Người Cà Mau sáng tạo: Máy cày ba chức năng để sản xuất lúa – tôm

2 giờ trướcGốc

Sáng chế cơ khí của người Cà Mau tích hợp ba chức năng trong một thiết bị gọn nhẹ, nâng hiệu quả mô hình tôm – lúa thích ứng biến đổi khí hậu.

Nhóm sáng tạo đang lắp ráp máy cày 3 chức năng phục vụ mô hình sản xuất tôm lúa - Ảnh: V.K.K

Trong tiến trình cơ giới hóa nông nghiệp vùng ven biển Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), mô hình luân canh tôm – lúa tại Cà Mau được xem là một trong những hệ sinh thái sản xuất đặc thù, thích ứng linh hoạt với điều kiện phèn – mặn và biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, thực tế sản xuất cho thấy khâu cải tạo đất, đánh rãnh thoát nước và xử lý môi trường vuông tôm vẫn là “nút thắt” kỹ thuật, làm hạn chế diện tích gieo sạ lúa trên đất nuôi tôm (chỉ chiếm khoảng 3% tổng diện tích nuôi trồng thủy sản).

Trên cơ sở đó, nhóm tác giả gồm Nguyễn Văn Rô, Nguyễn Bảo Trong và Biện Thanh Lâm (xã Tân Hưng và Cái Nước, tỉnh Cà Mau) đã nghiên cứu, chế tạo thành công giải pháp Sáng chế máy cày 3 chức năng. Sáng chế này tích hợp ba nhiệm vụ kỹ thuật trong một thiết bị gọn nhẹ: cày xới cải tạo đất, đánh rãnh thoát nước rửa phèn – mặn và cải thiện môi trường sinh thái vuông tôm.

Lưỡi cày do nông dân sáng tạo - Ảnh: V.K.K

Bài toán kỹ thuật từ thực tiễn sản xuất

Tại các xã Tân Hưng, Thạnh Phú, Phú Hưng… (huyện Cái Nước cũ), địa hình trũng thấp khiến phèn, mặn tích tụ trong đất. Vuông tôm lâu năm không được cày xới thường xuất hiện hiện tượng đất chai cứng, bạc màu, khí độc tích tụ, ảnh hưởng đến sinh trưởng của lúa và thủy sản như tôm, sò huyết. Phương pháp xử lý chủ yếu trước đây là thủ công, tốn nhiều nhân công nhưng hiệu quả thấp, đặc biệt với diện tích lớn.

Trong khi đó, các loại máy cày phổ biến trên thị trường như máy cày lưỡi truyền thống, máy cày đĩa, máy cày bánh xích, hoặc các dòng máy hiện đại tích hợp GPS, robot tự hành… dù đạt độ sâu cày 15 – 30 cm, nhưng lại bộc lộ hạn chế tại vùng đất phèn – mặn ngập nước của Cà Mau: dễ sa lầy, bám đất nhiều, chi phí đầu tư cao, khó ứng dụng đại trà cho nông hộ nhỏ.

Chia sẻ về động lực nghiên cứu, ông Nguyễn Văn Rô cho biết: "Chúng tôi đều là người trực tiếp sản xuất nên hiểu rất rõ nỗi vất vả của bà con. Nếu không có thiết bị phù hợp, mỗi vụ cải tạo đất phải thuê nhiều nhân công, chi phí cao mà hiệu quả rửa phèn vẫn không đồng đều".

Máy cày hoạt động trên đồng ruộng - Ảnh: Biện Thành Lâm

Đồng quan điểm, ông Nguyễn Bảo Trong nhấn mạnh: "Máy cày lớn thì mạnh nhưng nặng, xuống vuông tôm là lún ngay. Chúng tôi nghĩ phải làm một loại máy nhẹ, nhưng đủ lực để xới đất và đánh rãnh".

Từ yêu cầu đó, nhóm tác giả đã lựa chọn hướng tiếp cận cải tiến máy cày siêu nhẹ, bổ sung các cụm công tác đặc thù, tạo thành một thiết bị đa chức năng, chi phí hợp lý, dễ vận hành.

Thiết kế kỹ thuật và nguyên lý hoạt động

Máy cày 3 chức năng được cấu tạo từ động cơ xăng 5,5 HP, truyền động qua bộ đai và hộp số cơ khí. Trọng lượng toàn bộ máy ước tính 120 – 150 kg. Khung chính sử dụng thép hộp 50x50 mm và thép chữ U120x8, kết cấu hàn hồ quang kết hợp bu lông cường lực.

Bánh lồng đường kính 450 – 500 mm, rộng 200 – 250 mm, chế tạo từ thép CT3 dày 4 mm, có cánh bám đất và liên kết bu lông M14x30. Đặc biệt, mỗi bánh lắp thêm 3 phao nổi bằng nhựa composite/ABS dạng thuyền, giúp tăng độ nổi, hạn chế sa lầy khi vận hành trên nền đất ngập nước.

Vuông tôm cày xới tăng cường nguồn thức ăn tự nhiên tôm nuôi lớn nhanh -Ảnh: Biện Thành Lâm

Theo ông Biện Thanh Lâm, ý tưởng gắn phao nổi xuất phát từ thực tế vuông tôm luôn có nước. Khi tăng độ nổi, máy không bị chìm, người vận hành cũng an toàn hơn.

Cụm lưỡi cày gồm hai bộ phận:

• Lưỡi đôi chữ V (dài 400 – 500 mm, cao 280 mm, góc cày 30°, góc nghiêng 70 mm) tạo rãnh rộng khoảng 50 cm, giúp dẫn phèn – mặn từ vùng trũng ra kênh mương.
• Lưỡi đơn truyền thống dùng để cày xới toàn bộ diện tích, tăng độ tơi xốp và độ bùn nhão nền đáy.

Độ sâu cày/xới điều chỉnh từ 10 – 25 cm bằng cần số. Tốc độ di chuyển đạt 2 – 3 km/giờ tùy loại đất. Mức tiêu hao nhiên liệu trung bình 1,5 lít xăng/2.000 m² đất.

Khi vuông tôm đánh rãnh thoát nước rửa phèn, mặn tạo điều kiện cây lúa phát triển - Ảnh: B.T.L

Nguyên lý vận hành tương đối đơn giản: sau khi khởi động, động cơ truyền lực qua hộp số đến trục bánh lồng. Người vận hành lựa chọn chế độ đánh rãnh hoặc cày xới bằng cần điều khiển. Phao nổi giữ cân bằng khi làm việc trên mặt nước, hạn chế rung lắc và giảm tải cho hệ truyền động.

Kết quả thử nghiệm và hiệu suất vận hành

Thử nghiệm tại một số vuông tôm – lúa trên địa bàn xã Tân Hưng và các xã thuộc huyện Cái Nước cũ cho thấy:

• Năng suất đạt 5 – 10 ha/ngày ở chế độ đánh rãnh.
• Đạt 3 ha/ngày ở chế độ cày xới cải tạo đất.
• Máy vận hành ổn định, dễ điều khiển, không đòi hỏi nhiều về sức khỏe, tuổi tác hay giới tính.

Ông Nguyễn Văn Rô đánh giá: “Hiệu quả rõ nhất là rửa phèn nhanh và đồng đều hơn. Sau khi đánh rãnh, nước thoát tốt, lúa phát triển khỏe hơn hẳn”.

Việc đánh rãnh bằng lưỡi chữ V giúp rửa phèn – mặn nhanh và đồng đều, hạn chế ngộ độc cho lúa. Năng suất lúa tăng trung bình 5 – 10 giạ/công, tương đương khoảng 5 tấn/ha.

Trong nuôi sò huyết xen canh, nền đáy được cày xới đạt độ bùn nhão phù hợp, giúp sò dễ vùi mình, tỷ lệ sống cao, đạt trọng lượng 100 con/kg sau 10 – 12 tháng, năng suất bình quân 1,2 tấn/ha/vụ. Thời gian nuôi rút ngắn từ 12 tháng xuống còn 10 tháng.

Đối với tôm quảng canh cải tiến, cày xới giúp giải phóng khí độc, kích thích sinh vật phù du, ốc gạo, trùn chỉ phát triển – nguồn thức ăn tự nhiên dồi dào cho tôm đất, tôm bạc, cá kèo… Qua đó giảm chi phí thức ăn công nghiệp, tăng lợi nhuận hộ nuôi từ 15 – 20%.

Hiệu quả kinh tế – xã hội – môi trường

Về kinh tế, giải pháp giúp giảm đáng kể chi phí lao động thủ công và chi phí cải tạo đất. Việc đa dạng hóa sản phẩm (lúa – tôm – sò huyết) nâng giá trị trên cùng diện tích, giảm rủi ro thị trường.

Về xã hội, máy góp phần cơ giới hóa sản xuất vùng tôm – lúa, giải phóng sức lao động, đặc biệt cho phụ nữ và người lớn tuổi. Thiết kế phao nổi cho phép người vận hành ngồi hoặc đứng trên máy thay vì lội theo sau, tăng an toàn lao động.

Về môi trường, cày xới định kỳ giúp ổn định hệ sinh thái đất – nước, hạn chế tích tụ khí độc, tái tạo nguồn sinh vật tự nhiên, giảm phụ thuộc thức ăn công nghiệp, phù hợp định hướng phát triển nông nghiệp – thủy sản bền vững thích ứng biến đổi khí hậu.

Ông Nguyễn Bảo Trong khẳng định: “Chúng tôi không chỉ làm máy để bán, mà muốn bà con sử dụng lâu dài, giảm chi phí và giữ được môi trường vuông tôm”.

Vuông tôm được cày xới tăng độ bùn nhão tạo điều kiện cho sò huyết phát triển, rút ngắn thời gian chăm sóc và thu hoạch - Ảnh: Biện Thành Lâm

Tính mới và khả năng nhân rộng

Điểm sáng tạo cốt lõi nằm ở việc tích hợp ba chức năng trong một thiết bị siêu nhẹ, đặc biệt là cụm lưỡi cày đôi chữ V kết hợp bánh lồng có phao nổi. Thiết kế này khắc phục hạn chế sa lầy của máy cày truyền thống khi hoạt động trên nền đất phèn – mặn ngập nước.

Từ năm 2024 đến nay, nhóm tác giả đã chế tạo và cung ứng ra thị trường trên 100 máy cày 3 chức năng. Việc tiêu thụ ổn định trong và ngoài tỉnh là minh chứng cho tính khả thi và hiệu quả thực tiễn của giải pháp.

Ông Biện Thanh Lâm chia sẻ thêm: “Nếu được hỗ trợ hoàn thiện thêm về tiêu chuẩn kỹ thuật và đăng ký sở hữu trí tuệ, chúng tôi tin máy có thể nhân rộng ra toàn vùng tôm – lúa”.

Với kết cấu đơn giản, vật liệu phổ biến (thép CT3, thép rèn, nhựa composite/ABS, bu lông M12–M14, bạc đạn bi 360…), máy có thể sản xuất hàng loạt, bảo trì dễ dàng, chi phí hợp lý. Giải pháp hoàn toàn có khả năng nhân rộng trên toàn bộ vùng tôm – lúa của Cà Mau và các tỉnh ven biển Đồng bằng sông Cửu Long có điều kiện đất phèn – mặn tương tự.

Sáng chế máy cày 3 chức năng là minh chứng rõ nét cho năng lực đổi mới sáng tạo của nông dân Cà Mau trong lĩnh vực cơ khí nông nghiệp. Không xuất phát từ phòng thí nghiệm hiện đại, mà từ chính ruộng đồng, giải pháp này cho thấy khi khoa học – công nghệ gắn chặt với thực tiễn sản xuất, giá trị mang lại không chỉ là năng suất hay lợi nhuận, mà còn là nền tảng phát triển bền vững cho cả hệ sinh thái tôm – lúa ven biển.