Đây là sản phẩm giúp tiết kiệm chi phí sản xuất bầu ươm, chi phí nhân công, an toàn với môi trường, đạt năng suất gieo trồng cao và đáp ứng nhu cầu sản xuất trên cả nước.
Nghiên cứu từ thực tiễn
Bầu đất ươm cây đã và đang được sử dụng phổ biến trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng. Tuy nhiên, các loại bầu hiện nay thường được chứa trong túi nilon, khay hoặc vỉ xốp, bị giới hạn về không gian chứa. Do đó, vật liệu giá thể không được nén tới độ chặt cần thiết, dẫn đến lượng đất, phân bón ít, thời gian sống của cây trong bầu ngắn và cây thường dễ bị tác động khi thay đổi môi trường sống (chuyển ra ruộng) hoặc gặp các điều kiện bất lợi về thời tiết như khô hạn, ngập úng…
Trong khi đó, phần lớn các công đoạn sản xuất bầu đất ươm cây hiện nay vẫn được thực hiện thủ công, phương pháp tạo bầu truyền thống mang lại năng suất, chất lượng thấp, không đáp ứng được yêu cầu sản xuất quy mô lớn.
Ngoài ra, chi phí sản xuất túi, khay, vỉ chứa cũng được cộng dồn vào chi phí sản xuất bầu ươm cây theo công nghệ hiện có; muốn trồng cây phải có nhân công gỡ bỏ các vật chứa này, từ đó làm tăng chi phí công lao động, gây ô nhiễm môi trường nếu vật chứa bầu không được thu gom và xử lý đúng cách.
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, nhóm nghiên cứu là các giảng viên đến từ Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã nảy ra ý tưởng tạo ra một công nghệ sản xuất bầu đất ươm cây không cần dùng túi, khay, vỉ chứa, có thể khắc phục hoàn toàn các hạn chế của công nghệ sản xuất bầu ươm cây truyền thông.
Đồng thời, việc tạo bầu ươm tận dụng được nguồn nguyên liệu sẵn là phế phụ phẩm nông nghiệp kết hợp với đất và phân vi sinh. Từ đó, đáp ứng được các yêu cầu nông học của cây trồng, hạ thấp chi phí sản xuất và không gây ô nhiễm môi trường. Hơn nữa, đây cũng là một dự án, sản phẩm đề tài khoa học cấp Học viện của Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
Nhóm nghiên cứu bắt tay thực hiện nghiên cứu từ năm 2014 với 10 thành viên, gồm: TS. Bùi Việt Đức - Trưởng nhóm nghiên cứu, PGS.TS. Đỗ Hữu Quyết, PGS. TS. Nguyễn Ngọc Quế, PGS. TS. Nguyễn Thế Hùng, ThS. Nguyễn Trọng Minh, ThS. Đỗ Trung Thực, ThS Vũ Công Cảnh, ThS. Đỗ Đình Thi, KS. Kiều Văn Viên, KS. Nguyễn Minh Hùng và CN Nguyễn Thị Huệ.
Việc nghiên cứu bắt đầu từ các công cụ đơn giản, các máy năng suất thấp, ít chức năng. Đến nay, đã có 5 mẫu máy thử nghiệm khác nhau và ở mỗi mẫu máy lại đánh một dấu mốc quan trọng trong việc nghiên cứu cải tiến, hoàn thiện máy.
Vượt qua khó khăn
Tuy nhiên, để tạo ra một sản phẩm hoàn toàn mới và ưu việt như vậy, tất yếu đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải có một quá trình tìm tỏi, phát triển và vượt qua những khó khăn nhất định. Về điều này, TS. Bùi Việt Đức chia sẻ: Khó khăn nhất trong việc nghiên cứu có lẽ vẫn là vấn đề kinh phí. Nguồn kinh phí nghiên cứu ban đầu rất hạn hẹp, phần lớn là kinh phí nhóm nghiên cứu tự bỏ ra và một phần là sự hỗ trợ của Viện Phát triển công nghệ Cơ điện. Một khoảng thời gian sau, dự án tiếp tục nhận được sự trợ giúp của Học viện Nông nghiệp Việt Nam thông qua Đề tài cấp Học viện.
“Hơn hết, nhờ có Dự án Hỗ trợ Thương mại hóa Sản phẩm Khoa học công nghệ do Cục Phát triển Thị trường và Doanh nghiệp chủ trì, sản phẩm của nhóm nghiên cứu có được nguồn hỗ trợ kinh phí quan trọng để hoàn thiện, nâng cấp về chất lượng và hình thức. Bên cạnh đó, Cục cũng giúp đỡ dự án tiếp cận, hợp tác với các doanh nghiệp, nguồn đầu tư, hoạt động xúc tiến thương mại, hội thảo, triển lãm giới thiệu sản phẩm. Từ đó, những sản phẩm khoa học công nghệ, trong đó, có máy tạo bầu ươm cây đã được quảng bá, giới thiệu, hình thành được thương hiệu và thị trường tiêu thụ sản phẩm”.
Khó khăn nữa mà nhóm nghiên cứu gặp phải chính là vấn đề về mặt kỹ thuật. Làm sao để tính toán thử nghiệm xác định lực ép hợp lý của máy để tạo ra sự liên kết các thành phần nguyên liệu gồm đất, giá thể nghiền, phân vi sinh… tạo ra bầu có kết cấu bền vững, không bị nứt vỡ khi vận chuyển và ươm cây nhưng không được quá chặt, ảnh hưởng tới sự phát triển của rễ cây và tự phân rã sau khi trồng cây là câu hỏi mà nhóm nghiên cứu phải trả lời được.
Với các loại bầu khác, vấn đề này rất đơn giản vì bầu có sự hỗ trợ của túi, khay, vỉ, chậu để chứa và định hình bầu. Vấn đề này càng trở nên phức tạp khi có sự thay đổi thành phần, tỷ lệ nguyên liệu làm bầu theo yêu cầu của từng loại cây trồng. Tuy nhiên, với sự mày mò, dành nhiều thời gian, công sức và kinh phí cho việc thử nghiệm, nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã giải quyết được những khúc mắc trên để tạo ra sản phẩm máy tạo bầu ươm hoàn thiện như hiện nay.
Đạt được những thành quả nghiên cứu
Ứng dụng phát triển máy tạo bầu ươm cây thay thế lao động thủ công trong khâu ươm trồng cây giống cho năng suất làm việc đạt kết quả vượt trội, từ 4000 – 5000 bầu/h, có thể cải tiến nâng cao năng suất tới 7 – 10 nghìn bầu/giờ mà vẫn tạo ra được các sản phẩm bầu đất chất lượng, đồng đều, đáp ứng các yêu cầu tăng năng suất, giảm chi phí trong sản xuất cây giống.
Máy có thể tạo ra bầu đất có độ chặt khác nhau theo yêu cầu cây trồng, gieo được 3 nhóm hạt theo kích thước và trọng lượng khác nhau (ngô, bí xanh và cà chua). Điểm ưu việt của máy là lựa chọn và kết hợp được các nguyên lý, kết cấu cơ khí đơn giản, phổ biến để tạo ra bầu ươm cây từ nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền (đất, phế phụ phẩm nông nghiệp…), không cần các vật liệu hỗ trợ.
Sản phẩm bầu đất do máy tạo ra có chất lượng đồng đều, đủ thành phần chất dinh dưỡng cho cây con sinh trường bình thường trong 10 – 15 ngày trong các điều kiện bất lợi về thời tiết như khô hạn, ngập úng. Các kết quả thử nghiệm bầu cho thấy tỷ lệ nảy mầm cao, cây con sinh trưởng, phát triển tốt trong giai đoạn ươm cũng như sau khi trồng.
Nói về nguyên lý hoạt động của máy tạo bầu ươm cây, PGS. TS. Nguyễn Ngọc Quế cho biết: “Máy tạo bầu ươm cây hoạt động theo nguyên tắc nén ép và cắt định hình nguyên liệu gồm đất, giá thể nghiền nhỏ và phân vi sinh. Dưới tác động cơ học, nguyên liệu được liên kết và hình thành bầu đất dạng lập phương, có kết cấu đảm bảo bền vững trong quá trình ươm cây, đáp ứng các yêu cầu nông học của cây trồng và tự phân rã sau khi trồng”.
Trong khi đó, bộ phận gieo hạt hoạt động theo nguyên tắc khí động, hút hạt trong khay chứa và nhả hạt vào bầu. Về kết cấu, những chi tiết, cụm chi tiết làm việc và truyền động của máy được tính toán thiết kế theo các cơ cấu cơ khí thông thường, đảm bảo hoạt động ổn định, tin cậy, hiệu suất cao.
Hệ thống máy vận hành đơn giản, có thể thay thế cho 12 – 15 lao động thủ công. Số nhân công cần để vận hành máy chỉ là 2 người chủ yếu thực hiện việc cấp liệu, hạt giống, điều chỉnh hoạt động và chuyển thành phẩm. Các công việc còn lại gồm tạo bầu và gieo hạt hoàn toàn tự động. Thời gian tiếp cận và làm chủ các quy trình vận hành sử dụng khoảng 1 ngày.
“Hiện nay, chưa có chi phí sản xuất chính thức của máy tạo bầu ươm cây nhưng sơ bộ qua chế tạo thử nghiệm, chúng tôi cho rằng các chi phí thiết kế, vật liệu, chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm đều không cao do yêu cầu kỹ thuật công nghệ đơn giản. Do đó, giá thành máy sẽ thấp, đặc biệt nếu được sản xuất số lượng lớn, giá sẽ rất thấp”, TS. Bùi Việt Đức nhận định.
TS. cho biết thêm: Sản phẩm bước đầu mới chỉ chuyển giao cho một số mô hình sản xuất thử nghiệm, kết quả sơ bộ đáp ứng yêu cầu. Thông qua các hoạt động thử nghiệm này, nhóm nghiên cứu có thể xác định được những hạn chế, tồn tại của máy và tìm ra giải pháp khắc phục kịp thời. Trong thời gian tới, máy vẫn được tiếp tục nghiên cứu cải tiến hoàn thiện và nâng cấp để đáp ứng các yêu cầu đa dạng của sản xuất thực tế.
Bình luận