San phẳng mặt ruộng lúa điều khiển bằng tia laser (gọi tắt là san phẳng laser, laser leveling) là một kỹ thuật giảm chi phí và tăng năng suất cây trồng nhờ kiểm soát được mức nước tối ưu cấn có.
San phẳng laser được dùng nhiều trong nông nghiệp Mỹ, Nhật, Úc, và bước đầu được áp dụng ở các nước đang phát triển. Thí nghiệm của Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) tại Philippines và Campuchia cho thấy các lợi điểm của mặt ruộng có diện tích lớn và bằng phẳng như sau: Tăng năng suất lúa khoảng 0,5 tấn đến 1 tấn/ha/vụ; Dễ kiểm soát cỏ dại, do khống chế mức nước nên cỏ dại mọc ở kích thước nhỏ và đều, qua đó giảm đến 70% công lao động làm cỏ; Tiết kiệm được đáng kể giống và phân bón; Tiết kiệm thuốc bảo vệ thực vật; Tăng diện tích đất hữu hiệu thêm khoảng 5- 7% vì không cần bờ ruộng; Vận hành các loại máy canh tác hiệu quả hơn, do giảm được 10- 15% thời gian quay vòng… Đặc biệt là tiết kiệm nước canh tác, điện năng và nhiên liệu
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của bộ thiết bị san phẳng mặt ruộng định vị bằng tia laser để thử nghiệm một số cánh đồng ở Việt Nam. Bộ thiết bị do Viện Lúa Quốc tế chuyển giao cho Trung tâm Năng lượng và Máy nông nghiệp (Đại học Nông lâm TP.Hồ Chí Minh) từ năm 2004. Tiến sĩ Phan Hiếu Hiền, cán bộ Đại học Nông lâm TP.Hồ Chí Minh, cho biết: “Từ khi tiếp nhận kỹ thuật hiện đại này, Trung tâm đã kết hợp với các địa phương như: Bạc Liêu, An Giang, Lâm Đồng, Tây Ninh để san phẳng mặt ruộng thử nghiệm.
Liên hợp máy (Hình 1 và 2) gồm có máy kéo (7) liên kết móc với cụm gàu san (4). Bộ phận nhận tín hiệu laser (3) được lắp cố định trên cụm gàu san (4) và cao hơn nóc máy kéo để không bị máy kéo cản tín hiệu trong suốt thời gian hoạt động. Trên bộ phận (3) có gắn các cảm biến xác định vị trí tương đối của mặt phẳng laser do máy phát (1) tạo ra so với vạch 0 của bộ phận nhận tín hiệu. Hộp phân phối thuỷ lực (5) được nối với hệ thống thuỷ lực của máy kéo và xi lanh thuỷ lực (2). Cụm gàu san (4) được nâng lên, hạ xuống bởi xilanh (2).
Nguyên lý hoạt động: Tia laser được phát bởi bộ phận phát tín hiệu laser (1) tạo thành một mặt phẳng laser cố định song song với mặt phẳng nằm ngang. Bộ nhận tín hiệu laser (3) xác định vị trí tương đối của gàu san (4) so với mặt phẳng laser rồi truyền tín hiệu về hộp xử lý và điều khiển (6). Sau khi xử lý, tín hiệu được truyền tới hộp phân phối thuỷ lực (5) để đóng hoặc mở các van thủy lực trên đường dầu từ bơm tới xi lanh (2). Từ đó gàu san được nâng lên hoặc hạ xuống sao cho vạch 0 trên bộ phận (3) luôn nằm trên mặt phẳng laser. Xi lanh (2) được nâng lên bởi áp lực dầu do bơm thủy lực của máy kéo tạo ra và hạ xuống do trọng lượng bản thân của nó.
Thiết bị san phẳng mặt ruộng định vị bằng tia laser đã được Bộ NN&PTNT công nhận là tiến bộ kỹ thuật. Đồng thời, ngành nông nghiệp kết hợp một số địa phương như Cần Thơ, An Giang, Long An đã đầu tư thí điểm để đưa thiết bị hiện đại này vào đồng ruộng và có chính sách ưu đãi để khuyến khích nông dân ứng dụng.
Tiết kiệm 50% điện năng và nhiên liệu chi phí
Kết quả khảo sát tại An Giang, Bạc Liêu, Đồng Tháp và Savanakhet (CHDCND Lào) cho thấy lượng điện năng và nhiên liệu chi phí cho tưới tiêu giảm còn 30 đến 50% so với trước khi làm phẳng mặt ruộng .
Theo thống kê, vụ Đông xuân 2011-2012 đã có 300ha đất lúa sử dụng tia laser để san phẳng mặt ruộng. Ông Nguyễn Lợi Đức, ở xã Lương An Trà, huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang là nông dân đầu tiên được áp dụng việc san phẳng mặt ruộng điều khiển bằng tia laser. Ông Đức cho biết: “ Nhờ có thiết bị này mà giúp tôi giảm chi phí sản xuất 1 triệu đồng/ha/vụ”. Theo ông Đức, khi sử dụng bộ thiết bị san bằng mặt ruộng sẽ giúp nông dân giảm chi phí bơm nước, giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật… nhưng năng suất lại tăng lên từ 0,5-1 tấn/ha.
Mấy mùa vụ gần đây gia đình ông Đức sử dụng thiết bị này để san bằng mặt ruộng trên diện tích 150ha đất. Sau 3 năm sử dụng thiết bị san phẳng mặt ruộng bằng tia laser, ông Đức bắt đầu tính đến chuyện đầu tư mua sắm để trang bị cho đồng ruộng của mình và làm dịch vụ ở các địa phương lân cận.
Tiến sĩ Phạm Văn Dư, Cục phó Cục Trồng trọt, Bộ NN&PTNT, cho biết: “Thiết bị san phẳng mặt ruộng định vị bằng tia laser đã mang lại hiệu quả cao giúp giảm chi phí sản xuất, tăng năng suất lúa. Đồng thời, góp phần đáng kể vào việc giảm thất thoát sau thu hoạch. Qua một thời gian thử nghiệm đã khẳng định thiết bị phù hợp với đồng ruộng Việt Nam, đặc biệt hiệu quả cao đối với mô hình cánh đồng mẫu lớn”.
