Cảm biến nông nghiệp được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong các nhà kính. Đây là giải pháp công nghệ hiện đại giúp tự động hóa quá trình trồng trọt - song song với đó là khả năng tiết kiệm tài nguyên và tăng năng suất cây trồng lên đến 20 - 30%. Trong bài viết này, Sensors Việt Nam sẽ cùng bạn đọc tìm hiểu chi tiết về các loại cảm biến, lợi ích, ứng dụng thực tế và cách triển khai chúng trong quá trình canh tác nông nghiệp thời 4.0.
CẢM BIẾN NÔNG NGHIỆP LÀ GÌ?
Cảm biến nông nghiệp là các thiết bị điện tử thông minh, được dùng để thu thập dữ liệu về môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, nước, không khí…) theo thời gian thực.
Giờ đây, thay vì dựa vào kinh nghiệm trồng trọt truyền thống và bị phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện thời tiết, thì người nông dân hiện đại có thể sử dụng cảm biến cho nông nghiệp để xác định các yếu tố có liên quan đến cây trồng, từ đó đưa ra quyết định chăm sóc chủ động, kịp thời, phù hợp và khoa học hơn. Đặc biệt, trong các nhà kính thì người ta còn sử dụng dữ liệu từ cảm biến để tự điều chỉnh môi trường thích hợp cho cây cối sinh sôi, phát triển.
Đó cũng chính là nguồn gốc ra đời của nông nghiệp thông minh - mô hình kết hợp cảm biến hiện đại với hệ thống điều khiển thông minh và máy móc thiết bị để phân tích dữ liệu, dự đoán vấn đề và tự động hóa quy trình trồng trọt - từ điều chỉnh môi trường, tưới tiêu, bón phân, cho đến phun thuốc và thu hoạch.
Vòng lặp "nông nghiệp thông minh" diễn ra như sau: Cảm biến → Dữ liệu → Phân tích → Tự động hóa trồng trọt → Tiết kiệm chi phí, thời gian, công sức và tối ưu năng suất.
Nông nghiệp thông minh kết hợp cảm biến với hệ thống điều khiển và máy móc thiết bị
XEM THÊM: ĐIỂM DANH 5+ CẢM BIẾN TÒA NHÀ THÔNG MINH KHÔNG THỂ THIẾU
CÁC LOẠI CẢM BIẾN NÔNG NGHIỆP PHỔ BIẾN NHẤT
Dưới đây là những cảm biến nông nghiệp phổ biến nhất hiện nay:
Cảm Biến Độ Ẩm
Đây là cảm biến thông minh được dùng nhiều nhất trong nông nghiệp. Nó có chức năng đo lượng nước trong đất với độ chính xác cực kỳ cao. Khi độ ẩm đất dưới ngưỡng tối ưu → cảm biến gửi tín hiệu → kích hoạt tưới tự động → Đúng thời điểm, tưới vừa đủ → Tiết kiệm năng lượng, thời gian và công sức.
Cảm Biến Nhiệt Độ
Nhiệt độ là một trong những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và chất lượng đầu ra của cây trồng. Thông thường, các cảm biến trong nông nghiệp sẽ được lắp đặt với nhiệm vụ giám sát nhiệt độ không khí và đất liên tục - vừa để cảnh báo sớm các vấn đề thời tiết, vừa để xác định thời gian gieo trồng tối ưu.
Nguyên lý vận hành cơ bản: Khi nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp → cảm biến gửi tín hiệu → điều hoà hoạt động để cân bằng nhiệt độ.
Các thiết bị đo nhiệt độ là ưu tiên hàng đầu trong nông nghiệp thông minh
XEM THÊM: CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ HỒNG NGOẠI TRONG THỜI ĐẠI TỰ ĐỘNG HOÁ 4.0
Cảm Biến PH Đất
Đây là thiết bị chuyên dùng để đo độ axit / kiềm của đất → giúp người nông dân phân tích chính xác tính chất đất → bổ sung chất cần thiết với lượng vừa đủ để cải thiện môi trường sống cho cây trồng.
Cảm Biến NPK
Cảm biến nông nghiệp này còn được biết đến như công cụ quản lý dinh dưỡng đất. Nó được dùng để theo dõi liên tục các chỉ số nồng độ Nitơ (N), Phốt Phát (P) và Kali (K). Đây chính là ba hàm lượng dinh dưỡng quan trọng nhất trong nông nghiệp trồng trọt. Dữ liệu thu thập từ cảm biến giúp người nông dân điều chỉnh kế hoạch bón phân một cách kịp thời, khoa học và tránh lãng phí → tăng hiệu quả hấp thụ dinh dưỡng của cây trồng và ngăn chặn ô nhiễm đất cùng mạch nước ngầm.
Cảm Biến CO2
Đây cũng là một cảm biến cho nông nghiệp vô cùng quan trọng, đặc biệt là trong mô hình nhà kính. Thiết bị này sẽ theo dõi nồng độ CO2 có trong không khí theo thời gian thực và phát cảnh báo hoặc tự động điều chỉnh cấp / xả CO2 khi nồng độ thấp hoặc vượt ngưỡng cho phép → Đảm bảo hiệu quả quang hợp và tăng năng suất cây trồng đáng kể.
Cảm biến CO2 không thể thiếu trong nông nghiệp thông minh
XEM THÊM: CẢM BIẾN NỒNG ĐỘ CO2 VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG - SẢN XUẤT
Một số bộ cảm biến dùng trong trồng trọt công nghệ cao khác:
- Cảm biến EC/độ mặn
- Cảm biến ánh sáng
- Cảm biến hình ảnh đa quang phổ
- Cảm biến lượng mưa
- Cảm biến lưu lượng khí.
…
LỢI ÍCH THỰC TẾ CỦA CẢM BIẾN NÔNG NGHIỆP
Lợi ích của việc sử dụng mô-đun cảm biến nông nghiệp vào quá trình trồng trọt là rất đáng kể, điển hình gồm có:
Tiết kiệm chi phí
Nhờ dữ liệu chính xác từ cảm biến mà người nông dân có thể xác định chính xác thời điểm cần tưới nước, bón phân, cung cấp/cắt giảm lượng ánh sáng/CO2…. Điều này giúp giảm đáng kể lượng nước, phân bón và năng lượng vận hành → tránh lãng phí tài nguyên và bảo vệ môi trường.
Tối ưu năng suất và chất lượng cây trồng
Cảm biến nông nghiệp sẽ đưa ra những dữ liệu thống kê chính xác về môi trường sống của cây → người nông dân căn cứ vào đó để bổ sung hoặc loại bỏ các yếu tố cho phù hợp → tạo ra môi trường sinh trưởng phù hợp, ít sâu bệnh → nông sản phát triển tốt, cho năng suất cao và đạt tiêu chuẩn chất lượng vượt trội (VietGAP, GlobalGAP).
Giảm thiểu rủi ro từ biến đổi khí hậu
Tại các nhà kính thì bộ cảm biến dùng trong trồng trọt công nghệ cao sẽ đóng vai trò cảnh báo sớm sự biến đổi của các yếu tố môi trường theo thời gian thực (nhiệt độ tăng cao/giảm mạnh, dư thừa/thiếu hụt CO2, nắng to / râm mát cả ngày…) → giúp người nông dân chủ động ứng phó với sự biến đổi bất thường của thời tiết → bảo vệ toàn vẹn sức khỏe cây trồng.
Tiết kiệm thời gian và công sức lao động
Thay vì phải ra đồng để làm việc và kiểm tra thủ công thường xuyên, giờ đây người nông dân có thể quản lý hàng chục hecta đất trồng trọt chỉ với một hệ thống điều khiển duy nhất. Không chỉ giám sát các yếu tố liên quan đến môi trường và cây trồng, mà còn có thể tự động kích hoạt các thiết bị như máy bơm - tưới nước, cấp/xả CO2, điều hoà nhiệt độ, hoặc rèm che… khi các chỉ số tương ứng vượt ngưỡng cho phép.
Cảm biến nông nghiệp giúp nhà nông tiết kiệm nhiều chi phí, thời gian và công sức cho việc đồng áng
XEM THÊM: CẢM BIẾN ĐO NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM
Bạn nghĩ sao về sự đa năng và tính tiện lợi của các cảm biến nông nghiệp thông minh? Nếu thấy bài viết này hữu ích thì đừng ngần ngại mà hãy chia sẻ nó. Bên cạnh đó, nếu có nhu cầu được tư vấn kỹ hơn hoặc mua cảm biến trong nông nghiệp chất lượng - giá tốt thì hãy liên hệ trực tiếp cho Sensors Việt Nam nhé!