“Hệ thống tưới nước thông minh” của nữ sinh 2K4

Vận dụng kiến thức trên lớp, cũng như chăm chỉ tìm tòi nghiên cứu, Nguyễn Thị Lam đã thiết kế chế tạo “Hệ thống tưới nước thông minh”.

Tự động tưới theo độ ẩm

Thiết kế của Nguyễn Thị Lam, học sinh lớp 12A1, trường THPT Lương Phú, Phú Bình, Thái Nguyên góp phần đưa kiến thức trên ghế nhà trường gần gũi, trực quan hơn, có thể ứng dụng vào thực tế một cách hiệu quả, mang lại lợi ích thiết thực cho đời sống. Đây cũng là sản phẩm mà cô học trò tham dự chương trình “Tri thức trẻ vì giáo dục” năm 2021 - 2022.

Nguyễn Thị Lam cho rằng, vài năm trở lại đây, ở nước ta, việc vận dụng hệ thống tưới nước tự động trở nên phổ biến hơn với người nông dân, cùng quá trình hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn nhưng không phải ai cũng sử dụng vì chi phí đầu tư cao và còn một số hạn chế nhất định.

Ngành nông nghiệp hiện còn phụ nhiều vào khí hậu tự nhiên, những phương pháp canh tác truyền thống không mang lại năng suất cao. Do đó cần đến thiết bị tiên tiến có khả năng đo đạc, điều khiển được các thông số của môi trường như: Nhiệt độ, độ ẩm không khí, chất dinh dưỡng cung cấp phù hợp với từng giai đoạn phát triển của cây trồng...

Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn ấy, Lam vận dụng kiến thức đã học để nghiên cứu và thiết kế “Hệ thống tưới nước thông minh”. Sau một thời gian mày mò sáng chế, nữ sinh đã tạo ra mô hình tưới tự động theo độ ẩm, chi phí thấp, hữu hiệu giúp ích cho trồng trọt, giải phóng sức lao động.

Nguyễn Thị Lam cho biết: “Hệ thống tưới nước tự động theo độ ẩm của mình giúp giảm chi phí nhân công, cũng hạn chế tối đa sự tiếp xúc của con người và thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật. Điểm nổi bật và dễ dàng nhận thấy từ công nghệ tưới tự động là do nước được cung cấp trực tiếp đến cây trồng mà không bị thất thoát vì bốc hơi hay thấm sâu, công nghệ này giúp tiết kiệm đến 60% lượng nước so với cách tưới thông thường.

Được cung cấp đầy đủ nước cần thiết tại những thời điểm sinh trưởng phù hợp giúp cây xanh phát triển khoẻ mạnh; Qua đó “Hệ thống tưới cây thông minh” có thể hỗ trợ người nông dân chăm sóc cây xanh”.

Mô hình điều khiển "Hệ thống tưới nước thông minh" của Lam

Giảm giá thành, tăng tính thẩm mỹ

Theo nữ sinh 2K, tưới cây tự động theo độ ẩm là công nghệ được ứng dụng rộng rãi trên nhiều không gian cảnh quan công trình đô thị, mảng xanh căn hộ, sân golf, vườn, biệt thự, hồ bơi, resort… tạo thêm sức thu hút, tăng tính thẩm mỹ, mang lại giá trị vật chất lẫn tinh thần cho con người.

Nguyên lý hoạt động của “Hệ thống tưới nước thông minh” mà Lam thiết kế là dùng cảm biến đo độ ẩm của đất, đều chỉnh độ ẩm cao và thấp nhất có thể, để duy trì sự sống theo từng loại cây. Sau khi đo độ ẩm sẽ phản hồi về arduino, nền tảng tạo mẫu điện tử mã nguồn mở.

Khi độ ẩm của đất thấp dưới mức đặt thì arduino phát tín hiệu cho động cơ tưới nước, còn độ ẩm của đất tăng lên tới ngưỡng đặt thì lại phản hồi về vi điều khiển, tắt động cơ. Độ ẩm sẽ được hiển thị trên màn LCD.

Qua thời gian thực hiện nghiên cứu, thiết kế công trình, Nguyễn Thị Lam cho biết, hệ thống dễ dàng sử dụng, chỉ cần thiết lập độ ẩm cần và đủ cho cây trồng rồi các thao tác tưới sẽ không cần đến sự tham gia của con người. Lắp đặt cả một hệ thống lớn chi phí vẫn thấp hơn rất nhiều ần so với các hệ thống tưới hiện nay đang sử dụng trên thị trường. Hiệu quả đặc biệt là chất lượng tốt, bởi cây có thể được tưới nước vừa đúng, đủ với nhu cầu sử dụng nước, mà không bị thừa hay thiếu.

“Do điều kiện về kinh phí và thời gian có hạn nên em chỉ nghiên cứu dựa trên cơ sở thực nghiệm. Vì vậy, em mong rằng sẽ được tạo điều kiện để được sản xuất, lắp đặt hệ thống tưới nước tự động theo độ ẩm một cách đồng loạt, từ đó đưa ra thị trường được dòng sản phẩm hữu hiệu nhất trong việc tưới tiêu phục vụ nông nghiệp…”, cô học trò bày tỏ.