nghiên cứu kit điều khiển đo lường và điều khiển hệ thống tự động tưới đa năng cho nhà trồng hoa

Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HUẾ
KHOA ĐIỆN



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN

CỨU, THIẾT KẾ KIT ĐIỀU KHIỂN ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU
KHIỂN HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TƯỚI ĐA NĂNG CHO NHÀ TRỒNG HOA

1
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HUẾ
KHOA ĐIỆN



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG
ĐỀ TÀI: NGHIÊN

CỨU, THIẾT KẾ KIT ĐIỀU KHIỂN ĐO
LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TƯỚI ĐA

NĂNG CHO NHÀ TRỒNG HOA.
Sinh viên thực hiện: Giáo viên hướng dẫn:
2
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ KHÓA LUẬN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ
ĐỘNG HÓA TƯỚI PHUN THEO ĐA NĂNG
1.1. Giới thiệu về các công trình nghiên cứu về hệ thống tưới phun hiện
nay.
Kỹ thuật tưới phun là một trong những phương pháp tưới sử dụng nước hợp lý,
tiết kiệm nước và năng lượng, giúp nâng cao hiệu quả kinh tế, tăng năng suất lao
động và tăng năng suất cây trồng.Tưới phun là phương pháp tưới cung cấp nước cho
cây trồng dưới dạng các hạt mưa hoặc hạt sương rơi trên một diện tích nhỏ xung
quanh gốc cây trồng bằng thiết bị gọi là máy phun mưa. Nguyên tắc chính của
phương pháp này là đưa lượng nước rất hạn chế tập trung vào vùng rễ cây thông qua
hệ thống máy bơm, ống dẫn nước và đầu phun để tạo thành mưa cục bộ tưới cho các
loại cây trồng.
Các phương pháp tưới:
- Tưới phun mưa: Kỹ thuật tưới phun mưa là kỹ thuật đưa nước tới cây trồng
vào mặt ruộng dưới dạng mưa nhân tạo nhờ các thiết bị tạo dòng phun mưa (tia mưa)
thích hợp. Phương pháp này ngày càng được phổ biến và áp dụng rộng rãi, nhất là tại
các nước có nền công nghiệp phát triển. Tưới phun mưa: Sử dụng máy bơm nước cột
3
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
áp cao kèm theo ống dẫn và mũi phun tạo mưa. Đây là phương pháp tưới hiện đại có
tác dụng nhiều mặt cả về tạo độ ẩm cho đất và làm mát cho cây, kích thích sinh
trưởng cho cây và đặc biệt có thể tiết kiệm được 30-50% khối lượng nước so với

phương pháp tưới tràn theo rãnh.
- Tưới phun sương: tưới phun sương là một giải pháp điều hòa không khí , hoạt
động dựa trên nguyên tắc bốc hơi nhanh .Nước sạch được nén với áp suất cao qua
những vòi được thiết kế đặc biệt , chuyển hóa thành dạng sương phân tử siêu mỏng
với kích thước hạt sương nhỏ , khuếch tán vào không khí nóng xung quanh , khiến
sương bốc hơi ngay lập tức .Khi bốc hơi nhanh sương hấp thu nhiệt và do đó làm
giảm nhiệt độ của môi trường xung quanh từ 5 – 7oC . Để giảm nhiệt độ trong thời
tiết quá nắng nóng như hiện nay nên lắp đặt hệ thống phun sương ở trước hiên nhà ,
cửa trước khi vào nhà ,hoặc những gia đình có sân vườn thì phun sương là một giải
pháp tạo không gian thoáng mát.
Máy phun sương tạo áp suất cao cho nước để biến thể nước thành sương mù và hơi ẩm
hạ nhiệt cho môi trường, lắng bụi, tạo không khí mát mẻ dễ chịu. Độ bền cao, vận hành êm
không gấy tiếng ồn .Phun sương phù hợp cho: nhà hàng, quán ăn, nhà máy dệt
1.2. Các phương pháp tưới thủ công và bán thủ công.
- Phương pháp tưới rãnh
Là phương pháp tưới để nước chảy theo các rãnh được thiết kế giữa các hàng
cây. Nước được thấm dần vào đất và cung cấp cho cây trồng. Cách tưới này tiết kiệm
và chủ động được nước tưới cho vườn cây, lớp đất mặt vẫn tơi xốp, không bị gí chặt,
kết cấu đất vẫn giữ vững, đất không bị bào mòn, chất dinh dưỡng không bị rửa trôi.
Đây là phương pháp tưới thông dụng thường được bà con tưới cho nhiều vườn cây ăn
4
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
quả trong cả nước. Nhưng chỉ áp dụng được với nơi có địa hình tương đối bằng
phẳng (độ dốc<50). Biện pháp tưới này cũng có một số hạn chế như: lãng phí một
phần nước ở cuối rãnh tưới; gặp khó khăn trong việc vận chuyển công cụ sản xuất
qua rãnh; phải chi phí khá lớn nhân công và thời gian cho việc cải tạo các rãnh nước.
Tưới rãnh thích hợp với cây trồng hàng rộng như ngô, bông, mía , khoai
lang Khi tưới nước từ rãnh thấm vào đất nhờ tác dụng của lực mao dẫn trong đất và

chỉ một phần ít thấm xuống đáy rãnh theo trọng lực. Tưới rãnh lớp đất mặt vẫn tơi
xốp, kết cấu đất ít bị phá vỡ, đất ít bị bào mòn, chất dinh dưỡng không bị rữa trôi
- Phương pháp tưới dải
Tưới dải là tạo nên một lớp nước mỏng 5 – 6 cm chảy men theo độ dốc mặt đất.
- Phương pháp tưới ngầm
Tưới ngầm là phương pháp tưới tước cho cây qua hệ thống thiết bị máy bơm
kèm theo hệ thống các ống dẫn nước đặc biệt nằm dưới lòng đất hoặc có sự chênh
5
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
lệch mực nước của nguồn cung cấp nước. Tưới ngầm tiết kiệm nước. Đất không bị gí
chặt, giữ nguyên hiện trạng kết cấu đất, đất không bị bào mòn, phân bón không bị
rửa trôi. Chi phí đầu tư ban đầu cho phương pháp này khá lớn, chỉ áp dụng được đối
với các loại đất có độ xốp cần thiết cho nước thấm qua dễ dàng. Đây là phương pháp
tưới hiện đại được thực hiện bởi 2 phương pháp sau:
- Biện pháp thứ nhất là đặt ống tưới ngầm hoặc các hầm đào ngầm dưới mặt
đất ở một chiều sâu khoảng 40 – 50 cm và cách nhau một khoảng cách nhất
định để cung cấp nước cho cây trồng.
- Biện pháp thứ hai là xây dựng cống điều tiết trên mương tiêu lộ thiên đểđiều
tiết mực nước trong mương dâng cao cho thông qua các ống ngầm hoặc trực tiếp
ngấm vào tầng đất giữa 2 mương để cung cấp cho cây trồng.
- Phương pháp tưới ngập
Tưới ngập là phương pháp cho nước vào vườn cây một lớp nước nhất định,
trong một thời gian xác định để cung cấp nước cho cây. Phương pháp này kết hợp
được việc tưới nước với tiêu diệt một số loài sâu hại cư trú trong lòng đất (dế cắn rễ
cây, nhộng, các loài ruồi, sâu đục hạt quả xoài và quả các loại cây khác). Phương
pháp tưới này tốn nhiều nước, chỉ áp dụng được với nơi có địa hình tương đối bằng
6
Khóa lu

ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
phẳng, thoát nước tốt. Đất bị gí chặt, dinh dưỡng bị rửa trôi theo dòng nước tiêu, kết
cấu đất bị phá vỡ.
Tưới ngập là tạo nên trên mặt đất một lớp nước nhất định và dần dần thấm vào
đất.Phương pháp này áp dụng cho các cây trồng ưa nước như lúa, cói, một số cây
thức ăn giasúc hoặc áp dụng trong trường hợp rữa mặn.
1.3. Các phương pháp tưới phun mưa.
Kỹ thuật tưới phun mưa là kỹ thuật đưa nước tới cây trồng vào mặt ruộng dưới
dạng mưa nhân tạo nhờ các thiết bị tạo dòng phun mưa (tia mưa) thích hợp. Phương
pháp này ngày càng được phổ biến và áp dụng rộng rãi, nhất là tại các nước có nền
công nghiệp phát triển.Tưới phun mưa: Sử dụng máy bơm nước cột áp cao kèm theo
ống dẫn và mũi phun tạo mưa. Đây là phương pháp tưới hiện đại có tác dụng nhiều
mặt cả về tạo độ ẩm cho đất và làm mát cho cây, kích thích sinh trưởng cho cây và
đặc biệt có thể tiết kiệm được 30-50% khối lượng nước so với phương pháp tưới tràn
theo rãnh.
* Ưu điểm :
- Hiệu quả sử dụng rất cao vì hạn chế cao độ tổn thất nước do bốc hơi vì tia
phun ngắn, cường độ phun mưa và diện tích - khoảng không gian làm ướt - có thể
7
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
được điều chỉnh cho phù hợp sự tăng trưởng của cây trồng, không tạo nên dòng chảy
mặt đất, không phá vỡ cấu tượng đất do hạt mưa nhỏ.
- Do toàn bộ hệ thống đường ống đặt ngầm nên tiết kiệm đất, thuận tiện việc
chăm sóc, canh tác trên đồng ruộng. Mặt khác cũng dễ dàng tự động hóa từng phần
hoặc toàn phần hệ thống tưới, như cơ khí hoá và tự động hóa phần thiết bị điều
khiển, thiết bị tưới mặt ruộng hoặc điều khiển toàn bộ hệ thống từ xa theo chương
trình lập sẵn nên tiết kiệm sức lao động và nâng cao năng suất tưới.

- Nâng cao năng suất tưới và năng suất các khâu canh tác nông nghiệp khác.
- Sử dụng áp lực làm việc loại trung bình và thấp, lưu lượng yêu cầu nhỏ nên
tiết kiệm năng lượng và nguồn nước.
- Có tác dụng cải tạo vi khí hậu khu tưới.
- Hạn chế sâu bệnh, cỏ dại phát triển.
- Kết hợp được tưới nước với phun thuốc trừ sâu, bón phân hóa học.
- Rất phù hợp với các cây trồng mềm yếu (vườn hoa, vườn ươm, cây đang ra
hoa, thụ phấn) và các cây trồng cao cấp trong nhà kính vv.
*Nhược điểm :
- Vòi phun dễ bị tắc nghẽn (khi nước tưới có nhiều tạp chất), nhất là đối với các
vòi phun sương mù (Mist Sdrayer) có các lỗ phun mưa rất nhỏ.
8
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
- Yêu cầu trình độ nhất định trong thiết kế xây dựng và quản lý.
- Vốn đầu tư ban đầu cao hơn so với các kỹ thuật tưới cổ điển.
- Các đường ống và thiết bị hay hư hỏng, dễ bị mất mát, phá hoại do con người
và côn trùng tại mặt ruộng (điều này rất dễ xảy ra ở Việt Nam).
Ngoài tưới tiết kiệm nước bằng công nghệ nhỏ giọt và phun mưa, còn có các
dạng tưới ngầm theo hình thức nước trong các ống đặt ngầm dưới đất theo các lỗ
thấm ra ngoài, tuy dạng tưới này được xem là tương đối tốt hiện nay nhưng thiết bị
đắt, lắp đặt vận hành và sửa chữa rất phức tạp nên trong bài viết này chúng tôi không
đề cập ở đây.
1.4. Phương pháp tưới nhỏ giọt.
Tưới nhỏ giọt (Drip Irrigation/Strickle Irrigation) là một dạng cơ bản của kỹ
thuật tưới tiết kiệm nước (hay vi tưới micro irrigation). Đây là hình thức đưa nước
trực tiếp trên mặt đất đến vùng gốc cây trồng một cách liên tục dưới dạng từng giọt
nhờ các thiết bị đặc trưng là các vòi tạo giọt (được cấp nước bởi hệ thống đường ống
dẫn cấp nước áp lực). Đây là phương pháp tưới hiện đại, thường được áp dụng đối

với những vườn cây ăn trái đặc sản có hiệu quả kinh tế cao ở những vùng thiếu nước
tưới. Cách tưới này tiết kiệm lượng nước tưới tối đa. Đất không bị gí chặt, giữ
nguyên hiện trạng kết cấu đất, đất không bị bào mòn, phân bón không bị rửa trôi.
9
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
Nhưng đây là phương pháp yêu cầu đầu tư lớn nhất, khó áp dụng trong sản xuất đại
trà.
* Các ưu điểm :
- Tưới nhỏ giọt đảm bảo phân bố độ ẩm đều trong tầng đất canh tác (phần có bộ
rễ cây trồng) tạo nên điều kiện thuận lợi về chế độ không khí, nhiệt độ, độ ẩm, chế
độ tiêu hóa thức ăn và quang hợp cho cây trồng.
- Cung cấp nước một cách đều đặn nhưng tránh được hiện tượng tập trung muối
trong nước và trong đất, khắc phục được hiện tượng bạc màu, rửa trôi đất trên đồng
ruộng.
- Tưới nhỏ giọt tiết kiệm nước đến mức tối đa (hơn cả ở tưới phun mưa) vì nó
tránh triệt tiêu đến mức tối thiểu các loại tổn thất nước (do thấm và bốc hơi), ở hệ
thống tưới nhỏ giọt đất tưới cũng được tiết kiệm tối đa.
- Không gây ra xói mòn đất, không tạo nên váng đất đọng trên bề mặt và không
phá vỡ cấu tượng đất do tưới nhỏ giọt được thực hiện một cách liên tục với mức tưới
rất nhỏ dưới dạng từng giọt.
- Đảm bảo năng suất tưới, năng suất lao động được nâng cao không ngừng vì có
khả năng cơ khí hóa, tự động hóa cao độ khâu nước tưới. Tạo điều kiện cơ giới, tự
10
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
động hóa thực hiện tốt một số khâu khác như: phun thuốc trừ sâu, bón phân hóa học
kết hợp tưới nước.

- Việc thực hiện tưới nhỏ giọt thực tế đã rất ít phụ thuộc vào các yếu tố thiên
nhiên : độ dốc địa hình, thành phần và cấu trúc đất tưới, mực nước ngầm ở nông hay
sâu, điều kiện nhiệt độ và không bị chi phối bởi ảnh hưởng của gió như là tưới phun
mưa và có thể thực hiện tưới liên tục suốt ngày đêm.
- Kỹ thuật tưới nhỏ giọt sử dụng cột nước áp lực làm việc thấp và lưu lượng nhỏ
nên tiết kiệm năng lượng giảm chi phí quản lý vận hành. Nói chung áp lực tưới nhỏ
giọt chỉ bằng 10% - 15% ở tưới phun mưa và lượng nước bơm lại ít hơn 70% - 80%.
- Tưới nhỏ giọt đã góp phần ngăn chặn được sự phát triển của cỏ dại quanh gốc
cây và sâu bệnh, vì nước tưới chỉ làm ẩm quanh gốc cây.
- Kỹ thuật tưới tiết kiệm nước cho phép cung cấp nước trực tiếp đến tận rễ cây
và khống chế phân bố độ ẩm vùng hoạt động của bộ rễ cây nên rất tiết kiệm nước
tưới. Thực tế kỹ thuật tưới này dùng nước ít hao từ 20 - 30% so với tưới phun mưa
toàn bộ, thậm chí có thể tiết kiệm từ 50 đến 80% so với kỹ thuật tưới thông thường.
- Cung cấp nước thường xuyên, tạo ra môi trường ẩm trong đất gần độ ẩm tối đa
đồng ruộng. Lượng nước tưới có thể được khống chế và điều khiển dễ dàng để bảo
đảm nước tưới được phân bố đều trong vùng đất có bộ rễ hoạt động, duy trì chế độ
ẩm thích hợp theo nhu cầu sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Nhờ khả năng
11
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
cung cấp nước và chất dinh dưỡng trực tiếp tới rễ cây nên cây trồng sinh trưởng, phát
triển nhanh, đạt năng suất cao.
* Các nhược điểm:
- Nhược điểm chủ yếu là dễ gây ra sự tắc bí (nước khó thoát) tại các vòi tạo giọt
và ống nhỏ giọt, các đường ống dẫn trong các thiết bị tạo giọt dễ bị tắc do bùn cát,
rong tảo, tạp chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng không hòa tan, các chất keo và
cacbonnatcanxi kết tủa. Sự tắc bí này đã gây tốn công sức xử lý khắc phục và yêu
cầu phải xử lý nước trong sạch (qua hệ thống lọc).
- Khác với kỹ thuật tưới phun mưa, ở tưới nhỏ giọt không có khả năng làm mát

cây, cải tạo vi khí hậu, không có khả năng rửa lá cây. Tác dụng cải tạo tiểu khí hậu
đồng ruộng bị hạn chế.
Vốn đầu tư trong xây dựng tương đối cao và đòi hỏi phải có trình độ trong xây
dựng và quản lý.
- Trong một số trường hợp, sự phân bố độ ẩm tưới bị thiếu và không đồng đều ở
khối đất canh tác chứa bộ rễ cây.
- Nếu việc tưới nhỏ giọt bị gián đoạn, chững lại thì cây trồng sẽ xấu đi nhiều
hơn so với phương pháp tưới thông thường.
1.5. So sánh các phương pháp tưới khác nhau.
12
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
Phương pháp Thủ công và bán
thủ công
Tưới phun mưa Tưới nhỏ giọt
Ưu điểm - Không yêu cầu
trình độ kỹ
thuật, tiết kiệm
kinh phí đầu tư.
- Năng suất lao động
cao.
- Có thể áp dụng tự
động hóa vào quá
trình tưới nề giảm
nhân công.
- Tiết kiệm nước,
tiết kiệm nhân lực,
tiết kiệm đất, thuận
tiện cho việc chăm

sóc và canh tác.
- Cải tạo vi khí hậu
khu tưới.
- Có thể điều chỉnh
lượng tưới cho phù
hợp với quá trình
phát triển của cây,
- Phân bố độ ẩm đều
trong đất tạo điều kiện
cho cây phát triển tốt.
- Cung cấp nước đều
đặn cho cây tránh tình
trạng bạc màu rửa trôi,
không phá vỡ cấu
tượng đất.
- Tiết kiệm nhân công,
chi phí quản lý và tiết
kiệm nước tối đa (hơn
cả pp tưới phun mưa).
- Tăng năng suất lao
động, năng suất tưới,
kết hợp bón phân và
phun thuốc trừ sâu.
- Ít phụ thuộc vào yếu
13
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
không tạo nên dòng
chảy nên không phá

vỡ cấu tượng đất.
- Kết hợp tưới nước
với bón phân và
thuốc tù sâu.
tố thiên nhiên nên có
thể tưới liên tục ngày
đêm.
Nhược điểm - Tốn rất nhiều
nhân công cho
việc tưới tiêu và
chăm sóc.
- Việc tưới thủ
công tốn nhiều
nước, gây xói
mòn và phá vỡ
cấu tượng đất.
- Khó khăn trong
việc bố trí diện
tích trồng trọt để
tiện cho việc đi
- Vốn đầu tư cao,
yêu cầu trình độ xây
dựng quản lý.
- Vòi phun dễ bị tắc
nghẽn do tạp chất.
- Các đường ống dễ
bị hư hại và mất
mát.
- Vốn đầu tư cao, yêu
cầu về trình độ quản lý,

xây dựng và vận hành
cao.
- Dễ gây ra sự tắc bí
cho đường ống do cát,
tạp chất nên gây tốn
công xử lý.
- Không có khả năng
làm mát cây, xử lý vi
khí hậu và rửa lá cây.
- Trong một số trường
hợp sự phân bố độ ẩm
14
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
lại chăm sóc. không đồng đều ở rễ
cây.
- Nếu việc tưới bị
chững lại thì ảnh hưởng
đến quá trình phát triển
của cây.
1.6. Tổng kết chương 1.
Nhìn chung các phương pháp tưới đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng
nhưng đều mang lại một lợi ích nhất định cho người trồng cây. Tùy vào từng điều
kiện của từng vùng trồng trọt và điều kiện kinh tế để áp dụng phương pháp tưới tiêu
hiệu quả nhất và mang lại năng suất cao nhất.
CHƯƠNG II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
15
Khóa lu
ận tốt nghiệp

SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát triển của cây trồng.
2.1.1. Yếu tố nhiệt độ môi trường.
Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng của cây trồng. Cây
có thể sinh trưởng và phát triển trong một khoảng nhiệt khá rộng vì vậy mỗi loại cây
trồng khác nhau thì tồn tại ở những khoảng nhiệt độ khác nhau.
Trong giới hạn sinh trưởng của cây thì có khoảng nhiệt độ tối thích cho sự
sinh trưởng, ở nhiệt độ đó sự sinh trưởng của cây xảy ra thuận lợi nhất, trên dưới
khoảng nhiệt độ tối thích thi tốc độ sinh trưởng sẽ giảm so với khoảng nhiệt độ tối
thích. Ban ngày nhiệt độ cao thuận lợi cho cây quang hợp và tích lũy chất hữu cơ,
ban đêm nhiệt độ hạ thấp sẽ hạn chế hô hấp và tiêu phí chất hữu cơ, giảm sự thoát
hơi nước nên sinh trưởng nhanh hơn. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm tạo
điều kiện thuận lợi cho sự tích lũy tinh bột trong các cơ quan sinh sản và dự trữ như
củ khoai lang, khoai tây, củ sắn, hạt hòa thảo , do đó làm tăng năng suất mùa màng.
2.1.2. Yếu tố độ ẩm môi trường
Ý nghĩa của nước đối với sinh vật: Sau nhân tố nhiệt độ, nước (độ ẩm) là một
nhân tố sinh thái vô cùng quan trọng.
Nước chứa trong cơ thể sinh vật một hàm lượng rất cao, từ 50 - 90% khối lượng
cơ thể sinh vật là nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệ cao hơn, tới 98% như ở một
16
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
số cây mọng nước, ở ruột khoang (ví dụ: thủy tức). Nước là nguyên liệu cho cây
trong quá trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ. Nước là môi trường hoà tan chất vô
cơ và phương tiện vận chuyển chất vô cơ và hữu cơ trong cây. Nước tham gia vào
quá trình trao đổi năng lượng và điều hòa nhiệt độ cây trồng.
2.1.3. Yếu tố về ánh sáng.
Ánh sáng là nguồn năng lượng cơ bản cho mọi hoạt động sống của thực vật, có
vai trò chi phối đến các yếu tố khí hậu khác, nhưng phân bố không đề trong không

gian và thời gian. - Mỗi nhóm thích nghi với điều kiện chiếu sáng khác nhau.
+ Nhóm cây ưa sáng mọc ở nơi trống trải có lá dày, màu xanh nhạt.
+ Nhóm cây ưa bóng nhận ánh sáng khuyếch tán có lá mỏng màu xanh đậm
+ Cây chịu bóng phát triển được ở những nơi giàu ánh sáng và nơi ít ánh sáng
.
2.1.4. Yếu tố về gió.
Gió có ảnh hưởng rõ rệt đến nhiệt độ, độ ẩm của môi trường dẫn đến sự thay
đổi thời tiết, ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước của thực vật. Gió có ảnh hưởng lớn
đến cây trồng, gió là sự thể hiện của nhiệt độ, độ ẩm…
2.1.5. Phân bón.
17
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
Phân bón có ý nghĩa rất quan trọng trong đời sống của thực vật.nó không
những có tác dụng làm cho cây sinh trưởng nhanh mà còn là nhân tố ảnh hưởng rất
lớn đến sự hình thành và phát triển cơ thể thực vật.Theo nhiều tài liệu trên thế giới,
chí sử dụng phân bón chiếm 30%. Việc kết hợp cân đối các nguồn phân, khả năng
cung cấp của đất, thế thống canh tác, giống cây trồng, điều kiện thời tiết thích hợp sẽ
nâng cao hiệu quả sư dụng phân bón, giảm chi phí, nâng cao hiệu quả sản xuất, bảo
vệ môi trường sinh thái bền vững.Phân bón là các chất hữu cơ hoặc vô cơ chứa các
nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng đươc bón trực tiếp vào đất hoặc hoà
lẫn vào nước phun, xử lý hạt giống, rễ và cây con.
Cây trồng cần cung cấp các chất dinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển. Các
chất dinh dưỡng này bao gồm các nguyên tố đa lượng, trung lượng, vi lượng và các
nguyên tố khoáng cần thiết cho cây, chúng đều có trong đất và được cây trồng hấp
thụ qua hệ thống rễ. Tuy nhiên số lượng các nguyên tố này đất không có khả năng
cung cấp đủ cho cây trồng trong quá trình sinh trưởng, do đó phải bón phân bổ sung.
Viêc bón phân cho cây trồng phải tiến hành thường xuyên và được chú trọng để tạo
điều kiện cho cây sinh trưởng tốt và nâng cao sức sống cho cây trồng.

Bón phân cũng như những biện pháp kỹ thuật canh tác khác nhau, thường
không chỉ gây ra một tác động trực tiếp dẫn đến một kết quả nào đó mà thường có
nhiều tác động lên các thành tố trong hệ sinh thái và có thể dẫn đến những kết quả
18
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
khác nhau. Do đặc điểm của quá trình phản ứng dây chuyền và quá trình tiếp nhận
các tác động từ bên ngoài vào các hệ sinh thái mà có thể có những tác động rất mạnh
nhưng không gây ra hiệu quả gì đáng kể, trong khi đó, có những tác động nhẹ nhàng,
nhưng được nhân lên trong phản ứng dây chuyền và tạo nên những hiệu quả rất lớn.
Bón phân hợp lý có thể không cần sử dụng những lượng phân bón mà có thể đạt
được hiệu quả rất cao.
2.2. Tính toán thiết kế, bố trí hệ thống ống dẫn nước, vòi phun.
2.2.1. Tính toán áp lực nước.
Bảng áp lực và tầm phun
Các đại lượng
Áp lực thấp,
tầm phun gần
Áp lực vừa,
tầm phun vừa
Áp lực
cao, tầm phun
xa
Áp lực làm việc 1¸3 3¸5 >6,0
Lưu lượng (m3/h) 0,3¸11 11¸40 >40,0
Bán kính tầm phun
(m)
5¸20 20¸40 >40,0
Cần có

19
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
2.2.2. Tính toán bán kính phun của vòi.
1) Phân loại vòi phun
a) Theo nguyên lý làm việc, vòi phun mưa được chia thành hai loại chính sau:
- Vòi phun ly tâm: sử dụng cho máy phun mưa áp lực thấp và tầm phun gần;
- Vòi phun tia: sử dụng cho máy phun mưa áp lực lớn và tầm phun xa.
b) Theo áp lực nước cho phép ở đầu vòi phun và bán kính tầm phun, vòi phun
mưa được chia thành ba loại nêu trong bảng 1:
Bảng 1

- Thông số kỹ thuật chính của các loại vòi phun mưa thường được sử
dụng để tưới cho cây trồng cạn
Thông số kỹ
thuật
Vòi phun áp
lực thấp
Vòi phun áp
lực vừa
Vòi phun áp
lực cao
1. Áp lực làm
việc
( Mpa)
Từ 0,1 đến
0,3
Từ 0,3 đến
0,5

> 0,5
2. Lưu lượng
phun
(m
3
/h)
Từ 0,3 đến
11,0
Từ 11 đến 40 > 40
3.Bán kính Từ 5 đến 20 Từ 20 đến 40 > 40
20
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
tầm phun(m)
2) Lựa chọn vòi phun
Căn cứ vào điều kiện thực tế tại vùng tưới và đặc điểm sinh học của loại cây
trồng cần tưới mà lựa chọn loại vòi phun mưa phù hợp. Bảng 2 quy định trị số H/d
thích hợp đối với các loại cây trồng, trong đó H là áp lực nước đầu vòi phun và d là
đường kính miệng vòi. Đơn vị của H và d tính bằng mét (m).
Bảng 2

- Trị số H/d thích hợp đối với các loại cây trồng
Loại cây trồng Trị số H/d
1. Các loại rau
≥
4 000
2. Cây lương thực và cây công nghiệp
≥
3 000

21
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
3. Cây ăn quả
≥
2 500
4. Cỏ chăn nuôi
≥
2 000
a) Xác định cường độ phun mưa
- Cường độ phun mưa ký hiệu là p, đơn vị là mm/h, được xác định như sau:
+) Xác định theo lý thuyết:
p = 1 000
2
.R
q
π
.
β
trong đó:
R là bán kính tầm phun mưa, m;
q là lưu lượng phun, m
3
/h, phụ thuộc vào loại vòi phun;
β
là hệ số phụ thuộc vào sơ đồ bố trí vòi phun (xem hình 1):
- Sơ đồ bố trí hình vuông:
β
= 1,57;

- Sơ đồ bố trí hình tam giác:
β
= 1,20;
- Sơ đồ bố trí hình chữ nhật:
β
= 1,81;
+) Xác định theo số liệu thực đo ngoài hiện trường:
22
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
Cường độ phun tại điểm phun thứ i:
p =
t
h
i
∆
trong đó:
∆
h
i
là độ sâu lớp nước đo được tại điểm i trên diện tích phun, mm;
t là thời gian phun, h;
Cường độ phun trung bình toàn khu tưới, ký hiệu là
p
, mm/h:
p
=
t
h

trong đó
h
là độ sâu lớp nước bình quân đo được trên diện tích được tưới phun
mưa, mm.
d) Cường độ phun mưa xác định theo 5.4.1không lớn hơn hệ số ngấm của đất
được tưới trong thời gian phun mưa và không vượt quá cường độ phun mưa cho
phép. Cường độ phun mưa cho phép phụ thuộc vào đặc điểm của loại đất canh tác và
độ dốc địa hình khu canh tác, lấy theo quy định sau:
+) Với khu tưới có độ dốc mặt đất dưới 5 %:
- Đất cát: 20 mm/h;
23
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
- Đất thịt pha cát: 15 mm/h;
- Đất cát pha: 12 mm/h;
- Đất thịt: 10 mm/h;
- Đất sét: 8 mm/h;
+) Khi độ dốc địa hình khu tưới từ 5 % trở lên, cường độ phun mưa phải giảm
tương ứng với tỷ lệ giảm tốc độ thấm của đất, lấy theo bảng 3:
Bảng 3 - Mức độ giảm tốc độ thấm theo độ dốc bề mặt khu tưới
Độ dốc mặt đất % Mức độ giảm tốc độ thấm %
< 5 0
Từ 5 đến 8 20
Từ 8 đến 12 40
Từ 12 đến 20 60
> 20 75
e) Độ đồng đều của tưới phun mưa
Đánh giá mức độ đồng đều của tưới phun mưa theo công thức :C
u

=








∆
−
h
h
1
Trong đó:
24
Khóa lu
ận tốt nghiệp
SVTT: Lê Hữu Cường GVHD: Th.s Lê Đình Hiếu (B)
C
u
(%): là hệ số đồng đều. Hệ số C
u
trung bình cho cả khu tưới không nhỏ hơn
75 % và cho từng hàng phun không không nhỏ hơn 85 %
h
(mm): là độ sâu lớp nước phun tại các điểm đo, xác định theo công thức:
h
=
n

h
n
i
i
∑
=1
h
∆
là chênh lệch bình quân ở các điểm đo, mm:
h
∆
=
n
hh
n
i
i
∑
=
−
1
n là số điểm đo.
f) Sơ đồ bố trí vòi phun
Tuỳ thuộc điều kiện cụ thể của khu tưới mà lựa chọn một trong các sơ đồ bố trí
sau (xem hình 1):
- Tốc độ gió dưới 1,5 m/s : áp dụng sơ đồ a (kiểu tam giác);
- Tốc độ gió từ 1,5 m/s đến 3,5 m/s : áp dụng sơ đồ b (kiểu hình vuông);
- Tốc độ gió từ 3,5 m/s đến dưới 5,0 m/s: áp dụng sơ đồ c hoặc sơ đồ d;
- Tốc độ gió từ 5,0 m/s trở lên : ngừng tưới.
25