Sơ đồ hệ thống tưới tự động và cách vận hành theo giai đoạn

Có đủ béc, đủ ống và đúng bơm rồi, phần còn lại là ghép chúng thành một hệ vận hành được — biết khi nào bơm chạy, khi nào van mở, và ai ra lệnh cho ai. Đây là phần dễ bị bỏ qua nhất khi lắp đặt thực tế, vì nó không nhìn thấy trên mặt đất mà nằm trong tủ điều khiển và trong logic cài đặt.

Mười hai bộ phận trong sơ đồ nguyên lý

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống gồm 12 bộ phận nối tiếp nhau: (1) nguồn nước — bể chứa; (2) rọ hút; (3) van cổng; (4) van Y lọc; (5) bơm; (6) nối mềm; (7) cảm biến áp suất; (8) áp kế; (9) bộ lọc; (10) van lấy nước nhanh; (11) van điện từ; (12) kênh tưới. Trên sơ đồ, nét đỏ thể hiện cáp truyền tín hiệu, còn nét vàng và xanh thể hiện đường ống. Cách vẽ này tách rõ hai hệ thống chạy song song trong cùng một đường ống — một hệ mang nước, một hệ mang lệnh điều khiển.

Bộ điều khiển trung tâm là X-Core 8 của Hunter Industries, phối hợp cùng bộ giải mã EZDM để chia tín hiệu ra các van điện từ PGV-201-B — loại van đảm nhiệm việc đóng mở từng kênh. Cảm biến mưa MINI-CLIK theo dõi thời tiết thực tế để ngắt tưới khi trời đã đủ ẩm, còn bộ điều chỉnh áp suất ACCU-SYNC-ADJ giữ áp ổn định cho đầu phun. Toàn bộ van và tủ điều khiển được đặt trong 4 hộp đựng van 1015 1G2G, kích thước 41 × 55,3 × 30,48 cm mỗi hộp — cùng của Hunter Industries (San Marcos, CA, USA). Đường ống chính dùng HDPE D90 dài 100 m nối tiếp HDPE D75 dài 59 m; ống nhánh dùng HDPE D63 dài 67,5 m và HDPE D40 dài tới 899 m để phủ hết 258 béc. Dây tín hiệu là cáp điện lực hạ thế CXV 2 × 1,5 mm² của CADIVI.

Vận hành: mỗi kênh một van, luân phiên theo chu kỳ

Hệ thống chia thành 4 kênh tưới, mỗi kênh điều khiển bằng một van điện từ riêng. Khi van mở, nước từ đường ống chính chảy vào ống nhánh của kênh đó, tạo áp lực làm đầu phun hoạt động; khi van đóng, áp lực giảm và đầu phun ngừng. Có 1 bơm hoạt động chính và 1 bơm dự phòng, chạy luân phiên theo chu kỳ — lần đầu tưới kênh 1, các chu kỳ tiếp theo lặp lại tuần tự qua kênh 2, 3, 4.

Hệ thống có hai chế độ vận hành. Ở chế độ tự động, bơm hoạt động khi cảm biến áp suất phát hiện áp suất giảm dưới ngưỡng đã cài đặt; bơm được điều khiển bằng biến tần để chạy ổn định, cấp nước luân phiên cho từng kênh từ 1 đến 4 nhằm bảo đảm đủ lưu lượng và cột áp. Trong chế độ này, mọi vòi tưới tay đều bị khoá để không làm hụt lưu lượng và cột áp dành cho bơm chính. Bên cạnh đó, van lấy nước nhanh QCV (model HQ-3RC, Hunter Industries) được mở bằng tay khi cần dùng nước tại chỗ, độc lập với chu trình tự động.

Thời gian tưới mỗi lần theo từng giai đoạn

Dựa vào lượng nước tối ưu đã tính ở phần trước và lưu lượng trung bình của một béc là 130 L/giờ, thời gian tưới mỗi lần cho từng giai đoạn sinh trưởng được quy đổi ra phút, để nạp trực tiếp vào bộ điều khiển X-Core 8.

Theo dõi bằng số liệu, không chỉ bằng mắt

Song song với vận hành, độ ẩm đất được đo định kỳ bằng máy đo độ ẩm đất cầm tay TDR 100 (Spectrum Technologies, Inc., USA), mỗi chỉ tiêu đo 4 lần một tháng — tương ứng 1 lần một tuần — lấy trung bình tháng làm giá trị đại diện. Mỗi lần đo ghi nhận 20 cây mẫu chọn ngẫu nhiên từ hai khối, theo hướng dẫn kỹ thuật trong FAO Irrigation and Drainage Paper No. 56 – Supplement (FAO, 1996a). Dữ liệu thu về được xử lý bằng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) để so sánh khác biệt giữa hai nhóm, kết hợp phân tích hồi quy để đối chiếu xu hướng theo thời gian.