Hê thống chăm sóc cây chè ứng dụng công nghệ cao tại tỉnh Thái Nguyên

Nhóm: ICTU_No1

LĨNH VỰC NôNG NGHIệP

Mô tả sản phẩm

Giới thiệu sản phẩm:

Phú Đình là một xã trung du miền núi nằm ở phía nam của huyện huyện Định Hoá, cách trung tâm tỉnh Thái Nguyên khoảng 70 km. Phía Đông giáp xã Sơn Phú và xã Bình Thành (huyện Định Hóa). Phía Nam giáp xã Bình Thành (huyện Định Hóa), xã Minh Tiến (huyện Đại Từ) và xã Lương Thiện (huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang). Phía Tây giáp các xã Tân Trào và Trung Yên (huyện Sơn Dương). Phía Bắc giáp xã Hùng Lợi (huyện Sơn Dương) và xã Điềm Mặc (huyện Định Hóa). Vị trí địa lý này, thuận lợi cho việc tham quan trải nghiệm của các xã trong và ngoài huyện Định Hóa. Hiện nay, xã Phú Đình có khoảng 1.589 hộ dân, diện tích 31,45 km², dân số năm 2019 là 6252 người, mật độ dân số đạt 179 người/km². Với đặc thù là một xã miền núi có tỷ lệ đồng bào dân tộc thiểu số chiếm trên 90%. Nhân dân sinh sống chủ yếu bằng nghề sản xuất nông, lâm nghiệp và chăn nuôi. Do vậy, dự án thực hiện thúc đẩy sản xuất nông nghiệp của xã Phù Đình. Trên địa bàn xã hiện nay có 100% hộ dân được sử dụng điện lưới Quốc gia, tất cả trẻ em trong độ tuổi đến trường đều được đi học đầy đủ. Lãnh đạo địa phương Phú Đình đang ra sức thực hiện phong trào thi đua chung sức xây dựng nông thôn mới với mục tiêu sẽ đạt chuẩn xã nông thôn mới. Mặc dù là một trong những cái nôi cách mạng nhưng hiện nay xã chưa có sản phẩm OCOP, do vậy việc phát triển kinh tế xã hội, tạo công ăn việc làm và nâng cao thu nhập cho địa phương còn nhiều khó khăn. Nếu được ứng dụng kỹ thuật công nghệ cao cho trồng trọt góp phần tăng suất và chất lượng nông sản là mong muốn của lãnh đạo và nông dân. Qua điều tra khảo sát, xã Phú Đình có 02 loại cây trồng chủ lực có diện tích lớn đó là cây lúa và cây chè, diện tích lúa 460 ha và cây chè 227 ha. Với diện tích trồng lúa ít nên sản lượng đủ cung cấp trong xã, không cung cấp ra thị trường. Sản lượng búp chè đạt khoảng 3.400 tấn búp tươi/năm, thị trường tiêu thụ trong và ngoài huyện. Như vậy, trong 02 cây trồng chủ lực của xã Phú Đình thì cây chè có khả năng thương mại và có hiệu quả kinh tế cao hơn. Do vậy, đề tài thực hiện có giá trị thực tiễn và có hướng phát triển mở rộng trong những năm sau. Khu vực sản xuất chè tập trung của xã Phú Đình, được sự quan tâm các cấp các ngành đã có đường bê tông, điện, nước. Tuy nhiên hiện nay nhiều nông hộ chưa có kỹ thuật chăm sóc ứng dụng công nghệ cao nên năng suất chè còn thấp, chất lượng chưa ngon. Nếu dự án được thực hiện sẽ tăng năng suất và chất lượng góp phần tăng thu nhập cho nông dân. Khu sản xuất chè tập trung xã Phú Đình, hàng năm có nhiều khách du lịch đến thăm quan trải nghiệm. Do vậy, mô hình của đề tài còn có ý nghĩa phát triển du lịch và quảng bá thương hiệu. Cây trồng nói chung và cây chè nói riêng yêu cầu cần ẩm độ đất thích hợp. Đảm bảo sức giữ nước của đất luôn luôn bé hơn sức hút nước của cây và đất có tính thấm nước tốt để độ ẩm đó nhanh chóng chuyển đến cung cấp cho cây trồng. Giới hạn độ ẩm đất thích hợp cho rễ hoạt động dao động xung quanh 60 – 70% . Ở độ ẩm gây héo thì hoạt động của vi sinh vật bị trì trệ. Độ ẩm 80 – 95% thích hợp cho nấm và xạ khuẩn hoạt động. Vi khuẩn phân giải Cellulose cũng hoạt động mạnh ở độ ẩm 85 – 90% độ. Nhưng tưới nước đủ ẩm thì quá trình này tiến hành bình thường và dinh dưỡng đạm của cây chè được tăng cường hơn. Nước quan trọng cho cây trồng là như thế nên cần xác định thời điểm tưới cây cho phù hợp bằng cách theo dõi độ ẩm đất trồng. Nếu độ ẩm xuống gần tới độ ẩm giới hạn dưới là lúc đó cần phải tưới nước. Việc kiểm tra độ ẩm này được xác định bằng nhiều thiết bị, trong có thiết bị cảm biến có thể truyền dữ liệu đến các thiết bị điện thoại di động. EC là chỉ số dẫn điện thể hiện nồng độ ion hòa tan trong dung dịch đất và phản ánh được mức độ cân bằng của các khoáng chất có trong đất trồng. Chỉ số EC trong đất là một trong những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp với chất lượng đất và bón phân cho cây trồng. Một con số EC nằm ở mức cân bằng tức là cây trồng đang phát triển tốt. Với môi trường đất lý tưởng và ổn định thì EC nằm trong khoảng 0,2 – 1,2. Chỉ số EC quá cao, lớn hơn 1,2 mS/cm phản ánh rằng cây trồng đang có sự hấp thu nước nhanh hơn quá trình hấp thụ khoáng chất. Còn chỉ số này quá thấp, dưới 0,2 mS/cm thì chứng tỏ đất đang thiếu dinh dưỡng nên cần phải bón phân. Để xác định EC trong đất có nhiều thiết bị, trong có thiết bị cảm biến có thể truyền dữ liệu đến các thiết bị điện thoại di động. Phần mềm Smart Life là một ứng dụng quản lý các thiết bị thông minh được phát triển bởi tập đoàn công nghệ Tuya của Trung Quốc. Tuya từ lâu đã tham gia vào thị trường sản xuất thiết bị nhà thông minh với hàng trăm ngàn khách hàng trên toàn cầu và gần 100 ngàn sản phẩm khác nhau. Thông qua mềm Smart Life các thiết bị cảm ứng đo nhiệt độ, cảm ứng đo EC và các thiết bị điện thông minh điều khiển máy bơm liên kết với nhau. Dựa vào yêu cầu điều kiện thời tiết sinh trưởng cây chè, chúng ta có thể cài đặt kịch bản tự động để tạo môi trường thời tiết và dinh dưỡng phù hợp với cây chè chè sinh trưởng tốt. Xuất phất từ nhu cầu thực tế trên, khoa Nông học -Trường Đại học Nông lâm và khoa Công nghệ điện tử và truyền thông - Trường Đại học Công nghệ thông tin và truyền thông đề xuất đề tài “Xây dựng mô hình chè tưới nước thông minh ở xã Phú Đình huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên”.

Tính năng cơ bản:

- Tính năng cơ bản: + Theo dõi và điều khiển hệ thống tưới tiêu. + Thu thập các chỉ số môi trường. - Tính năng nâng cao: + Lưu trữ các dữ liệu về môi trường và được phân tích bởi các chuyên gia về nông nghiệp

Xuất xứ sản phẩm:

Trường Đại học Công nghệ thông tin và truyền thông Thái Nguyên và Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên

Mô tả cơ bản:

  • Sản phẩm phần cứng
    • Hệ thống cảm biến: Cảm biến đo nhiệt độ, độ ẩm, cảm biến đo EC.
    • Hệ thống ống dẫn nước, vòi phun nước và máy bơm.
  • Sản phẩm phần mềm:
    • Phần mềm theo dõi và điều khiển trên thiết bị di động.
    • Phần mềm quản lý và lưu trữ dữ liệu trên máy tính dành cho các chuyên gia.

Yêu cầu đối với cơ sở hạ tầng cần thiết để triển khai ứng dụng sản phẩm:

Cơ sở hạ tầng cần đảm bảo các yếu tố về nguồn nước, điện lưới, mang di động.

Sản phẩm được phát triển trong khoảng thời gian: 3 tháng

Số người tham gia làm: 5

Sản phẩm có mặt trên thị trường hoặc đưa vào ứng dụng rộng rãi trong khoảng thời gian: 3 tháng

Phạm vi thị trường và ngành ứng dụng:

Nông nghiệp

Tiêu chí tự đánh giá sản phẩm ý tưởng dự thi

Tính sáng tạo, đổi mới và công nghệ:

- Sự kiết hợp giữa người nông dân với các chuyên gia về nông nghiệp và các chuyên gia về công nghệ.

Tính ứng dụng:

- Đang được triển khai ứng dụng cho mô hình chăm sóc chè tại xã Phú Đình, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên. Ngoài ra, hệ thống còn có thể triển khai ứng dụng cho các mô hình nông nghiệp khác.

Tính hiệu quả:

- Giảm bớt công lao động của người nông dân. - Thay đổi thói quen canh tác thủ công, thúc đẩy ứng dụng công nghệ cao vào sản xuất nông nghiệp.

Tiềm năng phát triển:

- Việt Nam là một nước nông nghiệp. Vì vậy, nhu cầu chăm sóc cây trông vừa tiết kiệm công sức mà vẫn mang lại hiệu quả ngày càng cao. Cùng với đó, hệ thống do nhóm nghiên cứu có thể ứng dung vào các mô hình nông nghiệp khác như các mô hình trồng cây ăn quả, các mô hình trồng rau sạch….Không những vậy, hệ thống có thể thay linh hoạt các đối tượng chỉ số môi trường được theo dõi để phù hợp với các mô hình nông nghiệp khác nhau.