Khoa học nông nghiệp

Hệ thống ươm rau mầm sạch tự động của Việt Nam (09/12/2016)

Rau mầm là sản phẩm nông nghiệp sạch cung cấp nhiều dưỡng chất rất cần thiết cho sự phát triển cơ thể con người và góp phần ngăn ngừa bệnh tật. “Hệ thống ươm rau mầm sạch tự động đa năng” này có thể ươm tự động được nhiều loại rau mầm sạch khác nhau với chất lượng đảm bảo và rút ngắn thời gian thu hoạch, giảm công sức lao động. Để xây dựng mô hình ươm rau mầm hoạt động hiệu quả, nhóm nghiên cứu đã xác định các thông số về môi trường sinh trưởng lý tưởng của từng loại rau mầm để từ đó thiết kế hệ điều khiển tự động có thể điều khiển giả lập môi trường sinh trưởng nhân tạo và qui trình tưới nước hợp lý cho rau mầm. Hệ thống có khả năng hoạt động hoàn toàn tự động theo nhiệt độ và độ ẩm môi trường được thiết lập sẵn hoặc hoạt động theo chu trình do người dùng thiết lập theo thời gian thực. Hệ thống được thiết kế mở cho phép người dùng có thể sử dụng mô hình này để làm thí nghiệm trong giảng dạy thực hành ươm mầm hoặc thực nghiệm một số loại rau mầm mới đang nghiên cứu.

Đây là sản phẩm của nhóm nghiên cứu Trần Hữu Danh, Đặng Trâm Anh, Nguyễn Thanh Tài và Lê Nhựt Linh, khoa công nghệ, Trường đại học Cần Thơ.

Trên thị trường Việt Nam có rất nhiều loại máy ươm mầm với rất nhiều chủng loại có nguồn gốc rất đa dạng: sản phẩm từ nước ngoài có nguồn gốc chủ yếu từ Trung Quốc, Hàn Quốc,... có kích thước nhỏ gọn, năng suất thấp khoảng 3kg giá đỗ/ lần ươm và đang được bán ở các siêu thị với giá thành khá cao; sản phẩm của Việt Nam (máy làm giá đỗ, rau mầm đa năng…) chủ yếu được làm thủ công, kích thức nhỏ, năng suất khoảng 5 kg giá đỗ/ lần ươm, sử dụng phù hợp cho hộ gia đình. Gần đây trên thị trường cũng có giới thiệu máy làm giá tự động với giá bán 50 triệu đồng/ máy. Tuy nhiên, chế độ hoạt động chủ yếu do người dùng đặt thời gian tưới nước, chỉ dùng ươm cho một loại mầm tại cùng thời điểm, không có hệ thống giám sát và điều khiển theo nhiệt độ, độ ẩm và đặc tính sinh học của từng loại rau mầm. Đặc biệt là không tạo ra được môi trường ươm nhân tạo theo đặc tính sinh trưởng và phát triển của hạt mầm.

Nhận thấy được nhu cầu thiết yếu của người dùng về các loại rau mầm sạch, qua quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và phát triển “Hệ thống ươm rau mầm sạch tự động đa năng” đã được nhóm nghiên cứu thực hiện nhằm mục tiêu tự động hóa quá trình ươm mầm trong môi trường sinh trưởng nhân tạo của rau mầm với giá thành rẻ, giúp giảm công sức chăm sóc, rút ngắn thời gian thu hoạch, tăng tỷ lệ nảy mầm của hạt, giảm tỷ lệ hư hỏng, tiết kiệm nước tưới và thân thiện với môi trường.

Nhóm nghiên cứu phương pháp ứng dụng cơ sở lý thuyết đặc tính sinh trưởng về môi trường các loại hạt mầm, từ đó xây dựng và thiết kế mô hình hệ thống ươm mầm rau sạch đa năng được điều khiển tự động hoàn toàn qua hệ vi điều khiển thông minh, nhằm tạo ra môi trường sinh trưởng nhân tạo lý tưởng cho rau mầm phát triển tốt nhất. Hệ thống điều khiển hoạt động ở hai chế độ: tự động theo thông số môi trường được thiết lập sẵn hoặc bán tự động theo định thời của người dùng.

Nhóm tác giả đã thiết kế thành công mô hình ươm mầm sạch tự động và thông qua thực nghiệm trên mô hình thực tế này và nhận thấy rằng hệ thống hoạt động ổn ở hai chế độ: điều khiển tự động hoàn toàn theo các thông số môi trường đã thiết lập sẵn hoặc điều khiển chu trình theo thời gian thực do người dùng thiết lập riêng. Và cũng từ thực nghiệm để kiểm chứng được đặc tính sinh trưởng liên quan về nhiệt độ và độ ẩm môi trường, nhiệt độ nước tưới cho một số loại rau mầm giá đậu xanh, mầm cải bẹ xanh, mầm cải củ trắng và mầm cải củ Malady như sau: nhiệt độ môi trường buồng ươm tốt nhất là 30^o C, độ ẩm từ 60 - 65%,nhiệt độ nước tưới 27 - 30^o C, lượng nước tưới cho rau mầm ít hơn nhiều so với giá đậu xanh. Với mô hình hệ thống được nghiên cứu thiết kế, người dùng có thể thiết lập các thông số môi trường mong muốn để thử nghiệm tìm ra phát đồ điều khiển nhịp phát triển sinh học tối ưu nhất cho loại rau mầm mới khác đang nghiên cứu và sản xuất thử nghiệm.

Rau mầm là loại rau được canh tác trong thời gian ngắn, thu hoạch chỉ 5 đến 7 ngày sau khi gieo hạt. Rau mầm dễ tiêu hóa, có nhiều vitamin, chất khoáng hữu cơ, axit amin, chất đạm, các enzym có ích khác. Các chất dinh dưỡng này rất quan trọng đối với sức khỏe của con người. Hiện nay, có nhiều loại giống rau mầm được sử dụng: rau mầm cải củ, rau mầm cải bẹ xanh, rau mầm hướng dương, rau mầm rau muống, rau mầm đậu phụng, rau mầm đậu Hà Lan, ...

Nguồn: www.vista.gov.vn (Theo Báo Khoa học phổ thông)