Nghiên cứu, phát triển hệ thống giám sát tự động các quá trình sinh trưởng, phát triển của hoa trồng trong nhà lưới, ứng dụng trong sản xuất hoa công nghệ cao

CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên tác giả luận văn: Lại Văn Song Đề tài luận văn: N

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

LẠI VĂN SONG

NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG GIÁM SÁT TỰ ĐỘNG CÁC QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA HOA

TRỒNG TRONG NHÀ LƯỚI, ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT

HOA CÔNG NGHỆ CAO

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

Lại Văn Song

NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG GIÁM SÁT TỰ ĐỘNG CÁC QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA HOA TRỒNG TRONG NHÀ LƯỚI, ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT

HOA CÔNG NGHỆ CAO

Chuyên ngành: Điều khiển và Tự động hóa

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

PGS TS NGUYỄN QUANG ĐỊCH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên tác giả luận văn: Lại Văn Song

Đề tài luận văn: Nghiên cứu, phát triển hệ thống giám sát tự động các quá trình

sinh trưởng, phát triển của cây trồng trong nhà lưới, ứng dụng trong sản xuất hoa công nghệ cao

Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa

Mã số SV: CA140025

Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày 19 tháng 04 năm

2017 với các nội dung sau:

- Bổ sung thêm sơ đồ mạch động lực;

- Sửa lại các hình vẽ, lưu đồ thuật toán bị mờ;

- Bổ sung thêm phần phụ lục chương trình điều khiển của PLC;

Giáo viên hướng dẫn

Ngày 15 tháng 5 năm 2017

Tác giả luận văn

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, không sao chép của bất cứ ai và chưa từng dùng để bảo vệ bất cứ học vị nào Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong luận văn này là trung thực Những số liệu trong các bảng biểu phục

vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình

Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2017

Tác giả luận văn

Lại Văn Song

LỜI CẢM ƠN

Để thực hiện thành công luận văn này tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới các tổ chức và cá nhân đã luôn đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian tham gia đào tạo, nghiên cứu và thực nghiệm cho tới kết quả cuối cùng

Tôi xin bày tỏ lòng tri ân đối với Học viện Nông nghiệp Việt Nam, nơi tôi đang công tác đã tạo điều kiện mọi mặt cho tôi được làm việc, nghiên cứu và học tập nâng cao trình độ chuyên môn

Em xin bày tỏ lòng tri ân đối với lãnh đạo nhà trường và các Thầy, Cô giáo Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, nơi em theo học Cao học Sự cống hiến hết mình cho sự nghiệp giáo dục đào tạo, khoa học công nghệ của các Thầy, Cô luôn là tấm gương sáng cho các thế hệ học viên chúng em noi theo

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Quang Địch, người

đã dìu dắt hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo, đồng nghiệp đang công tác tại

Bộ môn Tự động hóa, khoa Cơ điện, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã đồng hành cùng tôi trong suốt thời gian tham gia đào tạo cao học

Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2017

Học viên

Lại Văn Song

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH VẼ vi

DANH MỤC BẢNG vi

LỜI NÓI ĐẦU 1

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 3

2.1 Mục tiêu chung 3

2.2 Mục tiêu cụ thể 3

3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3

3.1 Đối tượng nghiên cứu 3

3.2 Phạm vi nghiên cứu 3

4 CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3

4.1 Cách tiếp cận 3

4.2 Phương pháp nghiên cứu 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO 6

1.1 Giới thiệu về sản xuất nông nghiệp công nghệ cao 6

1.1.1 Hiện trạng sản xuất nông nghiệp công nghệ cao 6

1.1.2 Một số công nghệ đang được sử dụng trong sản xuất nông nghiệp 7

1.2 Tình hình nghiên cứu liên quan đến đề tài 14

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 14

1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước ngoài 16

CHƯƠNG 2 NHỮNG YÊU CẦU ĐỐI VỚI QUY TRÌNH SẢN XUẤT

2.1.1 Những yêu cầu chung 20

2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng 21

2.2 Xây dựng quy trình khảo nghiệm sản xuất hoa theo hướng công

nghệ cao 25

2.2.1 Lựa chọn đối tượng cây trồng 25

2.2.2 Xây dựng quy trình sản xuất cho hoa đồng tiền theo hướng công

nghệ cao 29

2.2.3 Những đề xuất nghiên cứu áp dụng 35

2.3 Thiết kế bố trí thí nghiệm 36

2.3.1 Thiết kế máng trồng cây 36

2.3.2 Hệ thống tưới nhỏ giọt 37

2.3.3 Hệ thống trộn dung dịch dinh dưỡng 39

2.3.4 Phần cứng cho hệ thống trộn 40

2.3.5 Hệ thống điều tiết các thông số môi trường 43

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN THÔNG SỐ NHÀ KÍNH 45

3.1 Lựa chọn các thiết bị cho hệ điều khiển PLC 45

3.1.1 Giới thiệu chung về PLC 45

3.1.2 Giao diện người máy HMI 46

3.1.3 Giới thiệu chung về phần mềm TIA Portal 46

3.2 Xây dựng hệ thống điều khiển cho mô hình 47

3.2.1 Tổ chức hệ thống điều khiển 47

3.2.2 Chương trình điều khiển tưới 53

3.2.3 Thiết kế chương trình điều khiển hệ thống trộn 58

3.2.4 Thiết kế chương trình điều khiển hệ điều tiết ánh sáng 61

3.2.5 Thiết kế chương trình điều khiển giám sát hệ thống quạt và phun sương 61

3.3 Tổng hợp các kết quả thiết kế 63

3.3.2 Phần thiết bị hệ thống điều khiển 64

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG IOT GIÁM SÁT NHÀ TRỒNG HOA 67

4.1 Nghiên cứu IoT trong nông nghiệp 67

4.1.1 Giới thiệu về IoT 67

4.1.2 Xây dựng Platform cho nông nghiệp 71

4.2 Thiết kế triển khai hệ thống IoT 81

4.2.1 Xây dựng hệ cảm biến đầu vào 81

4.2.2 Xây dựng hệ Smart Node Zigbee 82

4.2.3 Xây dựng IoT Gateway 88

4.2.4 Mô hình giao thức MQTT và CoAP 90

4.3 Kết quả hệ thống IoT 93

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96

5.1 Kết luận 96

5.2 Đề xuất phương hướng nghiên cứu 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

PHỤ LỤC 100

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình sinh trưởng, phát triển và

chất lượng hoa của cây đồng tiền 30

Bảng 2.2 Ảnh hưởng của ánh sáng đến quá trình sinh trưởng, phát triển và chất lượng hoa của cây đồng tiền 31

Bảng 2.3 Ảnh hưởng của độ ẩm đến quá trình sinh trưởng, phát triển và chất lượng hoa của cây đồng tiền 32

Bảng 2.4 Ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng đến quá trình sinh trưởng, phát triển và chất lượng hoa của cây đồng tiền 33

Bảng 3.1 Danh mục cảm biến 47

Bảng 3.2 Danh mục cơ cấu chấp hành 48

Bảng 3.3 Danh mục thiết bị hệ thống điều khiển 51

Bảng 4.1 So sánh Zibgee – Wifi – Bluetooth 84

Bảng 4.2 Đánh giá ưu, nhược điểm của Zigbee 84

DANH MỤC HÌNH VẼ

Trang

Hình 1.1 Bản thiết kế mặt trước nhà kính 8

Hình 1.2 Bản thiết kế mặt sau nhà kính với cooling pad 8

Hình 1.3 Thiết kế hệ thống đảo khí bên trong 8

Hình 1.4 Bản thiết kế tổng thể nhà lưới 500m tại VNUA 2016 8

Hình 1.5 Nguyên lý hệ thống làm mát Fan and Cooling Pad 9

Hình 1.6 Mô hình bố trí hệ thống làm mát 9

Hình 1.7 Sơ đồ đường nhiệt trong nhà kính 9

Hình 1.8 Giao diện phần mền hỗ trợ quản lý đồng ruộng Viện nghiên cứu lúa gạo quốc tế (IRRI) 10

Hình 1.9 Mô tả hệ thống phần mềm quản lý khu nông nghiệp công nghệ cao TP.HCM 11

Hình 1.10 Sơ đồ mô phỏng công nghệ thủy canh 11

Hình 1.11 Hệ thống trồng rau thủy canh tại Vineco Vĩnh Phúc 11

Hình 1.12 Nguyên lý hệ khí canh 12

Hình 1.13 Mô tả hệ thống tưới dùng pin năng lượng mặt trời 13

Hình 1.14 Bộ bơm chuyên dụng dùng năng lượng mặt trời 13

Hình 1.15 Trạm thời tiết mini dùng năng lượng mặt trời của Pessl Instruments, Úc 13

Hình 2.1 Tác giả tại vườn hoa cúc trồng nền đất tại Dalat Hasfarm 12/2015 27

Hình 2.2 Hoa đồng tiền thủy canh tại Đà Lạt 27

Hình 2.3 Mô hình của hệ thống điều khiển trong nhà kính 29

Hình 2.4 Quy trình trồng cây đồng tiền trong nhà lưới với sự hỗ trợ của hệ thống giám sát tự động 34

Hình 2.5 Khái quát yêu cầu điều khiển của hệ thống 35

Hình 2.8 Giá chữ A và máng nhựa hoàn chỉnh 37

Hình 2.9 Bồn chứa dung dịch dinh dưỡng 37

Hình 2.10 Sơ đồ mô hình hệ thống tưới nhỏ giọt 38

Hình 2.11 Mô hình tổng thể của hệ thống trộn 39

Hình 2.12 Vị trí đặt thiết bị của bồn chứa nước 40

Hình 2.13 Sơ đồ tổng thể vị trí đặt thiết bị của bể trộn 40

Hình 2.14 Sơ đồ tổng thệ vị trí đặt thiết bị trong hệ thống 41

Hình 2.15 Vị trí đặt thiết bị trong hệ thống chứa nước 41

Hình 2.16 Vị trí đặt cơ cấu chấp hành hệ thống hai bình trộn 42

Hình 2.17 Vị trí đặt thiết bị trong hệ thống bể trộn 42

Hình 2.18 Bản vẽ mặt bằng hệ thống điều tiết các thông số 43

Hình 2.19 Bản vẽ cơ cấu cuốn-thả lưới cắt nắng 44

Hình 2.20 Vị trí các điểm đặt phun sương 44

Hình 3.1 Sơ đồ điều khiển qua giao diện HMI 46

Hình 3.2 Phần mềm TIA Portal V13 46

Hình 3.3 Tổ chức các chương trình điều khiển hệ thống 53

Hình 3.4 Lưu đồ thuật toán hệ thống tưới tự động trong một chu kỳ làm việc 54

Hình 3.5 Lưu đồ thuật toán hệ thống tưới bằng tay trong một chu kỳ làm việc 55

Hình 3.6 Sơ đồ đấu nối phần cứng PLC 56

Hình 3.7 Sơ đồ điện mạch điều khiển và mạch động lực 57

Hình 3.8 Lưu đồ thuật toán hệ thống trộn 58

Hình 3.9 Sơ đồ đấu nối PLC hệ thống trộn 59

Hình 3.10 Sơ đồ mạch động lực hệ thống trộn 60

Hình 3.11 Thuật toán điều khiển đèn 61

Hình 3.12 Thuật toán điều khiển mái che 61

Hình 3.13 Thuật toán điều khiển quạt gió 62

Hình 3.15 Tổng thể mô hình khảo nghiệm 63

Hình 3.16 Hệ thống cắt nắng 63

Hình 3.17 Thiết kế giá kệ và bố trí tưới nhỏ giọt 63

Hình 3.18 Hệ thống trộn dinh dưỡng 63

Hình 3.19 Kết quả trồng hoa đồng tiền trên giá thể 64

Hình 3.20 Bố trí PLC và HMI 64

Hình 3.21 Bố trí tủ điều khiển 65

Hình 3.22 Mạch gia công tín hiệu từ cảm biến 65

Hình 3.23 Giao diện chính trên HMI 65

Hình 3.24 Giao diện giám sát thông số môi trường sản xuất 66

Hình 3.25 Giao diện biểu đồ thông số môi trường 66

Hình 3.26 Giao diện chạy chế độ tưới tự động 66

Hình 3.27 Giao diện chạy hệ thống quạt 66

Hình 3.28 Giao diện chạy hệ thống phun sương 66

Hình 3.39 Giao diện chạy hệ thống cuốn mái 66

Hình 3.30 Giao diện chạy hệ thống chiếu sáng 66

Hình 3.31 Giao diện chạy hệ thống trộn 66

Hình 4.1 Một số lĩnh vực phát triển IoT trên thế giới 70

Hình 4.2 Sơ đồ kiến trúc IoT do FIWARE xây dựng (European Union) 70 Hình 4.3 Các nền tảng phát triển IoT hiện nay (2017) 71

Hình 4.4 Thống kê sự tham gia vào thị trường IoT của các hãng 71

Hình 4.5 Platform IoT cho nông nghiệp được VNPT giới thiệu tại hội chợ viễn thông 2016 72

Hình 4.6 IoT Gateway của Intel và Dell sử dụng tại Cầu Đất Farm 73

Hình 4.7 Platform IoT nông nghiệp của PS Solutions Corp xây dựng 73

Hình 4.8 Giao diện người dùng của e-kakashi 74

Hình 4.9 Ý tưởng phát triển IoT Platform tổng thể cho nông nghiệp 74

Hình 4.10 Platform triển khai tại nhà kính trồng hoa 75

Hình 4.12 Vai trò của Tennant trong Allconnect Platform 77

Hình 4.13 Cấu trúc khối giao tiếp 78

Hình 4.14 Cấu trúc luồng dữ liệu 79

Hình 4.15 Cấu trúc khối thực thi 80

Hình 4.16 Tổng hợp các đối tượng chính trong Allconnect IOT Platform 80 Hình 4.17 Cấu tạo của TH-50K 82

Hình 4.18 Sơ đồ cấu tạo của SHT11 82

Hình 4.19 Mạch PCB cho SHT11 82

Hình 4.20 SHT11 sau khi đóng vỏ và kết nối với Zigbee Node 82

Hình 4.21 Cấu trúc mạng được Zigbee hỗ trợ 83

Hình 4.22 Sơ đồ nguyên lý của Node Zigbee 86

Hình 4.23 Sơ đồ layout của Node Zigbee 87

Hình 4.24 Bộ Zigbee sau khi chế tạo đưa vào thử nghiệm 87

Hình 4.25 Sơ đồ IoT Gateway 89

Hình 4.26 Sơ đồ giao diện mã nguồn Node-Red 90

Hình 4.27 Sơ đồ cấu trúc hệ thống IoT nhà kính 93

Hình 4.28 Giao diện kiến trúc hạ tầng IoT Allconnect của Agrita 93

Hình 4.29 Cửa sổ đăng nhập agrita 94

Hình 4.30 Giao diện giám sát thông số và điều khiển 95

Hình 4.31 Phân tích chi tiết lược sử môi trường 95

LỜI NÓI ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Đất nước ta đang ở giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá Trong công cuộc này, tự động hoá đóng một vai trò then chốt Có thể nói điều khiển tự động là một lĩnh vực kỹ thuật không thể thiếu trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp, nông nghiệp tiên tiến Hiện nay, nhu cầu đổi mới công nghệ tự động hoá cho các dây chuyền sản xuất nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất, giảm giá thành, nâng cao năng lực cạnh tranh trong các cơ sở sản xuất công nghiệp và nông nghiệp

là rất lớn Thực tế gần như toàn bộ thiết bị điều khiển đang sử dụng trong các dây chuyền sản xuất đều là thiết bị nhập ngoại Trong điều kiện hiện nay, việc tận dụng

kỹ thuật, công nghệ và thiết bị tiên tiến của nước ngoài để nhanh chóng hiện đại hoá nền sản xuất nông nghiệp trong nước là hết sức cần thiết Thiết bị nhập ngoại có ưu điểm là chất lượng tốt, hoạt động tin cậy, ổn định tuy nhiên giá thành rất cao so với đầu tư ban đầu của người dân Để giải quyết bài toán này, không có cách nào khác ngoài việc một mặt đầu tư nhập công nghệ, song song với đó là nghiên cứu, thiết kế

và chế tạo ra thiết bị, công nghệ tương đương để tăng tính chủ động Dù thiết bị có thể mua nhưng việc tự chủ công nghệ, xây dựng tiềm lực khoa học kỹ thuật là vồ cùng cần thiết, đó là nền tảng để phát triển nền sản xuất nước nhà Đây là bài toán thực tiễn đặt ra cho các nhà khoa học trong nước

Hiện nay Việt Nam cũng như nhiều quốc gia trên thế giới chịu tác động nặng

nề bởi ô nhiễm môi trường Tình trạng sa mạc hóa, hạn hán dẫn đến nền sản xuất nông nghiệp vốn chiếm tới 75% lao động của nước ta đứng trước rất nhiều thách thức Cần phải có những giải pháp đối phó, đồng thời phải có công nghệ dẫn đường thì mới

là con đường đi cho nền sản xuất nông nghiệp Không ai hiểu về đặc thù nông nghiệp nước ta hơn chính chúng ta, cần tìm ra các công nghệ sản xuất mới cho nông nghiệp trước khi quá muộn

Nhà lưới, nhà kính và nông nghiệp công nghệ cao là hướng đi duy nhất vừa giải

trong nhà lưới không những đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm mà còn giúp chủ đầu

tư có thể tính toán chính xác sản lượng nông sản của mình mà không bị các yếu tố rủi

ro khách quan như thời tiết, dịch bệnh… tác động Các yếu tố về môi trường trong nhà lưới được điều chỉnh tự động như hệ thống tưới, độ ẩm, nhiệt độ, … để tạo điều kiện tối ưu cho cây trồng sinh trưởng và phát triển Vì vậy, so với cách canh tác truyền thống, hệ thống chăm sóc cây trồng trong nhà lưới hiện đại đang đem lại hiệu quả kinh tế rất cao, tiết kiệm được 1/3 công lao động, năng suất tăng lên gấp 5 - 15 lần so với lối canh tác theo kiểu truyền thống

Hiện nay ngoài các loại rau thì có rất nhiều loại hoa được sản xuất trong nhà kính Với phương pháp trồng hoa trong nhà lưới, nhà kính thì việc ứng dụng tự động hoá mới đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu công nghệ sản xuất hoa Theo chương trình phát triển cây hoa tại thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2004 – 2010 thì diện tích, số

cơ sở kinh doanh hoa, cây kiểng liên tục tăng qua các năm, cuối năm 2010 đạt 1.910

ha, tăng 1.245 ha so với năm 2003 và vượt 59,2% so với mục tiêu chương trình đề ra Tuy nhiên tình hình sản xuất và xuất khẩu hoa cây cảnh còn nhiều khó khăn và bất cập Công tác quy hoạch và việc tổ chức thực hiện còn nhiều bất cập, nên việc phát triển diện tích hoa, cây cảnh còn phân tán cả về qui mô lẫn chủng loại và không đảm bảo các yêu cầu về số lượng, chất lượng cho xuất khẩu; diện tích canh tác theo quy

mô hộ còn nhỏ bé gây trở ngại cho việc áp dụng các kỹ thuật tiên tiến, hiện đại trong sản xuất và kinh doanh Mặt khác các hệ thống đáp ứng cho công nghệ trồng hoa đều nhập ngoại giá thành rất cao phụ thuộc công nghệ của nước ngoài nên khi áp dụng với điều kiện Việt Nam không còn phù hợp Với mục đích tìm ra giải pháp mới cho sản xuất hoa theo hướng công nghệ cao, phát triển các thiết bị và công nghệ phụ trợ cho người sản xuất, đặc biệt là những quy mô nông hộ không có điều kiện nhập khẩu

công nghệ và thiết bị Do đó tôi đã chọn đề tài: Nghiên cứu, phát triển hệ thống giám

sát tự động các quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng trong nhà lưới, ứng dụng trong sản xuất hoa công nghệ cao

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là các thông số ảnh hưởng đến quá trình sản xuất hoa trong nhà lưới và kỹ thuật điều khiển, điện, điện tử và kỹ thuật lập trình Đó là nền tảng để thiết kế hệ thống giám sát tự động các quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng trong nhà lưới, chăm sóc hoa công nghệ cao, hệ thống điều khiển và tự động hóa quá trình trồng hoa trong nhà có mái che

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong việc nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống giám sát tự động các quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng trong nhà lưới Nghiên cứu với đối tượng cụ thể là cây hoa đồng tiền

4 CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

4.1 Cách tiếp cận

- Tiếp cận về lý thuyết và phương pháp: Thông qua các kết quả nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất hoa công nghệ cao trong nhà lưới có mái che của các chuyên

- Tiếp cận về kỹ thuật: Qua việc nghiên cứu bộ điều khiển khả lập trình PLC và các họ vi điều khiển phổ biến, các module mở rộng, các module và công nghệ truyền thông, nghiên cứu về mạng cảm biến thông minh để chế tạo hệ thống giám sát tự động các quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng trong nhà lưới

- Tiếp cận với các nền tảng công nghệ: Nghiên cứu, phân tích và đánh giá các công nghệ và giải pháp truyền dữ liệu, công nghệ zigbee, công nghệ IoT (internet of things)

4.2 Phương pháp nghiên cứu

- Phân tích về quy trình công nghệ: Nghiên cứu các công trình liên quan đến nội dung của đề tài đã được công bố, trên cơ sở đó đề xuất các phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển sao chho phù hợp với điều kiện nước ta

- Thiết kế hệ thống điều khiển quá trình chạy thử trong phòng thí nghiệm Kiểm nghiệm, đánh giá hiệu chỉnh trước khi lắp đặt

- Ứng dụng vào thực tế: tiến hành lắp đặt hệ thống điều khiển quá trình trong nhà có mái che sau đó trồng một số hoa có giá trị kinh tế cao trong điều kiện nước ta hiện nay Thông qua kết quả thu được để khẳng định được khả năng áp dụng của hệ thống vào sản xuất và đánh giá chất lượng hệ thống

- Phương pháp nông học chuẩn được áp dụng để bố trí thí nghiệm trồng cây trong nhà lưới nhằm xác định các thông số môi trường, dinh dưỡng, nước tưới…ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây

- Phương pháp phân tích các chỉ tiêu sinh lý: cường độ quang hợp, diện tích lá, hàm lượng diệp lục, … được thực hiện theo các qui trình qui chuẩn để phân tích được chất lượng sản phẩm cây trồng qua các giai đoạn trồng

Từ những phân tích trên, tác giả đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu, phát triển hệ thống giám sát tự động các quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng trong nhà lưới, ứng dụng trong sản xuất hoa công nghệ cao” Được sự hướng dẫn tận

tình của PGS TS Nguyễn Quang Địch tác giả đã hoàn thành về cơ bản luận văn tốt

nghiệp của mình Nội dung luận văn gồm 5 chương:

Chương 2: Những yêu cầu đối với quy trình sản xuất hoa trong nhà kính Chương 3: Thiết kế hệ thống tự động giám sát điều khiển thông số nhà kính Chương 4: Thiết kế hệ thống IoT giám sát nhà trồng hoa

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Trong quá trình thực hiện luận văn, dù rất cố gắng nhưng do kiến thức cũng như kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên luận văn không thể tránh khỏi các thiếu sót Vậy tác giả rất mong nhận được những lời đánh giá, góp ý của các thầy cô, bạn bè để luận văn được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 15 tháng 4 năm 2017

Học viên

Lại Văn Song

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO 1.1 GIỚI THIỆU VỀ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO

1.1.1 Hiện trạng sản xuất nông nghiệp công nghệ cao

Kỹ thuật công nghệ cao đã và đang được ứng dụng rất mạnh mẽ trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới, đặc biệt ở những nước có nền nông nghiệp phát triển như

Hà Lan, Hoa kỳ, Israel, Nhật, Úc v.v Đây là kỹ thuật nuôi trồng kết hợp với ứng dụng tự động hóa trên các công nghệ trọng điểm của thời đại như công nghệ sinh học, công nghệ thông tin và truyền thông, công nghệ vật liệu mới, công nghệ nano nhằm liên tục giám sát, điều khiển các thông số môi trường tác động lên khả năng sinh trưởng và phát triển của cây trồng để tạo ra các loại nông sản có năng suất cao, chất lượng tốt, giá thành thấp Sản xuất nông nghiệp công nghệ cao sẽ góp phần quan tro ̣ng làm biến đổi các hê ̣ thống canh tác nông nghiê ̣p, nâng cao tính thương ma ̣i của sản phẩm nông nghiê ̣p và đă ̣c biê ̣t quan tro ̣ng là tăng cuờng hiểu biết và kiến thức của người làm nông nghiê ̣p

Áp dụng công nghệ cao là con đường tất yếu để phát triển một nền nông nghiệp hiện đại trong nước Trên thế giới, tổng diện tích trồng rau sử dụng hệ thống nhà kính

là 408,890 hectares (năm 2013) Theo số liê ̣u thống kê của Bô ̣ NN và PTNT, có khoảng 90 dự án sản xuất nông nghiê ̣p ở thành phố HCM được coi là đang sử du ̣ng công nghê ̣ cao Những đi ̣a phương khác như Hà Nô ̣i, Lâm Đồng, Phú Yên và Nghê ̣

An chỉ có mô ̣t số dự án đang bước đầu triển khai công nghê ̣ cao Nước ta hiện nay đã

có một số công ty đươ ̣c công nhâ ̣n đang sử du ̣ng công nghê ̣ cao trong đó có Công ty cổ phần công nghệ sinh ho ̣c rừng hoa Đà La ̣t, Công ty Đà Lạt Hasfarm, Công ty Sữa

TH (TH Milk Joint Stocks Company), Công ty TNHH Vineco (thuộc tập đoàn VinGroup) Cũng theo Bô ̣ NN và PTNT, cả nước có 7 đến 12 khu sản xuất nông nghiê ̣p tiên tiến như nông tra ̣i rau quả và hoa ở Đà La ̣t, mô ̣t số cơ sở nuôi trồng thủy sản ở Đồng bằng sông Cửu Long và đồn điền cà phê ở Tây Nguyên, khu nông nghiệp công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh Trình đô ̣ nghiên cứu, mức đô ̣ đầu tư và

chưa đồng bộ và còn gặp rất nhiều khó khăn trong triển khai và nhân rộng do chi phí đầu tư và vận hành cao

Các mô hình nhà lưới công nghệ cao đã được du nhập chủ yếu từ Israel và Nhật Bản ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm rau, hoa cao cấp ở Việt nam Theo số liệu điều tra được thì tính đến năm 2012, cả nước ta có 513,5 ha nhà kính trong đó có 316

ha phục vụ trồng rau, 45 ha trồng cây ăn quả, 35 ha trồng hoa cắt cành, 45 ha trồng hoa chậu và 72,5 ha trồng nấm Cũng trong năm này lượng nhà có mái che đơn giản (low tunnels) là 670 ha chủ yếu trồng rau, trong đó khoảng 10 ha trồng cây trên chậu Còn diện tích sản xuất có dùng màng che phủ đơn giản là 2790 ha, chủ yếu trồng rau

Về vật liệu che phủ cũng là một hợp phần được quan tâm Các vật liệu này được phát triển trên cơ sở các nghiên cứu về tác động và sự tương tác với bức xạ mặt trời

và tạp giao ảnh hưởng đến cây trồng, kiểm tra hoạt động của côn trùng, lọc các tia cực tím, tia hồng ngoại và phản chiếu ánh sáng để tối đa hóa hiệu quả đối với cây trồng Các dạng nhà lưới đơn giản thường sử dụng lưới chắn côn trùng, chủ yếu là loại 50 mắt lưới/ cm2 Những loại lưới khác được dùng để tạo bóng mát Phương pháp sản xuất tiên tiến đã thành công trong việc sản xuất lưới để dùng như là một

ngày và đêm cách biệt nhau Nghiên cứu mới do các nhà khoa học Israel thực hiện cho thấy lợi thế của màn lưới trên cây ăn trái như táo, quả xuân đào, qủa hồng dòn, đào và các loại cây cảnh tỉa lá Bên cạnh đó, vật liệu nhựa được sử dụng để bao bọc nhà kính chủ yếu là polyethylene hoặc polycarbonate với 3 hoặc 5 lớp, cung cấp vỏ bọc với đặc tính như không thấm nước, chống bụi và côn trùng Bao nhựa được sản xuất ngày nay bền và chống được xapon từ lưu huỳnh vốn được sử dụng như là thuốc trừ sâu trong nhà kính Nhiều nhà kính, ngoài màng nhựa bao phủ bên ngoài, còn có một lớp chắn côn trùng đi vào và cho phép hơi nóng thoát ra

Ví dụ về một mẫu nhà thiết kế tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, 2016:

Kiểm soát khí hậu

Công nghệ làm mát không khí: Giải pháp tối ưu để làm mát không khí là lắp đặt hệ thống làm mát và thông gió nhà lưới Hệ thống này cung cấp lượng không khí mới giàu oxi, lọc sạch những bụi bẩn tạp chất qua lớp màng lọc bụi và lớp lọc siêu

lớn có thể làm sạch mọi hạt bụi và được làm mát sau đó được dẫn qua đường ống đưa vào nhà lưới Ưu điểm của hệ thống làm mát và thông gió nhà lưới là làm mát với diện tích lớn (với nhà lưới diện tích 100-150 m2 thì chỉ cần lắp đặt một máy làm mát 18.000 m3/h, điện năng tiêu thụ với máy làm mát này công suất chỉ là 1.1Kw)

Việt Nam nằm hoàn toàn trong vòng đai nhiệt đới của nửa cầu bắc, thiên về chí

tuyến hơn là phía xích đạo, vị trí đó đã tạo cho Việt Nam có một nền nhiệt độ cao Nhiệt độ trung bình năm từ 22ºC đến 27ºC Hàng năm, có khoảng 100 ngày mưa với lượng mưa trung bình từ 1.500 đến 2.000mm Độ ẩm không khí trên dưới 80% Số giờ nắng khoảng 1.500 - 2.000 giờ, nhiệt bức xạ trung bình năm 100kcal/cm² Để các công nghệ trồng cây tiên tiến trong nhà greenhouse có thể phát triển thành công ở Việt nam, việc sử dụng các hệ thống làm mát không khí là rất cần thiết để có thể sản xuất quanh năm

Hình 1.5 Nguyên lý hệ thống làm mát

Fan and Cooling Pad

Hình 1.6 Mô hình bố trí hệ thống

làm mát

Vi tính hoá

Phần mềm và phần cứng máy tính đã phát triển cho phép kiểm soát tự động hệ thống cung cấp nước, dinh dưỡng và khí hậu trong nhà kính Trên thế giới công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi và đạt được nhiều kết quả tốt như mô hình giao diện điều khiển Jack Ross được máy tính giám sát, điều khiển hệ thống canh tác rau thủy canh Những thành phần cơ bản giao tiếp với máy tính gồm các yêu cầu dữ liệu đầu vào/ ra

Dữ liệu đầu vào (Input interface equipment): Gồm các thông số đo được như nhiệt độ môi trường, độ ẩm, nồng độ CO2 , cường độ ánh sáng, EC, pH, nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng Tác động đầu ra (Output interface equipment) gồm bật/tắt các bơm, quạt,

hệ thống sưởi ấm (heaters), phun sương, làm mát (coolers) và mối tương quan EC và

pH trong dung dịch dinh dưỡng đối với từng loại cây ở từng giai đoạn sinh trưởng Hay

mô hình của Ecos là giao diện kết nối giữa máy tính với hệ thống điều khiển canh tác thủy canh trong nhà có mái đang được sử dụng phổ biến trong canh tác nông nghiệp

Úc ECos giám sát nồng độ pH, EC trong dung dịch dinh dưỡng, điều khiển tưới, hệ thống làm ấm, thông gió, phun sương và điều tiết nồng độ CO2 trong nhà có mái che Các thông số trong nhà lưới nuôi trồng hoa được mạng lưới cảm biến liên tục đo và truyền dữ liệu qua các tín hiệu không dây về bộ điều khiển như Anujkumal và Izzatdin Abdul Aziz đề xuất Ngoài ra các nhà nghiên cứu tại Nhật Bản đã ứng dụng công nghệ định vị toàn cầu vào hệ thống giám sát điều khiển quá trình chăm sóc cây trồng trong nhà lưới Hay hệ thống cập nhật, xử lý và chuyền các thông số môi trường trong nhà lưới thông qua mạng Internet cũng đã được nghiên cứu chế tạo thành công tại Ấn Độ

Hình 1.9 Mô tả hệ thống phần mềm quản lý khu nông nghiệp công nghệ cao

TP.HCM

Ngoài ra các công ty sản xuất nông nghiệp công nghệ cao hiện nay đều tự xây dựng các hệ thống phần mềm quản lý riêng để phục vụ cho hoạt động sản xuất được tốt hơn Chẳng hạn phần mềm quản lý sản xuất của Vineco, TH True Milk,

1.1.2.2 Công nghệ thủy canh

Hình 1.10 Sơ đồ mô phỏng công nghệ thủy canh

1.1.2.3 Công nghệ khí canh

Công nghệ bán thủy canh cải tiến dựa trên cơ sở là công nghệ khí canh nhưng

có duy trì nguồn nước dinh dưỡng ở dưới hệ thống để khắc phục nhược điểm của công nghệ khí canh là lệ thuộc hoàn toàn vào nguồn điện Ở hệ thống này cây được trồng trong những lỗ ở các tấm polystyrene hoặc vật liệu khác, nhưng rễ cây chỉ được treo lơ lửng trong môi trường không khí phía dưới tấm đỡ Trong hộp có hệ thống phun mù, hộp được che kín sao cho rễ nằm trong hộp được phun định kỳ vài phút một lần Với hệ thống này không phải dùng giá thể trơ, dinh dưỡng được phun trực tiếp đến rễ, oxy được cung cấp đầy đủ

Hoạt động của hệ thống bán thủy canh cải tiến dựa trên nguyên tắc: dung dịch dinh dưỡng được phun trực tiếp vào hệ thống rễ của cây trồng dưới dạng sương mù theo chế độ ngắt quãng ở dưới bổ sung dung dịch dinh dưỡng để duy trì nguồn dinh dưỡng cho cây trồng trong điều kiện mất điện

Công nghệ này được xem như là bước đột phá trong lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất giống vô tính cây trồng.Toàn bộ các khâu điều khiển pH, độ EC của dung dịch, nhiệt độ của dung dịch và môi trường đều được tự động hóa nhờ các phần mềm chuyên dụng Công nghệ này là sự phối hợp giữa công nghệ sinh học, công nghệ tin học, công nghệ vật liệu mới và công nghệ tự động hóa

Hình 1.12 Nguyên lý hệ khí canh

1.1.2.4 Công nghệ pin mặt trời

Trong bối cảnh nguồn năng lượng truyền thống đang dần cạn kiệt, nhu cầu sử

lượng là thách thức đối với sự phát triển của tất cả các quốc gia Ngoài sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả thì việc đẩy mạnh phát triển nguồn năng lượng mới để thay thế cho năng lượng truyền thống là mục tiêu chiến lược mà các nước đang hướng đến Pin năng lượng Mặt trời (hay pin quang điện, tế bào quang điện), là phần

tử bán dẫn quang có chứa trên bề mặt một số lượng lớn các linh kiện cảm biến ánh sáng là các dạng diod p-n, dùng biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện

Sự chuyển đổi này gọi là hiệu ứng quang điện Các pin năng lượng Mặt trời có nhiều ứng dụng trong thực tế Các Pin năng lượng Mặt trời được thiết kế như những modul thành phần, được ghép lại với nhau tạo thành các tấm năng lượng Mặt trời có diện tích lớn và kết nối với bộ chuyển đổi của mạng điện lưới

Một hệ pin mặt trời làm việc độc lập bao gồm: hệ thống hấp thụ ánh sáng là các tấm pin mặt trời nối ghép lại với nhau; Các bộ biến đổi điện tử công suất DC/DC và DC/AC và hệ thống điều tiết và lưu trữ năng lượng là các thiết bị điều tiết sạc, bình

ắc quy Hiện nay trên thế giới đang sử dụng ba dạng pin mặt trời: Tấm pin mặt trời tinh thể (monocrystal, c-Si), đa tinh thể (polycrystal, p-Si) và màng mỏng vô định hình (amorphous a-Si)

Nhu cầu sử dụng điện năng trong sản xuất nông nghiệp đang tăng nhanh, sự phát triển của hạ tầng hệ thống điện chưa theo kịp được sản xuất Đó cũng chính là

lý do mà các hệ thống tưới sử dụng năng lượng mặt trời phát triển với số lượng rất nhanh hiện nay ngay ở trong nước Hiện nay rất nhiều các vùng trồng củ sắn nguyên liệu của Thái Lan đều đang sử dụng hệ thống này, và hiệu quả thu được là cao rõ rệt

so với việc phụ thuộc vào lượng nước từ mưa Nắm bắt được nhu cầu đó các công ty sản xuất về năng lượng mặt trời cũng tạo ra các giải pháp hệ thống và bộ thiết bị chuyên cho sản xuất nông nghiệp

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI

1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Với dân số khoảng 90 triệu người, tiêu thụ nội địa sản phẩm rau, hoa khá cao

và ngày càng yêu cầu khắt khe hơn về chất lượng sản phẩm Ước tính mỗi năm Việt Nam tiêu thụ khoảng 5 tỷ cành hoa cắt và đa số hoa được bán ở các quầy hoa hay cửa hàng hoa tại các địa phương Loại hoa được sử dụng nhiều là các loại hoa cúc Những giống hoa cúc cũ vẫn được trồng nhưng những giống hoa cúc mới với màu sắc đẹp hơn và chất lượng cao hơn nên nhu cầu thị trường tăng dần.Các loại hoa trồng chậu cũng đã tăng đáng kể số lượng trong những năm gần đây

Năm 2014, điều tra của FAO cho thấy lượng rau tiêu thụ tại Hà Nội khoảng 2.000 tấn rau tươi mỗi ngày Trong đó có 8 loại rau phổ biến gồm cải bắp, rau muống, cải ngọt, khoai tây, cà chua, cà rốt, cải xanh, su hào Theo ước tính một ngày Việt Nam có thể tiêu thụ 30 nghìn tấn rau mỗi ngày vào năm 2020

Hiện nay, Việt Nam cũng đã xây dựng nhiều mô hình sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, mang lại hiệu quả kinh tế, một số mô hình thử nghiệm đã được

triển khai tại các thành phố lớn Tại Hà nội: Khu nông nghiệp công nghệ cao khởi

công tháng 4/2002 đã hoàn thành và đi vào hoạt động tháng 9/2004, vốn đầu tư 24 tỷ đồng do công ty TNHH Nhà nước một thành viên đầu tư phát triển nông nghiệp Hà nội, Khu được xây dựng trên diện tích 7,5 ha với 5500 m2 trồng dưa chuột, cà chua,

ớt ngọt; 2.000 m2 trồng hoa, các giống đều được nhập từ ISRAEL Với các tiến bộ

sáng và nhiệt độ được điều chỉnh, năng suất cây trồng ở đây đạt khá cao và việc sản xuất bước đầu được xem là hiệu quả Song các thiết bị điều khiển đều được nhập

ngoại giá thành cao và phụ thuộc rất nhiều đến công nghệ của nước ngoài Tại Hải

Phòng: Dự án được thực hiện tại xã Mỹ Đức huyện An Lão với tổng đầu tư 22,5 tỷ

đồng Cơ quan chủ trì là Trung tâm phát triển Lâm nghiệp Hải Phòng, Khu nông – lâm nghiệp công nghệ cao Hải Phòng đã xây dựng các khu chức năng như: khu bảo tồn cây ăn quả đầu dòng và vườn ươm cây giống; khu sản xuất giá thể; khu nhà nuôi cấy mô tế bào; khu nhà kính, khu nhà lưới sản xuất rau sạch chất lượng cao; khu nhà lưới sản xuất cây cảnh Hiện nay, các khu nhà lưới, nhà kính sản xuất rau và hoa đã hoạt động và cho sản phẩm được 2 ÷ 3 vụ Năng suất cà chua, dưa chuột đạt 200 ÷

250 tấn/ha/năm, hoa hồng cũng đạt 200 ÷300 bông/m2 Tại Lâm Đồng từ đầu 2004

đã khởi động các chương trình trọng điểm trong đó có chương trình nông nghiệp công nghệ cao Trong kế hoạch phát triển từ 2004 - 2010 Lâm Đồng dự kiến xây dựng một

số khu nông nghiệp công nghệ cao với quy mô 15.000 ha Các hoạt động chính ở các khu này là sản xuất rau, hoa, dâu tây và chè Tổng số vốn đầu tư là 2.700 tỷ đồng, trong đó vốn hỗ trợ của nhà nước là 38 tỷ đồng

Trong nước, hàng loạt doanh nghiệp trong và ngoài nước đã nghiên cứu ứng dụng thành công công nghệ cao trong sản xuất hoa như Công ty Hasfarm, Apollo, Rừng Hoa Nhiệt đới, Flora việt nam, Đà lạt GAP, công ty TNHH Nhà nước một thành viên đầu tư phát triển nông nghiệp ….hàng nghìn ha nhà lưới đã được xây dựng và tạo ra những sản phẩm hoa, rau chất lượng cao với qui mô công nghiệp ở hầu hết các tỉnh thành trong nước Một số công nghệ cao trong sản xuất hoa được

áp dụng, như Công nghê ̣ sản xuất cây in vitro chất lươ ̣ng cao ở Đà La ̣t đươ ̣c phát

triển từ thâ ̣p niên 1970 do PGS TS Nguyễn Văn Uyển đi đầu Công nghệ này cho phép nhân giống nhanh, đồng loạt tạo ra được những giống hoa sạch bệnh, có chất lượng tốt, cánh hoa đều, màu sắc đẹp, có mùi thơm và bền lâu Phương pháp trồng cấy truyền thống cho chất lượng cây không đồng đều và khó nhân nhanh với số

vạn hàng triệu cây con đồng nhất với nhau về sức sống và chất lượng Cây hoa được trồng trong ống nghiệm với thời gian từ 2,5-9 tháng (tuỳ thuộc vào từng loài hoa) Trồng hoa công nghệ cao tuy chi phí làm nhà lưới đắt, nhưng do sản xuất được với số lượng nhiều và nhanh, nên tính ra giá thành lại thấp hơn so với trồng

hoa theo phương thức truyền thống

Về nghiên cứu, một số đề tài thuộc các chương trình KC đã được triển khai nhằm phát triển mô hình sản xuất trong nhà lưới như đề tài cấp nhà nước KC 07 20

do PGS.TS Hồ Hữu An (2003 - 2005) với tổng kinh phí 2 tỷ đồng về phát triển công nghệ thủy canh v.v Đề tài Nghiên cứu làm chủ công nghệ và xây dựng mô hình công nghiệp sinh học sản xuất giống khoai tây, rau và hoa sạch bệnh do GS.TS Nguyễn Quang Thạch chủ trì (2006-2009) đã phát triển thành công công nghệ khí canh trong nhà lưới Theo tính toán, áp dụng công nghệ khí canh có thể giảm 90% chi phí về nước, 95% phân bón và 99% thuốc bảo vệ thực vật Trong hệ thống khí canh, nhiệt

độ ở vùng rễ luôn thấp hơn nhiệt độ ngoài trời khoảng 2oC do hiệu ứng bốc hơi, nhờ vậy cây sinh trưởng nhanh hơn trong đất Công nghệ khí canh không sử dụng đất nên môi trường có độ sạch cao, cây sạch bệnh

Việc nghiên cứu nội địa hóa được công nghệ sẽ góp phần trực tiếp giảm được giá thành sản xuất, cho phép tạo ra các hệ thống điều khiển tự động bằng 70% giá thành nhập ngoại, đồng thời chủ động được nguồn trang thiết bị cung cấp, qua đó sẽ góp phần thúc đẩy nhanh quá trình hiện đại hóa sản xuất nông nghiệp trong nước nhằm tạo ra các loại nông sản có năng suất cao do đảm bảo các yếu tố môi trường thuận lợi nhất, chất lượng tốt với qui mô lớn và đặc biệt có thể nuôi trồng các loại cây, con vật nuôi trái mùa, trái vụ chống lại các yếu tố bất lợi của thời tiết do biến đổi khí hậu gây nên

1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước ngoài

Khởi nguồn từ thời Roman, với yêu cầu sản xuất được dưa chuột quanh năm, ngay cả khi mùa đông giá rét mà những nhà màng đầu tiên đã được ra đời Với sự phát triển kiến thức canh tác, các công nghệ phụ trợ kết hợp với yêu cầu xã hội mà

được cải tiến Tùy theo yêu cầu thực tiễn, lợi nhuận thu được mà mức đầu tư cho nhà màng nhà lưới với công nghệ phù hợp Khi điều kiện sản xuất không thuận lợi, giá thành sản phẩm đắt do chi phí sản xuất trong nhà màng nhà lưới cao, nhập khẩu rau

và hoa từ nước khác sẽ có nhiều lợi thế hơn

Nhiều nước phát triển trên thế giới như Hà Lan, Đức, Mỹ, Nhật có vùng khí hậu ôn đới, mùa đông thường có tuyết rơi, thời gian nhiệt độ thấp có thể kéo dài 3 –

5 tháng mỗi năm Do đó, cây rau và hoa không thể phát triển ngoài trời vào mùa đông Chính điều này đã yêu cầu phải xây dựng nhà màng, nhà lưới từ rất sớm để mở rộng thời gian canh tác khi điều kiện thời tiết bất lợi

Tại Nhật Bản có khoảng 52.000ha nhà màng và 14.000 ha nhà che bằng lưới Chủ yếu là nhà có mái che lợp vật liệu polyetylen, <5% diện tích nhà là lợp kính Trong đó, 69% nhà có mái che dùng cho trồng rau, 17% cho hoa, và 14% cho sản xuất cây ăn quả Do điều kiện hạn chế về đất trồng trọt nên sản xuất bằng công nghệ không dùng đất lên tới 1,500 ha với75% diện tích dùng để trồng rau

Tại Hà Lan có khoảng 12.000 ha nhà có mái che với quy mô nhà hiện đại có thể lên tới 3-30 ha Trong đó 59% diện tích nhà có mái che dùng cho sản xuất hoa cắt

và sản xuất cây trồng chậu chiếm tới 50% thị trường thế giới Tấm len đá (rockwool) được dùng nhiều để làm giá thể trồng cây trong nhà màng nhà lưới

Tây Ban Nha có hơn 40.000 ha nhà màng nhà lưới để đảm bảo cho việc trồng trọt thuận lợi vào các mùa Những hộ sản xuất có diện tích nhỏ đã liên kết với nhau

để tạo ra sản phẩm hàng hóa lớn cho thị trường Nước tưới là yếu tố quyết định mở rộng và xây mới nhà màng nhà lướiở Tây Ban Nha

Không chỉ ở vùng có khí hậu ôn đới, những nước có khí hậu nhiệt đới hay lục địa như Israel cũng đã phát triển công nghệ sản xuất rau và hoa trong nhà màng nhà lưới mạnh mẽ Từ những năm 1980 Israel đã có khoảng 900 ha và tăng lên 13.000 ha vào năm 2012 Trong đó có 8,000 ha để sản xuất rau và 5,000 ha cho sản xuất hoa và 2,500 - 2,900 ha cho sản xuất cây ăn quả Tuy vậy, hiện tại mức tăng diện tích bình

Australia có khoảng 1.500 ha nhà màng nhà lưới, trung bình diện tích mỗi hộ khoảng 0,4 – 0,5 ha Những diện tích xây mới có cả nhà công nghệ thấp và công nghệ cao Việc quy hoạch sử dụng đất và những cơ sở hạ tầng cho sản xuất là yếu tố quan trọng cho nhân rộng và xây mới nhà màng nhà lưới

Diện tích nhà màng nhà lưới của một số nước tăng đáng kể trong những năm gần đây như Trung Quốc2.760.000; Hàn Quốc 57.444 ha; Italia 26.500 ha; Mexico 11.759 ha; Pháp 9.620 ha; Mỹ 8.425 ha

Tùy theo vùng khí hậu và yêu cầu thực tiễn mà yêu cầu nhà màng nhà lưới có công nghệ phù hợp.Vùng ôn đới, vấn đề nguồn nhiệt để sưởi vào mùa đông rất cần được cân nhắc, nhưng ở vùng nhiệt đới thì vấn đề làm mát, giải phóng lượng nhiệt thừa trong nhà màng nhà lưới lại được chú ý nhiều hơn

Nhà lưới công nghệ thấp thường kiểm soát các yếu tố môi trường không chủ động Những nhà màng nhà lưới công nghệ mới có thể chủ động kiểm soát các yếu

tố này thủ công hay sử dụng những cảm biến để cài đặt chế độ hoạt động tự động với

sự hỗ trợ của máy tính

Với việc phát triển của mạng internet cũng như các phần mềm máy tính đã cho phép kiểm soát hoạt động của các trang thiết bị từ xa mà không bị giới hạn về không gian và thời gian

Bên cạnh đó, các cảm biến cũng giúp ghi lại các số liệu cụ thể qua các vụ, các năm Trên cơ sở đó có thể phân tích và khai thác nhằm tối ưu hóa quy trình vận hành các nhà màng nhà lưới cho từng loại cây cụ thể

Những nhà lưới hiện đại ngày nay được tích hợp nhiều thiết bị thông minh và thân thiện hơn với môi trường Diện tích mái có thể bố trí hợp lý để tận dụng lắp đặt pin năng lượng mặt trời nhằm tạo ra nguồn điện cung cấp cho các hoạt động của nhà màng nhà lướithay vì phải đốt dầu diesel, than hay gas Một số nhà màng nhà lưới có thể tận dụng nguồn nhiệt từ các suối nước nóng để sưởi cho cây trong mùa lạnh Không chỉ tự động hóa trong các khâu kiểm soát yếu tố môi trường, việc áp dụng tiến bộ kỹ thuật trong tự động thu hoạch sản phẩm bằng robot cũng đã được áp

Kỹ thuật công nghệ cao đã và đang được ứng dụng rất mạnh mẽ trên thế giới, đặc biệt ở những nước có nền nông nghiệp phát triển như Hà Lan, Hoa kỳ, Israel, Nhật, Úc v.v Đây là kỹ thuật nuôi trồng kết hợp với ứng dụng tự động hóa trên các công nghệ trọng điểm của thời đại như công nghệ thông tin, công nghệ vật liệu mới, công nghệ sinh học, công nghệ nano nhằm liên tục giám sát, điều khiển các thông số môi trường tác động lên khả năng sinh trưởng và phát triển của cây trồng để tạo ra các loại nông sản có năng suất cao, chất lượng tốt, giá thành thấp

CHƯƠNG 2 NHỮNG YÊU CẦU ĐỐI VỚI QUY TRÌNH SẢN XUẤT HOA TRONG

NHÀ CÓ MÁI CHE 2.1 SẢN XUẤT HOA TRONG NHÀ CÓ MÁI CHE

2.1.1 Những yêu cầu chung

Yêu cầu chung về nhà lưới: Yêu cầu về hướng đảm bảo về cường độ ánh sáng, ở Việt Nam dãy nhà theo hướng Bắc – Nam cho lượng ánh sáng lớn nhất; Thuận lợi về giao thông, liên lạc; Không gần các khu công nghiệp để tạo môi trường canh tác tốt tránh ô nhiễm môi trường

- Cấu trúc nhà chịu đựng được gió, mưa và các thiết bị chính trong nhà

- Đảm bảo cường độ ánh sáng cho cây trồng phát triển

- Đảm bảo nhiệt độ có thể làm ấm hoặc làm mát

- Nền nhà được kết cấu tránh được các vi sinh vật có hại (theo yêu cầu quy trình công nghệ trồng cây)

Trên cơ sở đó nhà lưới thường được phân loại theo 03 loại: nhà lưới đơn giản; nhà lưới bán tự động; nhà lưới tự động Trong đề tài này chủ yếu tập trung nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát tự động cho nhà bán tự động

Cụ thể nhà lưới bán tự động: là loại nhà có kết cấu vật liệu bằng sắt chống rỉ, có

1 đến 2 mái, nhà một nóc hoặc nóc liên hoàn Mái che lợp 2 lớp, một lớp là vật liệu che nắng và một lớp là vật liệu che mưa, bao quanh kín bằng lưới mắt nhỏ Quy trình vận hành các thiết bị soát môi trường trong nhà tự động hoặc thủ công Độ cao từ 4,5

m đến 5m, thông gió tự nhiên và cưỡng bức bằng các thiết bị

Ưu điểm:

- Là loại nhà che được nước mưa tốt

- Kiểm soát nhiệt độ, cường độ ánh sáng, độ ẩm linh hoạt

- Ngăn ngừa sâu bệnh, đảm bảo mát về mùa hè, ẩm về mùa đông, thuận lợi cho cây sinh trưởng và phát triển

Nhược điểm:

- Giá thành tương đối cao so với mức thu thập của hộ nông dân

- Vận hành một số khâu bằng tay

Khả năng ứng dụng: Loại nhà này thích hợp trồng với các Loại dưa chuột, cà

chua, các loại rau cải, hoa hồng, hoa đồng tiền, hoa ly, hoa lan, hoa loa kèn…

2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng

a Nhiệt độ

Khi trồng cây trong nhà lưới xảy ra hiệu ứng nhà kính kết hợp với sự lưu chuyển không khí kém nên nhiệt độ thường tăng cao hơn 1 – 6°C so với nhiệt độ ngoài trời vào ban ngày, nhất là khi có nắng Khi nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, cần có biện pháp phòng chống nóng và rét trên cơ sở yêu cầu nhiệt độ thích hợp mỗi loại cây trồng

Mỗi loại cây rau và hoa yêu cầu nhiệt độ khác nhau (do nguồn gốc khác nhau), nếu vượt quá ngưỡng cây rau sẽ bị ảnh hưởng xấu Cây yêu cầu nhiệt độ cao để sinh trưởng và phát triển sẽ dễ bị tác động xấu của nhiệt độ thấp (≤12°C) Trồng cây trong nhà màng nhà lưới ít bị ảnh hưởng xấu do gió mùa Đông Bắc lạnh, khô và tốc độ gió lớn Mặt khác, hiệu ứng nhà kính của nhà màng nhà lưới sẽ làm tăng nhiệt độ khi vào mùa đông lạnh là một ưu điểm, nhưng điều này lại là nhược điểm mùa hè nắng nóng Cây có nguồn gốc ôn đới như hoa ly, rau cải bắp, súp lơ sẽ bị ảnh hưởng xấu khi trồng ở nhiệt độ cao(≥30°C) Để giảm nhiệt độ, biện pháp khắc phục trước hết là giảm cường độ ánh sáng đến mức thích hợp với cây để giảm hiệu ứng nhà kính Tiếp theo là tưới nhằm cung cấp đủ nước cho cây, trong đó tưới phun có thể làm giảm được 2 - 4°C Bên cạnh việc tưới, phun sương, tạo hơi nước nhằm hấp thu nhiệt trong nhà màng nhà lưới Các quạt được bật để đẩy không khí nóng ra ngoài và tạo sự đối lưu đưa không khí mát hơn vào trong, đồng thời tăng độ ẩm khi đi qua các tấm làm mát bằng nước

Nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng: Trong nhà màng nhà lưới có thể ứng dụng công

đến cây Nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng thấp hơn nhiều nhiệt độ tối ưu cho cây sẽ làm cây không hấp thu đủ nước và dinh dưỡng nên cây có thể bị héo, ngoài ra còn gây giảm tỷ lệ đậu quả, giảm chất lượng quả và làm quả chín chậm

Việc sử dụng vật liệu xốp (styrofoam) làm vỏ thùng chứa dinh dưỡng sẽ cách nhiệt tốt và làm nhiệt độ dinh dưỡng thay đổi từ từ nên cây dễ thích nghi, tránh những sốc nhiệt bất lợi

b Cường độ ánh sáng

Ngoài trời do cường độ ánh sáng có thể quá mạnh vào ngày nắng hay yếu vào mùa đông và buổi tối nên không tối ưu cho quang hợp của cây trồng Trong nhà màng, nhà lưới có thể điều chỉnh cường độ ánh sáng tối ưu theo mùa, trong ngày để cây có cường độ quang hợp đạt mức cao

Ánh sáng đi qua mái che nhà màng nhà lưới sẽ bị giảm cường độ Ánh sáng đi vào trong nhà màng nhà lưới gây tăng nhiệt độ do tạo ra hiệu ứng nhà kính.Một số loại vật liệu mới có thể ngăn cản hay hạn chế tia cực tím đi qua, hạn chế tăng nhiệt

độ vào ngày nắng gắt

Lưới nên được lắp đặt bên trên mái che để cường độ ánh sáng giảm trước khi xuống mái che nilon sẽ làm giảm nhiệt độ trong nhà nhiều hơn so với lưới đặt dưới mái che nilon, nhất làmùa nắng nóng Kiểu bố trí lưới che nắng bên dưới mái che nilon thường áp dụng ở vùng có khí hậu ôn hoà như Đà Lạt, một số vùng của Mộc Châu

Chiếu sáng bổ sung hiện tại chủ yếu được áp dụng để xử lý cây phản ứng ánh sáng ngày ngắn (cúc, thược dược) ra hoa theo ý muốn Trước đây để chiếu sáng thêm cho cây đã sử dụng ánh sáng trắng của đèn sợi đốt, sau này đã thay thế bằng đèn compact do tốn ít điện hơn đèn sợi đốt Gần đây đèn LED tiết kiệm điện đã được áp dụng

c Độ ẩm đất và không khí

* Độ ẩm đất, giá thể

Trồng cây trong nhà màng nhà lưới có mái che mưa là một biện pháp hiệu quả

ngoài đồng ruộng Đa số các loại cây rau và hoa sinh trưởng và phát triển tốt khi độ

ẩm đất/giá thể khoảng 75 – 85%

Trong sản xuất hàng hoá, hệ thống tưới dễ dàng tự động hoá thường dùng là tưới nhỏ giọt, tưới dạng phun mưa hay thuỷ canh Các cách thức tưới này vừa cung cấp nước đồng thời là hoà tan dinh dưỡng cung cấp cho cây Cách tưới thủ công bằng vòi vẫn được áp dụng trong các nhà màng nhà lưới đơn giản hay bán tự động Trong

đó biện pháp tưới nhỏ giọt có nhiều ưu điểm khi trồng cây thu hoạch hoa quả Biện pháp tưới phun mưa được áp dụng nhiều cho vườn ươm hay rau ăn lá

Trong quá trình cung cấp nước cho cây cần chú ý đến lượng nước tưới và thời gian tưới và khoảng cách giữa các lần tưới Khi trồng với giá thể thường tưới tăng thêm 10-15% lượng nước mà giá thể có thể chứa được để lượng nước thừa có thể rửa trôi lượng muối dư trong giá thể

Độ thoáng khí và khả năng giữ nước của giá thể tốt sẽ cung cấp đủ nước cho cây nên ít phải tưới hơn Nếu độ ẩm giá thể quá cao, độ thoáng khí thấp có thể cây hấp thu ôxi kém và tạo điều kiện thuận lợi cho bệnh hại vùng rễ

* Độ ẩm không khí

Trong nhà lưới mức độ lưu thông không khí kém nên làm tăng độ ẩm không khí so với bên ngoài Độ ẩm không khí thích hợp với nhiều loại cây là khoảng 60 - 80% Không giống như độ ẩm đất, độ ẩm không khí thấp cho loại cây yêu cầu cường

độ ánh sáng mạnh thường có lợi hơn so với độ ẩm không khí cao Như cây cà chua, hoa ly, hoa cúc điều kiện này giúp cây thoát hơi nước thuận lợi, phấn hoa được phát tán dễ dàng, hạn chế sâu bệnh hại

Để giảm độ ẩm trong nhà màng nhà lưới cần thông gió tốt, phải lắp hệ thống máy hút ẩm trong nhà màng kín nếu cần thiết

Một số loại cây như hoa hồng môn, lan hoàng thảo, Đai châu yêu cầu độ ẩm không khí cao, thường đi liền với cường độ ánh sáng yếu đến trung bình Trong những trường hợp này nhà màng nhà lưới cần có hệ thống rãnh nước, hệ thống nước chảy

Trong nhà lưới tưới phun mưa không hợp lý có thể tạo điều kiện cho sâu bệnh gây hại, phá hủy hoa và làm giảm sự hoạt động của côn trùng thụ phấn, vòi nhụy, hạt phấn dễ bị trương và chết

d Giá thể và dinh dưỡng

Cây rau và hoa có thể được trồng bằng đất có sẵn trong nhà màng nhà lưới để giảm chi phí Tuy nhiên, đất này có thể chứa nguồn sâu bệnh hại và bùng phát trong những chu kỳ trồng cây sau này nếu không kiểm soát tốt Giá thể tốt là loại có khả năng giữ nước tương đương với độ thoáng khí và có những đặc điểm:

Có khả năng giữ ẩm cũng tốt như độ thoáng khí

* Độ dẫn điện (EC): Giá trị EC cho ta biết nồng độ chung của dung dịch, giá

thể hay đất Trong những điều kiện nhất định xảy ra tình trạng nồng độ muối tăng cao nhanh chóng Điều này có thể xảy ra khi một lượng lớn nước bị mất đi nhanh khỏi dung dịch dinh dưỡng trong những ngày nắng nóng và độ ẩm không khí thấp Nếu nước không được bù đắp, EC của dung dịch sẽ tăng

Dụng cụ do EC có thể được sử dụng để xác định việc bổ sung dinh dưỡng trước khi tái sử dụng Tuy nhiên, đo EC không thể biết chính xác nguyên tố nào

bị thiếu bao nhiêu để bổ sung chính xác lượng nguyên tố đã bị cây lấy đi hay bị giá thể giữ lại

* Độ pH: Giá trị pH được dùng để xác định dung dịch dinh dưỡng hoặc đất có

tính axít hay kiềm hoặc trung tính Độ pH có thể thay đổi từ 0 đến 14 Độ pH càng thấp (pH< 7) thì càng chứa nhiều axít, pH càng cao (pH> 7) càng chứa nhiều kiềm

Để xác định độ pH của đất hay dung dịch ta có thể sử dụng dụng cụ đo pH hoặc giấy quỳ (kém chính xác hơn) pH nên duy trì ở ngưỡng 5,8 - 6,5 Khi pH vượt quá 7,0 và dưới 5,0 cây sẽ bị ảnh hưởng xấu đến cây

e Ảnh hưởng của sâu bệnh

Sâu bệnh hại vào trong nhà lưới đa phần là từ cây đã bị nhiễm, hay qua cửa ra vào không được thiết kế đúng hoặc không kín khi ra vào, qua vách ngăn hai bên hay qua hệ thống thông gió Nguồn nước tưới không được xử lý đúng sẽ có nguy cơ lây nhiễm bệnh hại cao.Mầm bệnh có thể lưu thông trong gió Sâu mới nở có kích thước nhỏ hơn nhiều so với con trưởng thành và có thể dễ dàng thâm nhập qua các mắt lưới hay khe thông gió Nhiệt độ và độ ẩm cao trong nhà ươm cây giống cũng là điều kiện thuận lợi cho nhiều loại sâu bệnh hại phát triển Cây trồng trong nhà màng nhà lưới được trồng liên tục cũng là nguyênnhân để chúng có thể phát triển nhanh Trong nhà lưới ít sâu hại hơn đồng thời cũng ít thiên địch hơn

Mục tiêu của sản xuất trong nhà lưới là sản phẩm rau hoa quả an toàn, do đó hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hoá học Nếu phải sử dụng, khuyến khích sử dụng các thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc sinh học

Cửa ra vào nhà màng nhà lưới luôn được được kín Khử trùng cẩn thận sau mỗi chu kỳ sản xuất Loại bỏ triệt để tàn dư cây, vệ sinh các bể chứa dinh dưỡng hay giá thể còn sót lại sẽ làm giảm sự lây lan sâu bệnh hại

2.2 XÂY DỰNG QUY TRÌNH KHẢO NGHIỆM SẢN XUẤT HOA THEO HƯỚNG CÔNG NGHỆ CAO

2.2.1 Lựa chọn đối tượng cây trồng

a Tình hình phát triển hoa tại Việt Nam

Hoa, cây cảnh tại Việt Nam chỉ mới được sản xuất trên một diện tích rất nhỏ, khoảng 15.000 ha so với 4,5 triệu ha trồng lúa, gần 1 triệu ha trồng cây công nghiệp

và 1,4 triệu ha trồng rau quả Hoa sản xuất ở Việt Nam chủ yếu tập trung 3 vùng: miền bắc (Hà Nội, Vĩnh Phúc, Lào Cai, Quảng Ninh), ngoại thành thành phố Hồ Chí

cung cấp thị trường thành phố Hồ Chí Minh và xuất khẩu ra nước ngoài như Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Singapore với kim ngạch khoảng 10 triệu Mỹ kim (2005) Như vậy tuy ngành hoa Việt Nam đã có phát triển nhưng diện tích, số lượng

và chủng loại vẫn còn ít, chất lượng chưa cao và chưa đáp ứng được ngay cả với yêu cầu thị trường trong nước, chưa nói đến thị trường nước ngoài Việc xuất khẩu có được là nhờ các công ty nước ngoài (Hasfarm) thực hiện Về công nghệ cao ứng dụng trong ngành hoa – cây cảnh, Việt Nam cũng đã xây dựng một số mô hình nông nghiệp công nghệ cao ở Hà Nội, Hải Phòng và Lâm Đồng

Tại Lâm Đồng: Từ đầu năm 2004 đã khởi động các chương trình trọng điểm trong đó có chương trình nông nghiệp công nghệ cao Trong kế hoạch phát triển từ 2004-2010 Lâm Đồng dự kiến xây dựng một số khu nông nghiệp công nghệ cao với quy mô 15.000 ha Các họat động chính ở các khu này là sản xuất rau, hoa, dâu tây

và chè Tổng số vốn đầu tư là 2.700 tỷ đồng, trong đó vốn hỗ trợ của nhà nước là 38

tỷ đồng

Qua các mô hình nông nghiệp công nghệ cao được triển khai ở Việt Nam, chúng

ta thấy rằng ba khu nông nghiệp công nghệ cao được xây dựng đều do các địa phương chủ trì xây dựng và giao cho các doanh nghiệp làm chủ đầu tư Việc tiếp nhận và đưa công nghệ cao vào sản xuất phải được đầu tư lớn Đây là những khu sản xuất nông nghiệp công nghệ cao thực sự, nhất là của Hà Nội và Hải Phòng vì có sử dụng các công nghệ mới, hiện đại và năng suất đạt được cũng rất cao Tuy nhiên đối tượng chính của hai nơi này là rau hơn là hoa Và nếu so sánh cách làm công nghệ của Đà Lạt, Lâm Đồng (trên diện tích 500 ha trồng rau, hoa trong nhà mái che) hiệu quả của

Hà Nội và Hải Phòng chưa chắc được xác định là cao hơn Tuy nhiên ở các khu sản xuất nông nghiệp công nghệ cao này hầu như thiếu sự hợp tác của các cơ quan khoa học và thiếu các nghiên cứu để tăng tính thích ứng của công nghệ Ngay cả ở Lâm Đồng nơi ngành hoa có phần vượt trội về số lượng và chất lượng vì có sự đầu tư của nước ngoài, các nhà sản xuất/nông dân ở đây cũng không được chuyển giao công

nghệ cao một cách bài bản, khoa học (Nội dung được trích dẫn từ hội thảo “Sản xuất

b Lựa chọn đối tượng áp dụng

Theo thông tin tác giả thu thập được thì hiện nay Công ty TNHH Dalat Hasfarm (Trụ sở chính 450 Nguyên Tử Lực, Đà Lạt, Lâm Đồng, Việt Nam, tên thương mại: Dalat Hasfarm and Hasfarm Young Plants) là công ty có quy mô lớn nhất Việt Nam

về sản xuất và xuất khẩu hoa tươi Được thành lập vào tháng 6 năm 1994 nhưng đến nay (2015) số lượng nhân viên của công ty đã lên đến 2.100 người với diện tích sản xuất gần tới 100 hecta, hầu hết là diện tích sản xuất hoa theo hướng công nghệ cao Ngày nay, mỗi năm Dalat Hasfarm trồng tới 150 triệu cành hoa và 250 triệu ngọn giống cung ứng cho thị trường trên khắp thế giới

Hình 2.1 Tác giả tại vườn hoa cúc trồng nền đất tại Dalat Hasfarm 12/2015

Trong các loại hoa được sản xuất thì hầu hết là hoa trồng trên nền đất trộn giá thể, trồng trong chậu Một số hoa được trồng trên khay thủy canh (thủy canh tĩnh và động) là đồng tiền, lan tường Trên cơ sở đó tác giả định hướng nghiên cứu với đối tượng là hoa đồng tiền, sản xuất theo hướng trồng trong khay chậu, máng