Kỹ sư Phan Phước Lộc (bìa trái), trưởng nhóm nghiên cứu trao đổi hướng phát triển hệ thống E-aqua cùng với bà Nguyễn Minh Hà, Giám đốc Cenintec. Ảnh: Hà Thế An.

Ăn cùng, ngủ cùng, làm cùng nông dân

Nhìn thấy nỗi khổ của người dân nuôi tôm thất bại, tôm chết trắng đồng, một nhóm kỹ sư trẻ của Trung tâm phát triển công nghệ và thiết bị công nghiệp Sài Gòn (Cenintec) đã đưa tiến bộ khoa học vào ao tôm để giúp đỡ bà con.Ăn cùng, ngủ cùng, làm cùng nông dânNuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nghề nuôi tôm đang là loại hình kinh tế mang lại doanh thu rất lớn. Ví dụ thu nhập trên 1 ha lúa sau khi trừ công lao động khoảng 40 triệu, nhưng 1 ha nuôi tôm mỗi năm cho lợi nhuận lên đến hàng tỉ đồng, mang lại giá trị kinh tế cao.

Tuy nhiên, nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi tôm đòi hỏi những kỹ thuật rất khó, yêu cầu rất cao về nguồn nước. Việc đảm bảo lượng oxy trong nước để tôm có thể sinh trưởng và phát triển tốt là bài toán rất nan giải đối với nhiều nông dân. Hơn nữa, tôm là loài thủy sản rất dễ mắc bệnh, do đó, việc theo dõi và đo đạc các thành phần trong nguồn nước của ao nuôi là rất quan trọng. Nhiều hộ nuôi đã thiệt hại hàng tỉ đồng do nguồn nước không đảm bảo, dẫn đến tôm bị dịch bệnh và chết.

Thấy được thực tế đó, nhóm kỹ sư trẻ gồm 4 thành viên: Phan Phước Lộc, Lê Đình Cẩn, Lê Thanh Phong, Phạm Huy Hòe thuộc Trung tâm phát triển công nghệ và thiết bị công nghiệp Sài Gòn đã cùng đặt câu hỏi: “Tại sao một ngành nông nghiệp có giá trị cao như vậy lại không thể ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật để tăng năng suất, trong khi lĩnh vực tự động hóa trong nông nghiệp ở Việt Nam đang trở thành một xu hướng mang nhiều tiềm năng?

 Và để tìm lời giải, nhóm kỹ sư quyết tâm làm… nông dân chính hiệu, bỏ ra hàng tháng trời, cùng ăn ngủ trên những ruộng tôm, gắn bó với người nông dân, để tìm hiểu, thiết kế hệ thống giám sát và điều khiển chất lượng nước trong ao nuôi thủy sản (E-aqua). Có hệ thống rồi, nhóm lại tiếp tục giải bài toán đưa công nghệ nuôi tôm thâm canh đến với bà con nông dân. 

Để thực nghiệm sản phẩm, nhóm đã thuê trực tiếp một trại nuôi tôm ở huyện Cần Giờ (TP.HCM). Tuy nhiên, quá trình tìm kiếm ao tôm của nông dân để thực nghiệm không phải là điều đơn giản.

“Riêng việc để người lạ vào trong trại tôm cũng là điều rất khó huống hồ là việc để mình lắp đặt các thiết bị lạ vào trong ao tôm”, Phan Phước Lộc - thành viên nhóm nói.

Sau nhiều ngày “cắm chốt” ở các trại tôm, thuyết phục, giải thích cặn kẽ những lợi ích của hệ thống mới, người dân mới chịu để nhóm làm thí nghiệm. Có bác nông dân còn bảo: "Rủi có chuyện gì thất thoát vài trăm triệu của tôi, là tôi đưa mấy anh ra tòa. Những lúc ấy, cả nhóm chỉ biết cười.

Những tháng ngày đó, nhóm phải cùng ăn cùng ở với nông dân trong những căn chòi tạm bợ, thiếu thốn đủ điều. Những lúc chạy thử nghiệm, gặp sự cố về hệ thống, các thành viên trong nhóm lại phải vượt vài chục cây số bằng xe máy từ trại tôm về trung tâm thành phố mua linh kiện thay thế.

“Nhưng nghe các cô các bác kể về những gian truân của nghề nuôi tôm, năm được mùa, may mắn thu về tiền tỉ, cũng có năm thất bát, chịu cảnh thua lỗ trắng tay. Những người nuôi tôm lâu năm, được xem như những vị “trưởng lão” trong nghề nói rằng, nuôi tôm như đánh cược gia sản với ông trời. Điều đó càng khiến nhóm quyết tâm vượt qua mọi khó khăn, mang công nghệ đến với nông dân” – kỹ sư Lê Đình Cẩn nói.

E-aqua: Hướng đi mới cho nông dân thời công nghệ

Hiện nay, nông nghiệp chính xác (Precision agriculture - đo thông số để xác định được tình hình thực tế của môi trường nuôi) là xu hướng phát triển nông nghiệp kết hợp tự động hóa đang phát triển mạnh mẽ trên thế giới.

Với sự trợ giúp của các hình ảnh vệ tinh và các cảm biến tiên tiến, người nông dân có thể tối ưu hóa quy trình chăm sóc nông, thủy sản của mình. Nông nghiệp chính xác khiến cho chi phí quản lý trang trại luôn nằm ở mức tối ưu, khi chỉ sử dụng tài nguyên vừa đủ cho nhu cầu của cây trồng, vật nuôi tại bất kỳ điều kiện nào. Việc được đáp ứng theo đúng nhu cầu, không dư cũng không thiếu, nhiều nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng, cây trồng, vật nuôi sẽ có điều kiện đạt năng suất tối đa.

E-aqua chính là một trong những công nghệ nông nghiệp chính xác. Điều đặc biệt của hệ thống E-aqua so với các hệ thống đo của nước ngoài, là chỉ với 1 bộ đầu dò (sensor) có thể đo cho 8 điểm đo. Chi phí thấp hơn nhiều so với phương pháp dùng 1 bộ sensor cho 1 điểm đo.

Sơ đồ hoạt động của hệ thống E-aqua. Ảnh: Cenintec cung cấp

Hệ thống sẽ tuần tự lấy nước từ các điểm cần đo (8 điểm/1 hệ thống) về máy bơm. Từ đó, các sensor sẽ thực hiện đo tất cả các chỉ tiêu của lượng nước như: nhiệt độ, DO (nồng độ oxy), pH (độ chua), TAN (NH3+NH4), NO2-, H2S, độ đục, độ mặn, độ kiềm…

Các dữ liệu này sẽ được cập nhật lên đám mây, giúp người dùng giám sát từ xa thông qua các thiết bị di động thông minh như điện thoại, máy tính bảng. Dữ liệu sẽ được so sánh với ngưỡng cho phép được cài đặt sẵn để thực hiện cảnh báo bật hay tắt các thiết bị vận hành tự động.

Ngoài ra, hệ thống này có nhiều chức năng điều khiển thông minh như: hẹn giờ, cảnh báo khi các thông số vượt giới hạn, hú còi và hiển thị trên điện thoại thi có các sự số về lỗi hệ thống hoặc cúp điện. Hệ thống này còn có thể mở rộng theo yêu cầu của các trang trại lớn, có nhu cầu lưu trữ toàn bộ tình hình vận hành của từng thiết bị.

Trong thời gian thử nghiệm hệ thống tại 2 hồ nuôi tôm, nhóm phát triển đã cơ bản đạt được những kết quả khả quan. Các máy quạt oxy được điều chỉnh mở tắt tự động theo lượng oxy có trong nước nên tiết kiệm được lượng điện năng tiêu thụ, giảm được lượng người trông coi hồ. Tôm sinh trưởng và phát triển rất tốt, không mắc dịch bệnh, giảm bớt được nỗi lo thường trực của người dân về chất lượng nước trong hồ. 

Với những ưu điểm trên, theo tính toán, hệ thống giám sát chất lượng nước có thể tiết kiệm đến 20% chi phí điện năng, giảm chi phí nhân công (1 người có thể trông coi đến 4 ao nuôi), tôm phát triển tốt và cho sản lượng tăng từ 5% đến 10% so với không có hệ thống giám sát.  

Màn hình hiển thị kết quả đo và thời gian đo lần gần nhất của điểm đo các hồ. Ảnh: Cenintec cung cấp.

Theo kỹ sư Lộc, giao diện của hệ thống hoàn toàn bằng tiếng Việt nên rất dễ dàng vận hành, thực hiện thao tác kiểm tra và ra lệnh. Các chức năng của hệ thống được bố trí trực quan, với những biểu tượng sinh động, gần gũi giúp bất cứ người dân bình thường nào cũng có thể giám sát và điều khiển.

“Trong quá trình lắp đặt hệ thống cho bà con, chúng tôi sẽ hướng dẫn sử dụng chương trình một cách cụ thể, chi tiết, kèm theo đó là tặng sách hướng dẫn sử dụng. Mỗi khi gặp sự cố bà con có thể điện thoại đến đường dây nóng của trung tâm, các kỹ sư sẽ đến tận nơi xử lý”.

Về hướng phát triển và ứng dụng E-aqua, bà Nguyễn Minh Hà, Giám đốc Cenintec cho biết, trong quý 1 năm 2016, đơn vị sẽ liên kết với Trung tâm ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ, thuộc Sở KHCN tỉnh An Giang thử nghiệm hệ thống giám sát và điều khiển chất lượng nước tự động trong mô hình nuôi tôm càng xanh.

“Trong thời gian thử nghiệm, chúng tôi sẽ tiếp tục hoàn thiện và tối ưu hệ thống. Sau đó, căn cứ vào những kết quả đã đạt được, chúng tôi sẽ tiến hành chuyển giao công nghệ này để sản phẩm có thể đến được với bà con nông dân. Với nông nghiệp chính xác, ngành nông nghiệp phải khác đi. Và người nông dân phải thực sự giàu với đúng công sức và giá trị sản phẩm mình tạo ra”.