Thiết bị tự động bón phân theo... nhu cầu của cây trồng

Sử dụng kỹ thuật xử lý hình ảnh để bón phân giúp triển khai đúng liều lượng phân bón theo kích cỡ của cây trồng: các cây nhỏ sẽ nhận được nhiều và các cây lớn hơn sẽ nhận được ít hơn.

Trong việc bón phân cho cây trồng, việc điều chỉnh tỷ lệ phân bón đạt mức ổn định là một khâu hết sức khó khăn. Do vậy, hiện các nhà nghiên cứu đang cố gắng giải quyết vấn đề này bằng cách phát triển một loại thiết bị bón phân gắn với đầu máy kéo, trên có chứa ba loại phân bón để giúp nông dân bón phân theo tỷ lệ thích hợp. Được biết, lý thuyết về việc điều chỉnh tỷ lệ phân bón đã được áp dụng cho các trang trại cọ dầu ở Đức và Malaysia, và vì thế, điều này đã khích lệ rất nhiều cho các nhà nghiên cứu tại Đại học RMUTT của Thái Lan.

Trưởng nhóm nghiên cứu, GS. Kiattisak Sangkradit thuộc Phân khoa Kỹ thuật Nông nghiệp của RMUTT, cùng trợ lý là Suriya Worawong đã nghiên cứu thành công phương pháp phát triển công nghệ chính xác để tìm ra tỷ lệ thích hợp cho việc phối trộn phân bón.

GS. Kiattisak Sangkradit thuộc Phân khoa Kỹ thuật Nông nghiệp của RMUTT, cùng trợ lý là Suriya Worawong bên cỗ xe phối trộn phân bón tự động.

Sử dụng một hệ thống hình ảnh, được xử lý bằng máy tính, để tính toán lượng phân bón thích hợp dựa trên tỷ lệ phần trăm màu xanh của cây trồng. Sau đó, dữ liệu được phân tích để hệ thống tính toán và điều chỉnh, giúp giảm bớt lượng phân bón dư thừa so với tỷ lệ thích ứng và đồng thời cũng giảm bớt chi phí sản xuất mía.

Sử dụng kỹ thuật xử lý hình ảnh để bón phân chính xác cho cây mía là một sáng chế kết hợp các ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp, kỹ thuật điều khiển, kỹ thuật điện-điện tử, kỹ thuật cơ khí và nhiếp ảnh. Sáng chế này bao gồm dàn răng cày để đục lỗ bón phân vào đất, thiết bị bón phân, hộp kiểm soát phân bón, webcam, bộ xử lý và máy tính. Webcam chụp ảnh hình dạng cây trồng và truyền hình ảnh tới máy tính.

Sau đó, bộ vi xử lý gửi dữ liệu tới hộp bón phân để điều chỉnh lượng phân bón phù hợp cho từng cây trồng hoặc từng khu vực. Webcam được gắn ở đầu máy kéo để nhận dạng cây trồng, thiết bị phân phối phân bón và hộp kiểm soát phân bón được gắn vào phía sau của máy kéo để “thực thi” nhiệm vụ. Còn máy tính thì được đặt bên trong máy kéo để giúp người vận hành dễ dàng sử dụng.

Theo trợ lý nghiên cứu Suriya Worawong, thiết bị có ưu điểm giúp tăng độ chính xác cho việc sử dụng kỹ thuật xử lý phân bón, giúp triển khai đúng liều lượng phân bón theo kích cỡ của cây trồng: các cây nhỏ sẽ nhận được nhiều phân bón và các cây lớn hơn sẽ nhận được ít hơn. Nói cách khác, lượng phân bón sẽ phụ thuộc vào nhu cầu của cây trồng.

Các hình ảnh được xử lý để tính toán kích thước của cây trồng thông qua một thuật toán đã được thử nghiệm để xác định lượng phân bón, cho dù là ở dạng bột hay dạng hạt, diện tích cũng như thời lượng cần bón phân. Và do vậy, điều này sẽ giúp giảm bớt lượng phân bón cũng như giảm bớt chi phí cho việc sản xuất mía.

Thiết bị bón phân chính xác cho cây mía, sử dụng kỹ thuật xử lý hình ảnh của GS. Kiattisak Sangkradit cùng trợ lý Suriya Worawong, đã giành được huy chương vàng và giải thưởng đặc biệt - Phát minh Kỹ thuật dân dụng tốt nhất Inova - tại Triển lãm Sáng chế Quốc tế 42 Inova-Budi 2017 được tổ chức ở Osijek, Croatia.