Thông tin kết quả nhiệm vụ KH&CN

Nghiên cứu cải tiến thiết bị bẫy đèn diệt côn trùng gây hại cây trồng nông lâm nghiệp có hiệu quả cao và sử dụng điện năng lượng mặt trời (22/11/2024)

Biến đổi khí hậu ngày càng mạnh làm giảm sức chống chịu của cây trồng, các loài côn trùng gây hại biến đổi tập tính để thích nghi nên rất khó diệt trừ. Chúng đã gây ra nhiều trận dịch hại cây trồng rất lớn trên thế giới và ở Việt Nam. Do diệt nhanh, thuận tiện sử dụng và giá thành không lớn, biện pháp phun thuốc hóa học diệt trừ sâu hại hiện đang bị lạm dụng ở nhiều nước trên thế giới nhất là các nước chưa phát triển và ở Việt Nam. Lượng thuốc, hàm lượng độc tố và tần suất phun thuốc ngày càng gia tăng mới có thể diệt được chúng nên đã làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, gây ra nhiều bệnh nan y cho cộng đồng. Do môi trường ô nhiễm và biến đổi khí hậu khốc liệt, việc phát triển thiên địch để diệt côn trùng rất khó khăn. Các biện pháp phòng trừ côn trùng truyền thống (canh tác, luân canh cây trồng, bón phân, tưới nước,..) không sử dụng hóa chất độc nhưng chỉ phù hợp với sản xuất quy mô nhỏ mang tính tự cấp tự túc, không thể áp dụng khi sản xuất hàng hóa.

Sử dụng bẫy đèn thu bắt, diệt trưởng thành của các loài côn trùng gây hại là phương pháp truyền thống, không sử dụng hóa chất độc hại, chủ động và dễ thực hiện, áp dụng được cho cả công tác điều tra dự báo dịch hại và diệt trừ chúng nhưng chỉ diệt được các loài hoạt động đêm có tính xu quang và phải thực hiện định kỳ, thường xuyên khi chúng vừa mới hóa trưởng thành trước khi đẻ trứng mới đạt hiệu quả cao và có thể khống chế hoàn toàn sâu hại. Diệt côn trùng bằng bẫy đèn hiện nay là một phương pháp chủ đạo bảo vệ năng suất cây trồng và chất lượng sản phẩm nông lâm nghiệp, vẫn được áp dụng phổ biến ở các nước tiên tiến và càng cấp thiết hơn áp dụng ở các nước đang lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật như Việt Nam. Các loại bẫy đèn truyền thống và nhiều loại bẫy đèn tiên tiến của các nước phát triển đã được nhập vào Việt Nam, sử dụng điện lưới hoặc điện từ các tấm pin mặt trời gắn liền với bẫy đèn nhưng đến nay vẫn không được mở rộng do không đáp ứng được yêu cầu sản xuất phòng trừ côn trùng nhất là các loài gây hại trên cây rau quả và cây lương thực. Do vậy đã dẫn tới việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong nông lâm nghiệp ở nước ta ngày càng gia tăng nhưng dịch sâu hại trên nhiều đối tượng cây trồng vẫn liên tục xảy ra trong phạm vi cả nước, gây thiệt hại nặng nề cho các doanh nghiệp nông lâm nghiệp và nông dân. Trước thực tế đó, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam chủ trì thực hiện đề tài Nghiên cứu cải tiến thiết bị bẫy đèn diệt côn trùng gây hại cây trồng nông lâm nghiệp có hiệu quả cao và sử dụng điện năng lượng mặt trời, hoàn thành báo cáo kết quả nghiên cứu năm 2023.

Đề tài đã nghiên cứu cải tiến và thiết kế chế tạo được thiết bị Bẫy đèn đa tính năng có hiệu quả cao diệt trừ các loài côn trùng gây hại cây trồng nông lâm nghiệp cả ở nơi không có điện lưới; chủ động điều khiển thiết bị hoạt động tự động hẹn giờ và điều khiển từ xa bằng điện thoại di động; tháo lắp và vận chuyển dễ dàng trên đường rừng và cánh đồng; lắp đặt được trên nền đất dốc, mấp mô cao và treo được trên cây; nạp điện bằng điện NLMT hoặc điện khác; đảm bảo an toàn điện khi sử dụng tròng môi trường ẩm ướt và có giông tố bất thường: Sử dụng nguồn điện acquy 12V; được tích hợp 3 giải pháp dẫn dụ côn trùng vào bẫy (đèn ngoài bẫy dẫn dụ côn trùng ở xa đến, đèn UV và pheromone đặt trong bẫy) và 3 giải pháp diệt côn trùng (chủ động bằng phóng điện cao áp, thổi gió kết hợp bẫy nước). Điều chỉnh được 3 mức điện áp phóng điện (2, 3, 5 kV) tùy độ lớn loài côn trùng; thay đổi tùy ý thời điểm bắt đầu và kết thúc hoạt động của thiết bị. Khả năng bẫy diệt côn trùng cao hơn nhiều các bẫy đèn nước ngoài và bẫy đèn trong sản xuất, diệt được các loài có đặc điểm sinh học, độ lớn rất khác nhau. Bẫy diệt côn trùng gây hại trên rau và cây ăn quả: hơn từ 2,08 - 3,0 lần về số lượng loài và hơn 4,25 - 4,55 lần về tổng số cá thể côn trùng diệt được. Bẫy diệt côn trùng gây hại trên lúa hơn 1,59 - 2,04 lần về số loài, hơn 2,10 - 2,20 lần về số về tổng số cá thể côn trùng diệt được. Bẫy diệt trưởng thành SRT hơn 2,02 lần về tổng số cá thể. Diệt côn trùng gây hại trên rừng Thông nhựa: hơn 1,75 – 1,89 lần về số lượng loài, 1,89 - 2,36 lần về tổng số cá thể. Bán kính hoạt động hiệu quả hơn 2,33 lần so với bẫy đèn trong sản xuất khi sử dụng đèn UV cùng công suất. Chế tạo hoàn toàn trong nước, đảm bảo tính chủ động trong sản xuất. Sử dụng Bẫy đèn cải tiến có thể thu được côn trùng gần như nguyên mẫu do điều chỉnh được cường độ điện cao áp để chỉ làm các con vừa và lớn bị thương bởi phóng điện và thổi các loài côn trùng nhỏ nhẹ bay xuống bẫy nước bằng quạt gió. Với kết quả này có thể sử dụng Bẫy đèn cải tiến cho công tác điều tra côn trùng dự báo dịch hại. Đề tài cũng đã nghiên cứu, thiết kế chế tạo và lắp đặt được bộ thiết bị nạp điện cho Bẫy đèn từ năng lượng mặt trời cho các Trạm Quản lý Bảo vệ rừng, Trạm Bảo vệ Thực vật xa nguồn điện lưới. Thiết bị đặt trên nền sân, vườn; sử dụng loại pin mặt trời có trên thị trường. Khung lắp các tấm pin quay được bằng tay quanh trục phương Đông Tây theo tháng trong năm và trục phương Bắc Nam theo giờ trong ngày tạo mặt các tấm pin hướng vuông góc với các tia nắng. Sử dụng pin mặt trời có trong nước, công suất tạo điện đạt 12,77 kWh trong ngày nắng nóng mùa hè, Hiệu suất tạo điện năng lượng mặt trời cao hơn thiết bị trong sản xuất 62,4% (trong ngày nắng nóng mùa Hè) và 27,1% (trong ngày nắng khô mùa Đông). Nạp điện được đồng thời 09 - 12 Bẫy đèn cải tiến hoặc 3 ắc-quy 12V tổng dung lượng 270 - 360 Ah, độ ổn định cường độ dòng điện nạp 90 - 100%, đảm bảo đủ điện áp nạp điện ngay cả khi trời nhiều mây, đầu buổi sáng và cuối chiều -Tự động cắt mạch dẫn trong bộ nạp điện bảo vệ an toàn khi không có phụ tải (ắc-quy,..) được kết nối trong mạch nạp; số phụ tải quá lớn hoặc chập điện, điện áp đầu ra của tấm pin dưới 15 V và khi acquy đã được nạp đầy (12.6V). Bẫy đèn cải tiến đa tính năng và Bộ thiết bị nạp điện Bẫy đèn từ năng lượng mặt trời đã được khảo nghiệm trong điều kiện sản xuất đạt các chỉ tiêu kỹ thuật theo đặt hàng. Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng xây dựng được bộ tài liệu “Hướng dẫn kỹ thuật vận hành, bảo trì thiết bị Bẫy đèn cải tiến và Bộ thiết bị nạp điện cho Bẫy đèn từ năng lượng mặt trời”. Tài liệu đảm bảo tính đầy đủ, logic, phù hợp với trình độ tiếp thu của công nhân nông lâm nghiệp; giúp cơ sở sản xuất sử dụng hiệu quả thiết bị, đảm bảo độ bền và an toàn. Đồng thời tính toán được giá thành sản xuất thiết bị Bẫy đèn cải tiến làm cơ sở cho các đơn vị sản xuất nông lâm nghiệp đặt hàng ứng dụng thiết bị.

Về tồn tại của sản phẩm, nhóm nghiên cứu nhận thấy, các thiết bị điện tử bán dẫn (bộ tạo xung điện cao áp, bộ điều khiển từ xa, thiết bị nạp điện năng lượng mặt trời) được nghiên cứu chế tạo lần đầu nên tính năng kỹ thuật hạn chế, độ ổn định và độ bền không cao, giá thành sản xuất lớn. Khung thiết bị tạo điện năng lượng mặt trời cải tiến đang phải vận hành quay bằng tay định kỳ theo giờ nên không thuận tiện sử dụng, tốn công lao động thường trực, độ chính xác không cao nên không tận dụng tối đa năng lượng mặt trời để tạo điện. Do vậy, cần nghiên cứu cải tiến kết cấu hệ thống, áp dụng cơ giới hóa và tự động hóa. 

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu dự án tại Trung tâm Thông tin, Thống kê khoa học và công nghệ Hải Phòng hoặc Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia./.