinh trưởng, phát triển

- Sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng mặt trời

- Các thiết bị sử dụng để kiểm soát ánh sáng:

+ Tế bào quang điện

+ Hệ thống đèn

+ Rèm, lưới cắt nắng

* Các loại đèn chiếu sáng thông dụng

- Đèn nóng sáng (Incandescent): kiểm soát quang chu kỳ

- Đèn huỳnh quang (Fluorescent): buồng nuôi cấy mô, trồng cây

- Đèn cao áp HID (High Intensity Discharge):

- Đèn cao áp HPS (High pressure Sodium)

- Đèn cao áp MH

- Hệ thống đèn trong nhà có mái che trồng xà lách

+ Đèn cao áp (600W)

+ Điều chỉnh tự động vị trí đèn chiếu sáng bằng máy tính - Cường độ chiếu sáng trung bình: 200μmol/m2/s

c. Kiểm soát độ ẩm

- Kiểm soát độ ẩm như thế nào?

+ Tưới

+ Giữ ẩm

+ Kiểm soát mức độ bốc hơi nước trong không khí + Nhiệt độ, tốc độ chuyển động không khí trong nhà Các thiết bị kiểm soát độ ẩm:

+ Thiết bị điều ẩm

+ Hệ thống tưới

+ Hệ thống phun mù, phun sương

+ Máy giữ ẩm không khí

* Hệ thống tưới bằng tay

- Tốn công.

- Thích hợp khi tưới từng vị trí nhất định

* Hệ thống tưới xung quanh

- Ống nhựa PE/PVC lắp xung quanh viền giá đỡ cây

- Lắp các đầu vòi phun vào ống nhựa

- Nước bắn ra vòi phun 1 góc 180⁰ hoặc 90⁰, 45⁰

- Nước được tưới từ tán cây lên

* Hệ thống tưới nhỏ giọt

- Tưới nhỏ giọt là kỹ thuật tưới cung cấp nước vào rễ cây dưới dạng các giọt nước nhỏ ra chậm với lưu lượng không đổi nhờ các cơ chế đều tiết áp lực nước của các đầu nhỏ giọt gắn chìm trong ống dẫn hay lắp bên ngoài ống.

- Đến nay, hệ thống tưới nhỏ giọt là biện pháp tưới tiêu tiết kiệm nước nhất, giảm đến 30-60% nước so với phương pháp tưới truyền thống. Nông dân có thể cung cấp nước, phân bón đến đúng vùng rễ tích cực với liều lượng nhỏ, vừa đủ để cây trồng hấp thu hết thông qua hệ thống máy bơm, van, đường ống dẫn nước, đường ống nhỏ giọt, và hiện đại hơn là kết nối với hệ thống máy tính kiểm soát.

* Hệ thống tưới trên cao

* Hệ thống cần tưới di động

- Cần tưới chạy doc theo đường ray gắn ở giữa

- Điều khiển cần tưới di động bằng mô tơ

* Hệ thống tưới thảm

- Đặt tấm nhựa PE lên trên mặt giá đỡ

- Đặt tấm thảm tưới dày khoảng 1,2cm lên trên tấm nhựa

- Đặt chậu cây lên trên tấm thảm.

- Ống cấp nước cho thảm đặt dọc giá đỡ, cách nhau 60cm

* Hệ thống tưới ngập sàn

* Hệ thống tưới máng

* Hệ thống tưới ngập giá đỡ

2.1.4.2. Kiểm soát nồng độ CO2

- Nồng độ CO2 trong khí quyển: 0,03%

- Trong nhà mái che, nồng độ CO2 thay đổi tuỳ tốc độ QH

- Là thành phần tối quan trọng đối với cây trồng

- Trong điều kiện nhiệt độ ổn định, nồng độ CO2 ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất quang hợp

- Nồng độ CO2 tối ưu tuỳ thuộc vào cường độ ánh sáng

- Trong nhà mái che có tốc độ trao đổi không khí 5-6 vol/h có thể duy trì nồng độ 0,02% CO2

* Nguồn cung cấp CO2

- Bình CO2 lỏng: có độ thuần khiết cao, dễ kiểm soát, chi phí cao

- Thiết bị đo nồng độ CO2 bằng tia hồng ngoại

2.1.4.3. Kiểm soát sự chuyển động của không khí trong nhà có mái che

- Tính chất và tốc độ chuyển động không khí trong nhà mái che ảnh hưởng đến:

- Cường độ truyền nhiệt giữa không khí và tán cây

- Cường độ trao đổi nước giữa không khí và tán cây

- Tốc độ 0,2 – 0,7 m/s cung cấp trao đổi nhiệt tối ưu (nếu dòng không khí từ dưới lên trên)

- Phương pháp kiểm soát

+ Thông gió tự nhiên

+ Sử dụng hệ thống quạt

+ Hệ thống cấp không khí

* Duy trì chuyển động trong không khí

2.1.4.4.. Kiểm soát dịch hại

- Các loại dịch hại + Sâu hại

+ Bệnh hại

+ Cỏ dại

+ Chuột hại

- Các phương pháp kiểm soát dịch hại

+ Vệ sinh, khử trùng nhà mái che và dụng cụ

+ Sử dụng dụng cụ, vật liệu sạch

+ Sử dụng màn chắn côn trùng Bẫy côn trùng

+ Cách ly nguồn bệnh

+ Phòng trừ cỏ dại và chuột

* Lưới chắn côn trùng

- Dùng lưới chắn tại các của sổ thông gió

- Kích thước ô lưới tuỳ thuộc loại côn trùng cần tránh:

+ Vẽ bùa 40 mắt lưới/2,5cm

+ Bọ phấn 52 mắt lưới/2,5cm

+ Rệp 78 mắt lưới/2,5cm

+ Bọ trĩ 132 mắt lưới/2,5cm

2.1.4.5. Kiểm soát dinh dưỡng

- Dinh dưỡng được cung cấp qua nước tưới hoặc bón trực tiếp vào đất/giá thể

- Cần kiểm soát dinh dưỡng trong đất, nứơc và không khí (CO2)

- Kiểm soát pH và EC của dung dịch dinh dưỡng đầu vào và đầu ra

- Thiết bị đo pH và EC cầm tay

- Kiểm soát dinh dưỡng và nước tưới

- Kiểm soát nước và dinh dưỡng đầu vào

- Phòng tránh tích tụ muối trong giá thể

- Quản lý tốt nước thải và giá thể

* Kiểm soát nước thải và giá thể

- Xử lý dung dịch dinh dưỡng

Bảng 1.1.1: Thành phần dung dịch dinh dưỡng

EC = 1 mS/cm, TDS = 700

TT	Dung dịch	Liều lượng(g/100lít)
1	A
	Ca(NO3)2	6254
	KNO3	729
	Chelate sắt	500
2	B
	KNO3	729
	KH2PO4	992
	MnSO4	2127
	MnSO4	80
	ZnSO4	11
	HBO3	39
	CuSO4	3
	(NH4)2MoO4	1

* Xử lý dung dịch dinh dưỡng

Phương pháp xử lý	Đặc điểm
Xử lý nhiệt (950C,30”)	Phổ biến, hiệu quả cao Tốn năng lượng (1m³ ga/1 m³ dd)
Xử lý ozon hoá	Đắt tiền, hiệu quả cao
Xử lý tia cực tím UV	Dễ làm
Lọc bằng cát	Rẻ tiền, dễ làm
Xử lý oxy già (H2O2)	Rẻ tiền, dễ làm

1. Công nghệ cao trong sản xuất rau

1.1. Khái niệm về trồng rau công nghệ cao

1.2. Đặc trưng của sản xuất rau công nghệ cao

Chủ yếu sản xuất trong nhà có mái che với trang thiết bị hiện đại, đồng bộ, kết hợp nhiều công nghệ tiến bộ.

Môi trường sản xuất được kiểm soát, đảm bảo vệ sinh

Đối tượng sản xuất là những loại rau cao cấp, sử dụng giống chất lượng cao

Kỹ thuật canh tác tiên tiến, đồng bộ, có tính chuyên nghiệp cao.

Người quản lý và công nhân sản xuất có kiến thức và trình độ chuyên môn giỏi.

Sản phẩm có năng suất và chất lượng rất cao, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của thị trường rau cao cấp và xuất khẩu

Yêu cầu vốn đầu tư ban đầu lớn

2. Giới thiệu công nghệ trồng rau không dùng đất

2.1. Ứng dụng công nghệ nhà có mái che trong sản xuất rau

2.1.1. Ưu, nhược điểm của sản xuất rau trong nhà có mái che

* Ưu điểm

- Có thể trồng rau ở những nơi đất xấu, nghèo dinh dưỡng

- Cây rau được cách lý với mầm mống sâu bệnh hại và độc tố ở trong đất

- Thâm canh cao

- Phòng tránh cỏ dại

- Phòng tránh tác hại của thiên tai và lây lan sâu bệnh hại

- Tăng năng suất cây trồng

- Sử dụng phân bón và nước tưới tiêu hiệu quả nhất

* Nhược điểm

- Chi phí đầu tư cao

- Yêu cầu chất lượng nước tưới cao

- Yêu cầu kỹ thuật cao

- Nước và giá thể thải cần được xử lý

- Tăng nguy cơ tạo điều kiện cho bênh hại

- Tăng nguy cơ về vấn đề dinh dưỡng cho cây trồng

2.1.2. Các dạng nhà có mái che

2.1.2.1. Nhà vòm thấp

* Ưu điểm:

- Hạn chế được nhiều loại sâu hại nhất là trái vụ

- Hạn chế mưa to và nắng gắt

- Đơn giản, dễ làm, ít tốn kém

* Nhược điểm

- Khó thực hiện với cây leo giàn và cần côn trùng thụ phấn

- Nếu thực hiện sớm có thể gây khó khăn cho việc chăm sóc, bón phân, làm cỏ

2.1.2.2. Nhà vòm cao

* Đặc điểm của nhà kính dạng này là:

- Chiều cao mái xối: 2.2 – 2.5 – 3.5 m.

- Chiều cao tính từ đỉnh mái: 4.2 – 4.5 – 5.5m

- Chiều rộng: > 4.0m.

- Trên có mái phủ nilông, chung quanh che màng lưới.

- Vật liệu làm khung có thể: sắt, tre, tầm vông, thép,….

- Hệ thống máng xối được thiết kế giữa 2 vòm kế tiếp nhau và ở bên hông nhà, đảm bảo cho nước nước mưa không thể đi vào trong nhà kính.

- Nhà kính, nhà lưới dạng này thích hợp nhất để trồng cúc và một số loại rau.

* Ưu điểm:

- Hạn chế được sự xâm nhập của các loài sâu hại.

- Tránh được tác hại của nước mưa đối với cây trồng.

- Đối với khung tre: vốn đầu tư ít.

- Đối với khung sắt: chắc chắn, thời gian sử dụng lâu.

- Đơn giản, dễ thiết kế và dễ xây dựng

* Nhược điểm

- Bọc gió nhiều, không lướt gió được.

- Nấm bệnh có thể phát triển do độ ẩm và nhiệt độ cao.

- Nhiệt độ tăng cao gây nóng, ảnh hưởng đến năng suất lao động.

- Đối với khung tre: độ chắc chắn không cao, không bền bởi vì nhà dạng này có phần trên khá nặng, vì vậy sau một thời gian sử dụng phải thay.

- Đối với khung sắt: vốn đầu tư cao hơn

2.1.2.3. Nhà kính, nhà màng dạng nhiều lớp

- Là dạng nhà có độ thông thoáng cao nhất so với các dạng khác.

- Chiều cao thường 3.2m – 3.6m.

- Chiều cao máng xối: 4.0 – 5.0m

- Chiều rộng (theo mỗi mái nghiêng): 2.8m – 4.2m.

- Bộ khung của dạng nhà này chủ yếu được làm bằng tre hoặc tầm vông nên giá thành có thấp hơn so với một số dạng nhà khác.

Mô hình này rất thích hợp trong kỹ thuật gieo cây con trên dàn khay (trên vĩ), sản xuất rau sạch

* Ưu điểm

- Có chiều cao hơn, đảm bảo thông thoáng, hạn chế một số loại bệnh hại cây trồng phát triển trong điều kiện nhiệt độ và ẩm độ cao.

- Bộ khung nhẹ và dễ dàng lướt gió nên khó gãy đổ và sử dụng được lâu.

- Giá thành hạ.

- Tuổi thọ kéo dài hơn

* Nhược điểm

- Do kiểu nhà này có chiều cao, nếu làm tại các vị trí cao hay vùng đồi hướng gió thì dễ bị lốc mái.

- Bị tạt gió và mưa nhiều.

2.1.2.4. Nhà kính, nhà lưới

* Vật liệu của hệ thống nhà kính này:

- Khung: thép hộp vuông có mạ kẽm chống gỉ, dưới chân trụ có hệ thống cột bê tông chắc chắn.

- Mái che: polyethylene (PE) dày 0.12mm.

- Máng xối: hệ thống máng xối được làm bằng tôn chắc chắn, rộng khoảng 20cm và cao 10cm, chứa và thoát nước khi trời mưa to.

- Xung quanh nhà kính được bao bọc một lớp lưới cước chống côn trùng, bên ngoài bọc thêm một lớp lưới B40.

* Cấu trúc chi tiết như sau:

- Chiều rộng mỗi gian: 9.6 m

- Chiều dài: 100 – 140 m

- Chiều cao máng xối: 4.0 m

- Chiều cao tính từ đỉnh mái: 6.5 m

- Cứ 4 gian thì được liên hoàn với nhau.

- Kích thước của trụ chính là 80x80x2mm và cứ 2 trụ thì cách nhau 2.5m.

- Kích thước của các trụ phụ là 60x60x2mm và cứ 2 trụ thì cách nhau 5m.

- Người ta ước tình mái nhà này có thể chịu đựng được khoảng 15kg/m2. + Sự phân phối của hệ thống nhà kính này như sau:

STT	Diện tích của mỗi khu (m2)	Rộng của mỗi khu (bao gồm 4 gian liên kết	Chiều dài 1 gian (m)	Chiều cao máng xối
1 - 2	5.376 m2	4 gian x 9.6 m = 38.4 m	140 m	4 m
3 -11	3.840 m2	4 gian x 9.6 m = 38.4m	140 m	4 m

2.1.2.5. Yêu cầu vật liệu làm khung nhà có mái che

- Chắc, khỏe

- Khối lượng thích hợp

- Độ bền của vật liệu

- Khả năng duy trì của vật liệu

- Chi phí hợp lý (chi phí ban đầu, chi phí dài hạn)

2.1.2.6. Các loại vật liệu làm khung nhà có mái che

- Gỗ, tre sẵn có, phải qua xử lý, cần được bảo trì tốt.

- Thép

Là vật liệu thông dụng nhất

Lưu ý: Tránh tiếp xúc với phân hóa học

- Nhôm là vật liệu nhẹ, chắc khỏe, không cần bảo trì

Giá thành cao sử dụng trong nhà kính

2.1.2.7. Dạng nhà lưới mái che đơn giản

- Thấp dưới 3 m

- Thông gió kém

- Hạn chế về kiểm soát sâu bệnh

- Hạn chế về năng suất

2.1.2.8. Dạng nhà mái che công nghệ cao

- Cao 5,5 m trở lên

- Mái và tường có thể thông gió

- Điều khiển tự động

- Kiểm soát tốt các yếu tố môi trường và sâu bệnh hại

- Năng suất rất cao

2.1.3. Trang thiết bị trong nhà có mái che

- Lò tạo nhiệt

- Hệ thống tưới

- Bộ phận tạo ẩm và làm mát không khí

- Hệ thống chiếu sáng nhân tạo

- Thiết bị cuốn mái nilongg tự động

- Quạt thông gió

- Bộ phận hòa trộn và vận chuyển phân bón

- Hệ thống phòng trừ sâu bệnh hại bằng ánh sáng kết hợp với điện cao áp

- Hệ thống xử lý nước thải

- Bộ phẩn kiểm tra chất lượng sản phẩm

2.1.4. Các hệ thống kiểm soát trong nhà có mái che

- Kiểm soát tốt các yếu tố khí hậu trong nhà có mái che

- Kiểm soát tốt nước và dinh dưỡng

- Kiểm soát và phòng chống tốt sâu bệnh hại

2.1.4.1. Kiểm soát tốt các yếu tố khí hậu trong nhà có mái che

a. Các hệ thống kiểm soát nhiệt độ

* Hệ thống sưởi ấm

- Sưởi bằng hơi nước nóng (ít thông dụng)

+ Nước được đun nóng đến 80-100^oC

+ Nước nóng được dẫn theo hệ thống đường ống

+ Đặt dưới nền nhà

Ưu điểm:

- Làm ẩm đều trong nhà

- Tiếp kiện năng lượng

Nhược điểm:

- Chi phí tốn hơn hệ thống khí ấm

- Hệ thống sưởi bằng khí nóng

+ Không khí được làm nóng trực tiếp hoặc gián tiếp

+ Sử dụng dầu lửa hoặc khí propan

+ Khí ấm được phân phối đều trong nhà thông qua hệ thống đường ống cấp có đục lỗ thoát khí ấm

Ưu điểm:

- Chi phí đầu tư thấp

- Sử dụng linh hoạt

- Làm ấm đồng đều

- Các dạng lò sưởi dùng trong nhà mái che

- Bồn cấp nước nóng

+ Hệ thống sưởi làm nóng giá đỡ

- Nhiệt bức xạ

* Màng nhiệt (tiết kiện năng lượng, che bóng)

- Cấu tạo: bên trong gồm các tấm bằng nhôm hoặc polyester màng ngoài dệt bằng sợi acryl

- Màng nhiệt được đóng mở tự động/bán tự động

- Đặc điểm:

+ Giảm nhiệt trong nhà tới 10 0C vào mùa hè: nhờ các tấm nhôm

+ Kiểm soát bức xạ ánh sáng từ 20-100%: nhờ các tấm nhôm đón bức xạ mặt trời và phản chiếu lên trên

+ Làm thay đổi ẩm độ: nhờ màng hút ẩm và thoát ẩm

+ Đặt gần mái, song song với nền nhà.

* Lưới cắt mắt

- Làm từ nhôm và acryl

- Có thể đặt trong hoặc ngoài nhà mái che

- Kiểm soát được nhiệt độ

- Có thể làm giảm nhiệt độ tới 10⁰C giữ ấm vào mùa đông

- Cho phép thông thoáng khí tốt khi che lưới

- Sử dụng rất hiệu quả vào mùa hè, nhiệt độ cao

- Kiểm soát được cường độ ánh sáng và thời gian chiếu sáng. Có thể che bớt45 – 75% ánh sáng

- Tránh được sương giá và mùa đông

* Thông gió tự nhiên

- Thông gió qua các cửa sổ ở mái hoặc tường nhà mái che

- Không khí từ bên ngoài được lùa vào khi mở cửa sổ và đẩy không khí bên trong ra ngoài (đối lưu không khí)

- Cửa sổ được vận hành tự động hoặc bán tự động nhờ môtơ bánh răng

- Thông gió bằng hệ thống quạt

+ Quạt thổi: thổi khí mới (O2 & CO2) vào trong nhà Quạt hút: hút khí nóng và ẩm ra ngoài

Ưu điểm:

- Giảm nhiệt độ không khí (tránh ngưng tụ hơi nước)

- Nhiệt độ đồng đều

- Phòng tránh sâu bệnh

- Giảm nhiệt độ dễ dàng và thuận tiện trong mùa nóng

- Giúp phân tán nhanh khi dùng hệ thống sương mù

* Hệ thống làm mát bằng bốc hơi thoát nước

- Các loại hệ thống làm mát

+ Đệm thoát hơi nước

+ Quạt

+ Phun sương

+ Phun mù

+ Máy làm mát không khí

Lợi ích:

- Làm giảm nhiệt độ trong nhà mái che (có thể thấp hơn nhiệt độ bên ngoài nếu độ ẩm bên ngoài <100%)

- Tăng độ ẩm trong nhà mái che

+ Hệ thống đệm thoát hơi nước

+ Hệ thống phun sương, phun mù: Là hệ thống làm ẩm bằng phun sương, phun mù nhân tạo Làm mát (giảm nhiệt độ) do nước bốc hơi

- Máy làm mát không khí

- Thiết bị làm mát có 2 loại

+ Dung tích 15m, làm mát 10 -150C cho 14m2

+ Dung tích 40m, làm mát 10 - 150C cho 56m2

- Sử dụng thiết bị cảm ứng nhiệt

+ Nên sử dụng thiết bị có độ chính xác cao

+ Đặt thiết bị vào trong hộp hút mùi (tránh ánh sáng mặt trời chieus trực tiếp và ẩm)

+ Đăt thiết bị gần tán cây

+ Đặt ở vị trí đại diện

b. Kiểm soát ánh sáng

- Giúp cây trồng hấp thu đủ lượng ánh sáng cho sinh trưởng, phát triển

- Sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng mặt trời

- Các thiết bị sử dụng để kiểm soát ánh sáng:

+ Tế bào quang điện

+ Hệ thống đèn

+ Rèm, lưới cắt nắng

* Các loại đèn chiếu sáng thông dụng

- Đèn nóng sáng (Incandescent): kiểm soát quang chu kỳ

- Đèn huỳnh quang (Fluorescent): buồng nuôi cấy mô, trồng cây

- Đèn cao áp HID (High Intensity Discharge):

- Đèn cao áp HPS (High pressure Sodium)

- Đèn cao áp MH

- Hệ thống đèn trong nhà có mái che trồng xà lách

+ Đèn cao áp (600W)

+ Điều chỉnh tự động vị trí đèn chiếu sáng bằng máy tính - Cường độ chiếu sáng trung bình: 200μmol/m2/s

c. Kiểm soát độ ẩm

- Kiểm soát độ ẩm như thế nào?

+ Tưới

+ Giữ ẩm

+ Kiểm soát mức độ bốc hơi nước trong không khí + Nhiệt độ, tốc độ chuyển động không khí trong nhà Các thiết bị kiểm soát độ ẩm:

+ Thiết bị điều ẩm

+ Hệ thống tưới

+ Hệ thống phun mù, phun sương

+ Máy giữ ẩm không khí

* Hệ thống tưới bằng tay

- Tốn công.

- Thích hợp khi tưới từng vị trí nhất định

* Hệ thống tưới xung quanh

- Ống nhựa PE/PVC lắp xung quanh viền giá đỡ cây

- Lắp các đầu vòi phun vào ống nhựa

- Nước bắn ra vòi phun 1 góc 180⁰ hoặc 90⁰, 45⁰

- Nước được tưới từ tán cây lên

* Hệ thống tưới nhỏ giọt

* Hệ thống tưới trên cao

* Hệ thống cần tưới di động

- Cần tưới chạy doc theo đường ray gắn ở giữa

- Điều khiển cần tưới di động bằng mô tơ

* Hệ thống tưới thảm

- Đặt tấm nhựa PE lên trên mặt giá đỡ

- Đặt tấm thảm tưới dày khoảng 1,2cm lên trên tấm nhựa

- Đặt chậu cây lên trên tấm thảm.

- Ống cấp nước cho thảm đặt dọc giá đỡ, cách nhau 60cm

* Hệ thống tưới ngập sàn

* Hệ thống tưới máng

* Hệ thống tưới ngập giá đỡ

2.1.4.2. Kiểm soát nồng độ CO2

- Nồng độ CO2 trong khí quyển: 0,03%

- Trong nhà mái che, nồng độ CO2 thay đổi tuỳ tốc độ QH

- Là thành phần tối quan trọng đối với cây trồng

- Trong điều kiện nhiệt độ ổn định, nồng độ CO2 ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất quang hợp

- Nồng độ CO2 tối ưu tuỳ thuộc vào cường độ ánh sáng

- Trong nhà mái che có tốc độ trao đổi không khí 5-6 vol/h có thể duy trì nồng độ 0,02% CO2

* Nguồn cung cấp CO2

- Bình CO2 lỏng: có độ thuần khiết cao, dễ kiểm soát, chi phí cao

- Thiết bị đo nồng độ CO2 bằng tia hồng ngoại

2.1.4.3. Kiểm soát sự chuyển động của không khí trong nhà có mái che

- Tính chất và tốc độ chuyển động không khí trong nhà mái che ảnh hưởng đến:

- Cường độ truyền nhiệt giữa không khí và tán cây

- Cường độ trao đổi nước giữa không khí và tán cây

- Tốc độ 0,2 – 0,7 m/s cung cấp trao đổi nhiệt tối ưu (nếu dòng không khí từ dưới lên trên)

- Phương pháp kiểm soát

+ Thông gió tự nhiên

+ Sử dụng hệ thống quạt

+ Hệ thống cấp không khí

* Duy trì chuyển động trong không khí

2.1.4.4.. Kiểm soát dịch hại

- Các loại dịch hại + Sâu hại

+ Bệnh hại

+ Cỏ dại

+ Chuột hại

- Các phương pháp kiểm soát dịch hại

+ Vệ sinh, khử trùng nhà mái che và dụng cụ

+ Sử dụng dụng cụ, vật liệu sạch

+ Sử dụng màn chắn côn trùng Bẫy côn trùng

+ Cách ly nguồn bệnh

+ Phòng trừ cỏ dại và chuột

* Lưới chắn côn trùng

- Dùng lưới chắn tại các của sổ thông gió

- Kích thước ô lưới tuỳ thuộc loại côn trùng cần tránh:

+ Vẽ bùa 40 mắt lưới/2,5cm

+ Bọ phấn 52 mắt lưới/2,5cm

+ Rệp 78 mắt lưới/2,5cm

+ Bọ trĩ 132 mắt lưới/2,5cm

2.1.4.5. Kiểm soát dinh dưỡng

- Dinh dưỡng được cung cấp qua nước tưới hoặc bón trực tiếp vào đất/giá thể

- Cần kiểm soát dinh dưỡng trong đất, nứơc và không khí (CO2)

- Kiểm soát pH và EC của dung dịch dinh dưỡng đầu vào và đầu ra

- Thiết bị đo pH và EC cầm tay

- Kiểm soát dinh dưỡng và nước tưới

- Kiểm soát nước và dinh dưỡng đầu vào

- Phòng tránh tích tụ muối trong giá thể

- Quản lý tốt nước thải và giá thể

* Kiểm soát nước thải và giá thể

- Xử lý dung dịch dinh dưỡng

Bảng 1.1.1: Thành phần dung dịch dinh dưỡng

EC = 1 mS/cm, TDS = 700

TT	Dung dịch	Liều lượng(g/100lít)
1	A
	Ca(NO3)2	6254
	KNO3	729
	Chelate sắt	500
2	B
	KNO3	729
	KH2PO4	992
	MnSO4	2127
	MnSO4	80
	ZnSO4	11
	HBO3	39
	CuSO4	3
	(NH4)2MoO4	1

* Xử lý dung dịch dinh dưỡng

Phương pháp xử lý	Đặc điểm
Xử lý nhiệt (950C,30”)	Phổ biến, hiệu quả cao Tốn năng lượng (1m³ ga/1 m³ dd)
Xử lý ozon hoá	Đắt tiền, hiệu quả cao
Xử lý tia cực tím UV	Dễ làm
Lọc bằng cát	Rẻ tiền, dễ làm
Xử lý oxy già (H2O2)	Rẻ tiền, dễ làm

VUONSANGTAO

Chính sách quyền riêng tư,