Quan niệm thứ nhất: Nông nghiệp công nghệ cao là nơi hội tụ các thành tựu tiên tiến nhất về công nghệ sinh học, công nghệ hoá học, công nghệ vật liệu, công nghệ thông tin và tự độnghoá trong hệ thống nông nghiệp tập trung nhằm tạo ra một quy mô sản xuất và trình diễn công nghệ, có tác dụng quyết định đối với chuyển đổi nền kinh tế nông nghiệp
86 trang |
Chia sẻ: haohao89 | Lượt xem: 5152 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Sản xuất rau ứng dụng công nghệ cao, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 4
SẢN XUẤT RAU
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CAO
Nông nghiệp công nghệ cao là gì?
Quan niệm thứ nhất: Nông nghiệp công nghệ cao là nơi hội tụ
các thành tựu tiên tiến nhất về công nghệ sinh học, công nghệ
hoá học, công nghệ vật liệu, công nghệ thông tin và tự động
hoá trong hệ thống nông nghiệp tập trung nhằm tạo ra một quy
mô sản xuất và trình diễn công nghệ, có tác dụng quyết định
đối với chuyển đổi nền kinh tế nông nghiệp.
Quan niệm thứ hai: Nông nghiệp công nghệ cao là nơi tập hợp
các tiến bộ kỹ thuật mới về sinh học, hoá học, cơ khí tự động
kết hợp với kinh nghiệm truyền thống tốt để tạo ra bước đột
phá về năng suất, chất lượng sản phẩm và quan trọng hơn cả là
cho hiệu quả kinh tế cao
Khái niệm chung về công nghệ cao
Công nghệ cao dùng để chỉ
một công nghệ (technology)
hay một kỹ thuật (technique)
hiện đại, tiên tiến được áp
dụng vào quy trình sản xuất
nhằm tạo ra sản phẩm có
năng suất, chất lượng cao,
giá thành hạ.
Đối tượng sản xuất công nghệ cao
Chủ yếu sản xuất trong nhà có mái che với trang thiết bị hiện
đại,đồng bộ, kết hợp nhiều công nghệ tiến bộ.
Môi trường sản xuất được kiểm soát, đảm bảo vệ sinh
Đối tượng sản xuất là những loại rau cao cấp, sử dụng giống chất
lượng cao
Kỹ thuật canh tác tiên tiến, đồng bộ, có tính chuyên nghiệp cao.
Người quản lý và công nhân sản xuất có kiến thức và trình độ
chuyên môn giỏi.
Sản phẩm có năng suất và chất lượng rất cao, đáp ứng nhu cầu
tiêu dùng của thị trường rau cao cấp và xuất khẩu
Yêu cầu vốn đầu tư ban đầu rất lớn.
Đặc trưng của sản xuất rau công nghệ cao
Nhà
nilông/
vòm cao
Nhà
kính
Phủ
luống
Nhà
nilông
vòm thấp
Khu vực
Châu Á
Châu Âu
Châu Phi/Trung Đông
Bắc Mỹ
Trung/Nam Mỹ
Thế giới
2.5
28.9
6.7
1.4
-
39.5
926
172
51
11
10
1,170
665
92
112
20
11
900
10,000
400
80
260
6
10,746
Đơn vị tính: 1000 ha
Diện tích trồng rau trong điều kiện
che phủ ở trên thế giới
Nguồn: Rabobank 2006, The World of Vegetables
Nông nghiệp công nghệ cao trên thế giới phát triển mạnh mẽ
Ở Mỹ: Khu công nghệ cao xuất hiện đầu tiên vào năm 1939
Ở Anh: năm 1988 đã có 38 khu vườn khoa học.
Trung Quốc: năm 2002 đã xây dựng 400 khu công nghệ cao, giá trị
sản xuất nông nghiệp tăng 42%, gấp 40-50 lần so với mô hình cũ.
Nông nghiệp Ixrael có năng suất và chất lượng cao nhờ ứng dụng
thành công và hiệu quả công nghệ tưới và công nghệ nhà kính, nhà lưới
Nông nghiệp công nghệ cao đã và đang trở thành điển hình cho nền
nông nghiệp tri thức của thế kỷ XXI.
Hiện nay sản xuất nông nghiệp công nghệ cao ở Việt Nam đang được
triển khai ở nhiều địa phương ứng dụng công nghệ của nước ngoài như
Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Bà Rịa Vũng Tàu, Đà Lạt….
Lịch sử phát triển
nông nghiệp công nghệ cao
Mô hình sản xuất rau ứng dụng công nghệ cao
tại Hà Nội
Địa điểm: Trung tâm Kỹ thuật
RHQ Hà Nội
Bắt đầu đi vào hoạt động từ
2004
Vốn đầu tư 24 tỷ đồng
Được xây dựng trên diện tích
đất gần 16 ha, với các khu
nhà kính, nhà điều khiển vi
tính trung tâm, trạm xử lý
nước, hệ thống mương máng,
đường nội bộ... Với thiết bị,
công nghệ nhập từ Israel
Địa điểm: xã Mỹ Đức, huyện An
Lão.
Hoạt động từ 2005
Tổng đầu tư 22,5 tỷ đồng
Diện tích sử dụng:7,3ha
Gồm các khu:bảo tồn cây ăn
quả đầu dòng và ươm cây
giống/sản xuất giá thể/ nuôi cấy
mô tế bào và đào tạo kỹ
thuật/nhà kính/nhà lưới sản
xuất rau, hoa, cây cảnh chất
lượng cao
Mô hình sản xuất rau ứng dụng công nghệ cao
tại Hải Phòng
Địa điểm: xã Phạm Văn Cội,
huyện Củ Chi
Vốn nhà nước: 101 tỉ VND
- Tổng diện tích: 88,17 ha
- Diện tích đầu tư: 56,6 ha
Hoạt động từ cuối 2009
(dự kiến khánh thành 30/4/10)
Ứng dụng công nghệ cao sản
xuất cây giống, rau, hao chất
lượng cao
Mô hình sản xuất rau ứng dụng công nghệ cao
tại thành phố Hồ Chí Minh
Lâm Đồng dự kiến xây
dựng một số khu nông
nghiệp công nghệ cao với
quy mô 15.000ha. Các
hoạt động chính của khu
vực này là sản xuất rau,
hoa, dâu tây và chè.
Tổng vốn đầu tư là 2.700
tỷ đồng, trong đó vốn hỗ
trợ của nhà nước 38 tỷ
đồng
Mô hình sản xuất rau ứng dụng công nghệ cao
tại Lâm Đồng
Mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản
xuất hoa cao cấp của Đà Lạt Hasfarm
Công ty TNHH Đà Lạt
Hasfarm ứng dụng công nghệ
cao trong sản xuất hoa cao
cấp
Quy mô 24 ha trong đó có 15
ha nhà kính và 2 ha nhà
bằng thép; đạt năng suất 1,8
triệu cành/ha/năm, xuất
khẩu 55% (trong đó 90%
sang Nhật Bản) tiêu thụ
trong nước 45% với 26 đại lý
của Công ty.
Công nghệ cao
ứng dụng trong sản xuất rau
Ứng dụng CN sinh học trong chọn tạo và nhân giống rau
Ứng dụng CN gen và tế bào thực vật trong chọn tạo và cải
tiến giống rau chất lượng cao
Ứng dụng CN vi sinh, hoá học trong sản xuất rau: phân bón,
thuốc trừ sâu
Công nghệ tưới tiêu: tưới nhỏ giọt, phun mưa…
Công nghệ màng phủ nông nghiệp
Ứng dụng CN sản xuất rau trong nhà có mái che: nhà
lưới, nilông, kính…
Trồng rau không dùng đất: thuỷ canh tĩnh, hồi lưu
Trồng rau trên giá thể
Trồng rau trong khay chậu
Sản xuất rau trong nhà có mái che
Các dạng nhà có mái che
Nhà vòm thấp
Nhà vòm cao
Nhà lưới
Nhà ni lông
Nhà kính
Trang thiết bị trong nhà có mái che
Vận hành nhà có mái che
Ưu điểm của sản xuất rau
trong nhà có mái che
Có thể trồng rau ở nhữngnơi đất xấu, nghèo dinhdưỡng
Cây rau được cách ly vớimầm mống sâu bệnh hạivà độc tố có trong đất
Thâm canh cao
Phòng tránh cỏ dại
Phòng tránh tác hại củathiên tai và lây lan sâubệnh hại
Tăng năng suất cây trồng
Sử dụng phân bón vànước tưới hiệu quả nhất
Hệ thống sản xuất Lượng nướccần để sản xuất
1kg cà chua (lít)
Ngoài đồng ruộng
Nhà nilông CN thấp (Tây ban nha)
Nhà kính CN thấp (Israel)
Nhà kính CN cao (Hà lan)
Thuỷ canh hồi lưu
60
40
30
22
15
Sử dụng nước tưới có hiệu quả
Chi phí đầu tư cao
Yêu cầu chất lượng
nước tưới cao
Yêu cầu kỹ thuật cao
Nước và giá thể thải
cần được xử lý
Tăng nguy cơ tạo
điều kiện cho bệnh
hại
Tăng nguy cơ về vấn
đề dinh dưỡng trong
cây trồng
Nhược điểm của sản xuất rau
trong nhà có mái che
Các dạng nhà có mái che
Nhà vòm thấp
Các dạng nhà có mái che
Nhà vòm cao
Các dạng nhà có mái che
nhà liền mái
Các dạng nhà có mái che
Nhà lưới
Các dạng nhà có mái che
Nhà ni lông
Các dạng nhà có mái che
Nhà kính
Chắc, khoẻ
Khối lượng thích hợp
Độ bền của vật liệu
Khả năng duy trì của vật liệu
Chi phí hợp lý
Chi phí ban đầu
Chi phí dài hạn
Yêu cầu vật liệu làm khung nhà có mái che
Gỗ, tre:
Sẵn có, phải qua xử lý, cần
được bảo trì tốt
Thép
Là vật liệu thông dụng nhất
Tránh tiếp xúc với phân hoá
học
Nhôm
Nhẹ, chắc khoẻ, không cần
bảo trì
Giá thành cao. Sử dụng cho
nhà kính.
Các loại vật liệu làm khung nhà có mái che
Dạng nhà công nghệ thấp
Thấp dưới 3m
Thông gió kém
Hạn chế về kiểm
soát sâu bệnh hại
Hạn chế năng
suất
Cao 5,5m trở lên
Mái và tường có
thể thông gió
Điều khiển tự
động
Kiểm soát tốt các
yếu tốt các yếu
tố môi trường và
sâu bệnh hại
Năng suất rất
cao
Dạng nhà công nghệ cao
Lò tạo nhiệt
Hệ thống tưới
Bộ phận tạo ẩm và làm mát không khí
Hệ thống chiếu sáng nhân tạo
Thiết bị cuốn mái ni lông tự động
Quạt thông gió
Các cảm biến (sensor), dụng cụ đo lường - hiển thị và nối ghép với máy tính
(PC): điều khiển các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm không khí, độ ẩm đất, ánh sáng,
nồng độ khí (CO, CO2, hoặc H2S) …
Bộ phận hoà trộn và vận chuyển phân bón
Hệ thống phòng trừ sâu hại bằng ánh sáng kết hợp với điện cao áp
Hệ thống xử lý nước thải
Bộ phận kiểm tra chất lượng sản phẩm…
Trang thiết bị trong nhà có mái che
Quạt thông gió
Hệ thống thoát nước thải ra bể chứa
Đèn cao áp (600W)
144 đèn/ 560m2
(1đèn/4m2).
Khoảng cách từ tán
cây đến đèn: 0,9 – 1m
Hệ thống chiếu sáng nhân tạo
Hệ thống làm mát vào mùa nóng
Đệm thoát hơi nước làm mát
Bơm nước làm ẩm
tấm đệm làm mát
Thùng chứa nước làm mát
- Ngăn cản bức xạ
mặt trời chiếu trực
tiếp lên cây rau vào
các tháng mùa nóng
- Tự động đóng mở
Rèm che sáng
Các thiết bị khác
Thiết bị đo pH: kiểm soát mức độ axit của
dd dinh dưỡng
Thiết bị đo EC: kiểm soát hàm lượng dd dinh
dưỡng
Máy thụ phấn: “ong” điện (thanh rung
động)
Thiết bị phun thuốc sâu
Hydroponic TDS Tester pH/EC/TDS tester
pH/EC/TDS tester pH/EC/TDS/temp meter
Kiểm soát môi trường trong nhà có mái che
(ví dụ trong sản xuất rau xà lách trên hệ thống RAFT)
- Đèn cao áp (600W)
- Điều chỉnh tự động
vị trí đèn chiếu sáng
bằng máy tính.
- Cường độ chiếu
sáng trung bình:
200 lux
Kiểm soát môi trường trong nhà có mái che
(ví dụ trong sản xuất rau xà lách)
Hệ thống dinh
dưỡng hồi lưu ở mỗi
khay trồng (ống PVC
trắng, to)
Hệ thống làm ấm
(ống nhựa đen đặt
dưới đáy khay).
Bơm màu xanh bơm
dung dịch dinh dưỡng
Kiểm soát môi trường trong nhà có mái che
(ví dụ trong sản xuất rau xà lách)
- Mỗi khay trồng có 1 bơm
dung dịch dinh dưỡng tuần
hoàn
- 3 van từ tính có tác dụng
hướng dòng chảy (sau khi
chảy qua bơm) đến thùng
chứa dung dịch dư thừa (2
van ngang mở, van dọc
đóng) hoặc quay trở về hệ
thống phân phối dinh dưỡng
trong khay trồng (mở van
dọc, đóng 2 van ngang).
Kiểm soát môi trường trong nhà có mái che
(ví dụ trong sản xuất rau xà lách)
Khi trạm bơm bắt đầu
hoạt động, 3 đầu vòi
bơm dùng để bơm phối
trộn dung dịch A, B và
nitric acid vào hệ thống
dung dịch dinh dưỡng
chính.
Dung dịch A Liều lượng (g/100lít)
Ca(NO3)2 6254
KNO3 729
Chelate sắt 500
Dung dịch B
KNO3 729
KH2PO4 992
MgSO4 2127
MnSO4 80
ZnSO4 11
HBO3 39
CuSO4 3
(NH4)2MoO4 1
Thành phần dung dịch dinh dưỡng
EC = 1 mS/cm, TDS = 700
Xử lý dung dịch dinh dưỡng
Phương pháp xử lý
Xử lý nhiệt (950C,30”)
Xử lý ozon hoá
Xử lý tia cực tím UV
Lọc bằng cát
Xử lý oxy già (H2O2)
Phổ biến, hiệu quả cao
Tốn năng lượng (1m3ga/1m3dd)
Đắt tiền, hiệu quả cao
Dễ làm
Rẻ tiền, dễ làm
Rẻ tiền, dễ làm
Đặc điểm
Kiểm soát môi trường trong nhà có mái che
(ví dụ trong sản xuất rau xà lách)
Thùng chứa dung dịch
dinh dưỡng A và B
Thùng chứa axit nitric
Hệ thống kiểm tra độ dẫn
điện EC (electrical
conductivity) và độ pH bằng
cảm biến
Thiết bị đo tốc độ dòng
chảy
Kiểm soát môi trường trong nhà có mái che
(ví dụ trong sản xuất rau xà lách)
Thiết bị đo nồng độ ôxy ở
nguồn cung cấp ôxy
Thiết bị thổi khí ôxy vào
dung dịch dinh dưỡng và
duy trì nông độ ôxy thích
hợp (4 - 8 mg/L).
Kiểm soát môi trường trong nhà có mái che
(ví dụ trong sản xuất rau xà lách)
Bộ phận điều
khiển đóng
mở tự động
mái và rèm
Quản lý tốt tiểu khí hậu
trong nhà có mái che
Quản lý cây rau trồng trong nhà
có mái che
Kiểm soát tốt các yếu tố khí hậu
trong nhà có mái che
Kiểm soát tốt nước và dinh
dưỡng
Kiểm soát và phòng chống tốt
sâu bệnh hại
Kiểm soát sinh trưởng, năng suất
và chất lượng tốt nhất
Đảm bảo hiệu quả kinh tế
Quản lý tốt dinh dưỡng và nước tưới
Kiểm soát nước và dinh dưỡng đầu vào
Phòng tránh tích tụ muối trong giá thể
Quản lý tốt nước thải và giá thể
Quản lý tốt nước thải và giá thể
Đầu vào (đơn vị tính) Số lượng (trên 1 ha)
Hoá chất (kg) 98.7
Công lao động (h) 3 248.2
Máy móc (h) 46.3
Đạm (kg) 320.0
Lân (kg) 363.0
Kali (kg) 293.0
Phân hữu cơ (tấn) 68.2
Hạt giống (kg) 0.1
Dầu Diesel (l) 727.5
Điện (kW h) 4 400.0
Nước tưới (m3) 700.0
Năng suất (kg/ha) 200 000
132.6
3 291.5
65.6
293.0
373.0
382.0
45.0
0.1
1 020.5
2 700.0
680.0
127 880
Cà chua Dưa chuột
Lượng đầu vào đầu tư sản
xuất rau công nghệ cao
CÁC HỆ THỐNG TRỒNG RAU KHÔNG DÙNG ĐẤT
Trồng không dùng đất
Trồng trên giá thể Khí canh Thuỷ canh
Các hệ thống trồng không dùng đất
Tĩnh, NFT, DFT, Bấc,
Ngập rút, Bè…Hữu cơ Vô cơ
Than
bùn
Mùn
cưa
Vỏ
cây
Dạng
sợi
Dạng
bọt
xốp
Dạng
hạt
Dạng
khác
Len
đá PE, PF,
UF
Cát, sỏi, sét
chuyên dùng
Perlite,
vermiculite
Vỏ
bào
Trấu
hun
Thuỷ canh tĩnh
Nắp thùng
Ống dẫn khí
Bơm khí
Khối cấp khí
Hệ thống ngập/rút tuần hoàn
Ống cung
cấp/rút dung
dịch dinh dưỡng
Chống tràn
Khay
trồng
Bể chứa dung
dịch dinh dưỡng
Bơm
Hệ thống tưới nhỏ giọt
Đường ống
tưới nhỏ giọt
Đường ống
phân phối
Khay
trồng
Bể chứa
dung dịch
dinh dưỡng
Khối cấp khí
Bơm
khí
TrànBơm dinh
dưỡng
Hệ thống màng dinh dưỡng NFT
Khay
trồng
(ống)
Bể chứa
dung dịch
dinh dưỡng
Bơm
khí
Khối cấp khí
Dinh dưỡng
thừaBơm dinh
dưỡng
Hệ thống NFT Zigzags
Khí canh
18 ngày tuổi
30 ngày tuổi
Vòi phun sương mù
Ống dẫn dung dịch
dinh dưỡng
Dạng khí canh khác
C¸c
lo¹i
gi¸ thÓ
trång
rau
PERLITE – ĐÁ TRÂN CHÂU
ROCKWOOL – LEN ĐÁ
COCONUT FIBER - XƠ DỪA
VERMICULITE
PEAT - THAN BÙN
RICE-HULL – TRẤU,TRẤU HUN
BARK – VỎ CÂY
BAGASSE – BÃ MÍA
SHAVING - Vỏ bào
Rau trồng chậu
- Mục đích:
Sử dụng các loài hoang dại hoặc các
giống địa phương làm gốc ghép nhằm
tăng cường khả năng hoạt động của bộ rễ,
chống chịu điều kiện ngoại cảnh bất thuận
và sâu bệnh hại cho cây rau ghép.
- Áp dụng chủ yếu trên các loại rau ăn quả, có thời gian sinh trưởng
dài
- Các phương pháp ghép: ghép chẻ, ghép ống, ghép áp lưỡi, ghép
cắt vát…
Ghép rau
Các phương pháp ghép
Lưỡi lam
Ghép chẻ
Bỏ kẹp sau ghép 7-10
ngày
Các phương pháp ghépGhép ống
Gốc ghép
Ống
Cành ghép
ống
Đoạn cắt
Gốc ghép
Các phương pháp ghépGhép áp lưỡi
Gốc ghép
kẹp
Cành
ghép
Các phương pháp ghépGhép vát