Vườn dược liệu Ông Đề ở huyện Phong Điền của anh Bình trước đây thường dùng cách tưới nhỏ giọt, nhưng nguồn nước nhiễm mặn khiến ống nước đóng cặn muối, bị nghẽn. "Vì dược liệu không được dùng phân bón nên khi nước và đất bị nhiễm mặn khiến bộ rễ cây không phát triển, nhiều loài mất dược tính", anh nói.
Năm 2019, anh Bình sử dụng thiết bị tạo nước ion cho vườn dược liệu để khắc phục tình trạng nước tưới và đất nhiễm mặn. Sau 6 tháng, nhiều loại dược liệu của vườn anh như sâm đại hành, sâm bố chính cho củ to hơn, cây vốn kỵ nước mặn như xạ đen tăng 10% năng suất.
Thiết bị tạo nước ion do ThS Hồ Quốc Hùng và cộng sự Trung tâm Ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ Cần Thơ chế tạo từ năm 2015 nhằm cải thiện chất lượng đất và nước tưới. Thiết bị sử dụng từ trường để ion hóa nguồn nước, từ đó khử nông độ mặn trong đất lên tới 3‰.
Thiết bị tạo nước ion được lắp đặt để xử lý tinh trạng nước, đất nhiễm mặn. Ảnh: Nhóm nghiên cứu
Khác với nước bình thường, nước ion có cấu trúc phân tử siêu nhỏ, khoảng 0,5 nanomet nên dễ dàng hòa tan và hấp thụ. ThS Hùng cho biết, thiết bị này tạo nước ion bằng cách cho nguồn nước đi qua hệ thống từ trường để khử nồng độ mặn trong đất, ngăn quá trình kết tinh muối xung quanh bộ rễ để cây hấp thụ dinh dưỡng nhanh hơn.
"Nước tưới lấy từ sông, hồ, chứa rất nhiều ion dương và âm. Khi nguồn nước đi qua từ trường, ion này mang điện, bị đánh tơi và phân nhỏ, từ đó tăng khả năng phản ứng và kết tủa hạt ion, giải phóng hàm lượng muối hòa tan trong đất và nước", ThS Hùng giải thích.
Hệ thống được thiết kế các van khóa lắp tại các đầu ống nước giúp điều chỉnh tốc độ và lưu lượng nước tưới trong khoảng 2- 3 m3/giờ. Tùy vào quy mô nhà vườn và nhu cầu lắp đặt của người dân, thiết bị có thể cải tiến linh hoạt phần ống dẫn và van khóa nước.
ThS Hùng cho biết, tại một số khu vực vùng ĐBSCL, nước không chỉ nhiễm mặn, mà còn có một số kim loại nặng. Vì vậy, trong quá trình ion hóa, nhóm nghiên cứu tích hợp thêm công đoạn phối trộn khí để những kim loại nặng được lắng xuống, không xả ra bên ngoài và thấm vào đất. "Chẳng hạn, kim loại nặng như sắt (Fe2) khi phối trộn khí sẽ chuyển thành Fe3 có khối lượng riêng nặng hơn, không thể theo nguồn nước vào đất và rễ cây", ThS Hùng nói.
Thử nghiệm trên đất trồng cải xanh với ba độ mặn khác nhau gồm 0‰, 3‰ và 5‰, kết quả cho thấy thiết bị có thể hấp thụ hoàn toàn độ mặn dưới 3‰. Các chỉ số về sinh trưởng và năng suất đều được cải thiện sau khi nước được ion hóa. Cụ thể, năng suất cây cải xanh tăng 6,2% sau 1 tháng, tỉ lệ sống 10/10, cây hấp thụ tốt hơn 15%.
Cải xanh được tưới bằng nước ion tạo từ thiết bị cho tỷ lệ sống 10/10. Ảnh: Nhóm nghiên cứu
ThS Hùng cho biết, so với máy lọc nước RO nông nghiệp trên thị trường hiện nay, sản phẩm này có giá thành chỉ bằng 1/5 trong khi cho kết quả năng suất và tỉ lệ cây sống như nhau. Hiện anh và cộng sự tiếp tục cải tiến thiết bị để tăng khả năng xử lý đất nhiễm mặn nghiêm trọng trên 3‰. Ngoài ra, nhóm dự định tích hợp cảm biến vào hệ thống từ trường để giúp người dân kiểm soát được lưu lượng nước vào.
Năm 2020, thiết bị tạo nước ion được ứng dụng tại hợp tác xã rau an toàn Hòa Phát Thới An, huyện Ô Môn và vườn quýt tại Cờ Đỏ (Cần Thơ). Nhờ hiệu quả kinh tế, nông nghiệp, sản phẩm của ThS Hùng và cộng sự được vinh danh trong Sách vàng sáng tạo Việt Nam năm 2021.