Sử dụng công nghệ để cải thiện quản lý chất lượng nước trong nuôi tôm

Người nuôi tôm Indonesia hiện có quyền tiếp cận - và sẽ là khôn ngoan nếu áp dụng - một loạt các hệ thống quản lý chất lượng nước dễ dàng, nhanh chóng và chính xác.

Người nuôi tôm được tiếp cận với một loạt các đổi mới công nghệ ngày càng tăng để đảm bảo quản lý chất lượng nước tốt. Ảnh: Quality Farms

Quản lý chất lượng nước là một trong những việc quan trọng nhất mà người nuôi tôm phải thực hiện trong suốt chu kỳ canh tác, vì hầu hết mọi thông số nước - dù là vật lý, hóa học hay sinh học - đều là động lực và có thể ảnh hưởng đến những thông số khác. Các thông số chính bao gồm nhiệt độ, oxy hòa tan (DO), độ mặn, amoniac, nitrit và độ kiềm, cũng như nồng độ của sinh vật phù du và vi khuẩn.

Tốt nhất, nông dân nên có thể theo dõi tất cả các thông số này hàng ngày để đảm bảo mọi biến động vẫn nằm trong phạm vi có thể chấp nhận được. Nếu có sự bất thường về dữ liệu, họ cần nhanh chóng thực hiện hành động thích hợp. Tuy nhiên, hầu hết nông dân hiếm khi đo lường tất cả các thông số phức tạp này, vì nó đòi hỏi đầu tư vào một phòng thí nghiệm thích hợp.

Mặt khác, việc chờ đợi kết quả từ các phòng thí nghiệm bên ngoài có thể mất một tuần hoặc hơn. Do đó, nhiều nông dân chỉ đo một vài thông số chính - chẳng hạn như DO, pH, độ mặn và nhiệt độ - sử dụng các công cụ khác nhau cho từng thông số. Dựa trên kinh nghiệm của họ, sau đó họ liên kết các giá trị đó với các tham số khác nhưng không kiểm tra chúng bằng các quy trình thích hợp.

Mặc dù không phải người nuôi nào cũng có thể kiểm tra tất cả các thông số, nhưng người nuôi tôm Indonesia rất quan tâm đến động thái của chất lượng nước. Trong khi các thông số thường dao động tự nhiên, chúng cũng bị ảnh hưởng bởi môi trường. Hầu hết các ao nuôi tôm ở Indonesia là bán lộ thiên, dựa vào biển là nguồn cung cấp nước chính và chất lượng nước có xu hướng giảm trong suốt chu kỳ sản xuất

Các kỹ thuật và công nghệ đo lường mới

Trong năm năm qua, quản lý chất lượng nước trong các ao nuôi tôm đã chuyển sang một cấp độ mới. Các công ty khởi nghiệp đã nhận ra rằng đó là một vấn đề lớn đối với nông dân và do đó là một cơ hội kinh doanh quan trọng. Họ đã và đang phát triển các công cụ và ứng dụng đo lường thực tế hơn và rẻ hơn để ghi lại, xử lý và phân tích dữ liệu cũng như đưa ra các đề xuất điều trị.

Một trong những công ty khởi nghiệp tiên phong trong lĩnh vực này là Jala *. Được thành lập vào năm 2015, nó cung cấp các thiết bị có thể đồng thời đo nhiệt độ, DO, pH và độ mặn. Gần đây, AquaEasy, của công ty đa quốc gia Bosch, đã xuất hiện. Cả hai đều có ba điểm mạnh chính: cảm biến, phần mềm và phân tích sử dụng thuật toán.

Cảm biến là chìa khóa để kiểm tra chất lượng nước một cách chính xác; thì ứng dụng hoặc chương trình trang web sẽ lưu trữ dữ liệu đo. Trong quá trình này, internet vạn vật (IoT) giúp truyền dữ liệu từ thiết bị lên đám mây hoặc máy chủ một cách nhanh chóng. Điều này làm cho dữ liệu dễ dàng được ghi lại.

Phần cuối cùng liên quan đến việc xử lý và phân tích dữ liệu, sau đó đưa ra các khuyến nghị điều trị theo kết quả. Điều này liên quan đến các thuật toán tạo ra phân tích và khuyến nghị chính xác nếu có bất thường hoặc biến động bất thường. Đây có xu hướng trở thành tâm điểm của các công ty khởi nghiệp.

Liris Maduningtyas, Giám đốc điều hành của Jala, cho biết thuật toán có độ chính xác 85 - 95% trong việc cung cấp các dự đoán cho một số tham số - một con số sẽ cải thiện khi nhiều dữ liệu được xử lý hơn.

"Nhưng chúng tôi chỉ đưa ra những khuyến nghị cơ bản, bởi vì chúng tôi biết rằng nông dân có cách xử lý tốt nhất của riêng họ, điều này đôi khi trở thành bí mật của họ", bà giải thích.

Cô cho biết thêm rằng hơn 10.000 người dùng hiện đang sử dụng các ứng dụng di động của Jala, trong khi vẫn chỉ có một phần trăm trong số họ sử dụng các thiết bị IoT. Nhưng Maduningtyas nói rằng điều này chỉ ra rằng nhiều nông dân đã quen với việc ghi dữ liệu, bất kể họ truy xuất dữ liệu như thế nào.

Mặc dù về mặt khái niệm, công nghệ này có vẻ lý tưởng để khuyến khích nông nghiệp thông minh, các công ty khởi nghiệp vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức. Một trong số đó là giới thiệu các công cụ của họ đến đúng khách hàng.

“Đôi khi chủ sở hữu nhiệt tình hơn trong việc sử dụng Jala, nhưng đội ngũ kỹ thuật, những người đã có khối lượng công việc lớn, rất khó nhập liệu nên có khoảng cách. Vì vậy, điều quan trọng nhất đối với kỹ thuật viên hoặc trợ lý nông trại. Điều quan trọng khác là tập trung vào khu vực hoặc địa lý phù hợp, ”Maduningtyas giải thích.

Các chủ trang trại rất nhiệt tình với việc sử dụng ứng dụng phân tích chất lượng nước này vì đây là một cách hiệu quả để theo dõi điều kiện trang trại của họ trong thời gian thực - sử dụng điện thoại thông minh từ nhà của họ nếu họ muốn.

Trong khi đó, thách thức trong phần phát triển có xu hướng liên quan đến xác nhận kinh doanh - những nông dân khác nhau cần các tính năng khác nhau. Do đó, nhóm phát triển sản phẩm phải thiết lập chính xác sản phẩm nào tương thích về mặt kỹ thuật và kinh doanh. Thách thức này tăng lên gấp bội bởi nhu cầu rất đa dạng và khác nhau của nông dân Indonesia.

Về vấn đề giá cả, Maduningtyas khẳng định rằng ứng dụng này thực sự miễn phí. Nông dân có thể cài đặt và đăng ký bằng cách nhập một số dữ liệu chung về trang trại của họ. Trong khi đó, phần cứng giám sát chất lượng nước chỉ khoảng 100-200 IDR cho mỗi kg tôm được sản xuất. Dưới một phần trăm tổng chi phí sản xuất.

Một thách thức khác là độ tin cậy của thiết bị, điều này đặc biệt khó khăn vì chúng thường được sử dụng trong các ao nước mặn, ấm. Maduningtyas cho biết rất khó để có các thiết bị chất lượng tốt được sản xuất trong nước, vì vậy công ty đang dựa vào các nhà sản xuất nước ngoài để sản xuất công cụ của họ.

Bộ kiểm tra cho giai đoạn chuyển tiếp

Startup FisTx đã có một cách tiếp cận khác. Thay vì phát triển IoT và thiết bị dựa trên cảm biến, FisTx đã thực sự tạo ra một bộ kiểm tra kiểm tra nước kiểu cũ. Một bộ xét nghiệm được coi là dễ được nông dân chấp nhận và sử dụng hơn, trong khi vẫn đơn giản hóa quá trình đo lường chất lượng nước.

Một trong những sản phẩm của FisTx có thể đo mười thông số hóa học (tổng độ kiềm, độ pH, tổng độ cứng, nitrat, nitrit, canxi, kalium, gốc cacbonat, hydro cacbonat, hydro sunfat và magiê) cùng một lúc. Ngoài ra, còn có một bộ phụ kiện cho amoniac và phốt phát.

COO của FisTx, Rico Wibisono, tập trung vào việc đo lường các thông số hóa học. Sau một thập kỷ kinh nghiệm trong việc nuôi tôm, ông tin rằng các thông số hóa học có thể là một chỉ dẫn cho các điều kiện khác. Ví dụ, mức phốt phát cao có thể là dấu hiệu của sự gia tăng tảo xanh lam và sự dao động của độ pH.

Ông cũng cho rằng, ngoài giá thành, vẫn còn khoảng cách giữa tính hiện đại của thiết bị và khả năng sử dụng của người nông dân. Không phải tất cả nông dân đã sẵn sàng theo xu hướng mới này. Nhưng theo ông, nông dân nào cũng có thể nhìn thấy và so sánh sự thay đổi màu sắc của bộ thử với đối chứng. Tuy nhiên, ông chắc chắn tin rằng số hóa trong đo lường và ghi dữ liệu là một điều cần thiết.

Để điều chỉnh theo xu hướng, FisTx cũng thiết kế một ứng dụng để phân tích sự tương tác giữa các thông số được kiểm tra. FisTx có một tính năng máy tính trên web và các ứng dụng android có thể cung cấp tình trạng chất lượng nước ao và đề xuất các phương pháp điều trị. Ở tính năng này, Wibisono sử dụng thuật toán dựa trên nguyên tắc tính toán của chuyên gia về chất lượng nước, Claude E Boyd.

Giải pháp một cửa

Với rất nhiều thông số chất lượng nước cần xem xét, cần có nhiều biện pháp để giảm thiểu sự dao động của chúng.

Wibisono lập luận rằng, trong tương lai, các khuyến nghị mà ứng dụng đưa ra có thể đề cập trực tiếp đến tên của nguyên liệu và liều lượng của nó, để nông dân có thể đưa ra quyết định một cách hiệu quả.

Đây là cơ hội cho các công ty khởi nghiệp tạo ra các sản phẩm khác và Jala đã sản xuất một máy trộn vi sinh để giữ oxy ở mức tối ưu, trong khi FisTx cung cấp chế phẩm sinh học và chất khử trùng nano để xử lý nước ao khi cần thiết.

Wibisono nói rằng việc thay đổi tư duy của nông dân về quản lý chất lượng nước ở Indonesia sẽ là một quá trình lâu dài, do tính cách đa dạng của nông dân và mức độ chấp nhận công nghệ mới của họ. Tuy nhiên, quản lý chất lượng nước tinh vi chắc chắn sẽ là nhu cầu cần thiết để sản xuất tôm có lãi và hiệu quả trong tương lai. Việc đo lường và khuyến nghị chất lượng nước nhanh chóng và chính xác có thể mang lại niềm tin cho các nhà quản lý ao nuôi trong các quyết định hàng ngày của họ.