W szerszym ujęciu inteligentnego rolnictwa, percepcja nieba (meteorologia) staje się coraz bardziej dojrzała, ale nadal istnieje ogromna luka w wiedzy o Ziemi (glebie). Gleba, jako fundament wzrostu upraw i nośnik składników odżywczych, charakteryzuje się wewnętrzną złożonością dynamiczną znacznie przewyższającą klimat powierzchniowy. System pomiaru gleby dla inteligentnego rolnictwa, wprowadzony przez firmę HONDE, przekształca ten „ciemny kontynent” w przejrzyste, dostępne w czasie rzeczywistym i użyteczne strumienie danych dzięki wielopoziomowej i wieloparametrowej, trójwymiarowej sieci monitorującej, stając się rdzeniem napędzającym rolnictwo precyzyjne od „percepcji” do „realizacji”.
I. Koncepcja systemu: Od pomiaru punktowego do profilowej percepcji ekologicznej
Tradycyjny monitoring gleby jest często izolowany i punktowy. System HONDE buduje trójwymiarowy i sieciowy system percepcji:
Wymiar pionowy: Dzięki zastosowaniu czujników sondowych o różnej długości (takich jak 6 cm, 10 cm, 20 cm i 30 cm) można jednocześnie monitorować wilgotność, temperaturę i przewodność elektryczną (zasolenie) warstwy powierzchniowej, warstwy korzeni aktywnych i dolnej warstwy gleby, a także tworzyć pionowe diagramy przekrojowe transportu wody i akumulacji zasolenia.
Wymiar poziomy: Rozmieszczanie węzłów czujników w terenie na siatce pozwala na wykrycie zmienności przestrzennej spowodowanej przez takie czynniki, jak tekstura gleby, równomierność nawadniania i ukształtowanie terenu. Dzięki temu można opracować mapę bazową do różnych operacji.
Wymiar parametrów: Dzięki integracji najnowszej technologii czujników niektóre zaawansowane modele można rozszerzyć o monitorowanie dynamiki pH gleby i kluczowych składników odżywczych (takich jak azot, fosfor i potas), co pozwala na uzyskanie kompleksowej diagnostyki środowiska fizycznego i chemicznego.
II. Technologia podstawowa: Niezawodny, precyzyjny i inteligentny „Strażnik podziemny”
Wysoka precyzja pomiaru i trwałość: Wykorzystując czujniki oparte na takich zasadach jak odbiciowość w domenie częstotliwości (FDR), sonda zapewnia długotrwały, stabilny pomiar objętościowej zawartości wody. Sonda jest wykonana z materiałów odpornych na korozję, a jej podzespoły elektroniczne są w pełni uszczelnione, dzięki czemu nadaje się do trudnych warunków, w których może być zakopana na długi czas.
Architektura Internetu Rzeczy (IoT) o niskim poborze mocy: węzły czujnikowe zasilane są panelami słonecznymi lub wytrzymałymi bateriami litowymi. Dzięki technologiom bezprzewodowym, takim jak LoRa, NB-IoT czy 4G, dane są przesyłane w czasie rzeczywistym do chmury, co zapewnia szeroki zasięg i wdrożenie bez konieczności okablowania.
Edge computing i inteligentne wczesne ostrzeganie: Wyposażone w inteligentne algorytmy, może lokalnie uruchamiać wczesne sygnały ostrzegawcze na podstawie ustalonych progów (takich jak linie ostrzegawcze przed suszą i wartości zagrożenia solą), bezpośrednio łącząc zawory nawadniające w celu utworzenia szybkiej zamkniętej pętli „monitorowanie – chmura – podejmowanie decyzji – działanie”.
III. Główne scenariusze zastosowań i wartości w inteligentnym rolnictwie
„Najlepszy kontroler” do inteligentnego nawadniania
To najbardziej bezpośrednie i niezwykle korzystne zastosowanie czujników glebowych. System rewolucjonizuje decyzje dotyczące nawadniania poprzez monitorowanie w czasie rzeczywistym napięcia wilgoci w glebie lub zawartości wody w warstwie korzeniowej.
Nawadnianie na żądanie: Rozpocznij nawadnianie tylko wtedy, gdy uprawy naprawdę tego potrzebują. W porównaniu z modelami opartymi na czasie lub doświadczeniu, pozwala to zaoszczędzić średnio 20–40% wody.
Optymalizacja strategii nawadniania: Na podstawie danych dotyczących wody z różnych głębokości, zaplanuj wdrożenie „głębokiego nawadniania w celu stymulacji wzrostu korzeni” lub „płytkiego nawadniania w celu uzupełnienia wilgoci”, co pozwoli na ukształtowanie silniejszego systemu korzeniowego.
Zapobiegaj wypłukiwaniu i spływowi: Unikaj utraty składników odżywczych i marnotrawstwa wody spowodowanego nadmiernym nawadnianiem.
2. „Żywieniowiec” zintegrowanego zarządzania wodą i nawozami
Gdy system integruje czujniki soli (EC) i składników odżywczych, jego wartość ulega dalszemu zwiększeniu:
Precyzyjne nawożenie: Monitoruj stężenie jonów w roztworze glebowym, aby uzyskać precyzyjne nawożenie na podstawie szybkości wchłaniania przez rośliny, zwiększając wykorzystanie nawozu o 15–30%.
Wczesne ostrzeganie i zarządzanie szkodami wyrządzonymi przez sól: monitorowanie wartości EC w czasie rzeczywistym, automatyczne uruchamianie programu mycia zanim nagromadzenie soli zaszkodzi systemowi korzeniowemu, aby chronić zdrowie upraw.
Optymalizacja formuł nawożenia: Długoterminowe dane pozwalają dostosować formuły nawożenia i wody, aby lepiej odpowiadały potrzebom konkretnych gleb i upraw.
3. „Narzędzie wczesnej diagnostyki” stanu gleby i zdrowia upraw
Ostrzeżenie dotyczące stresu: Nieprawidłowe zmiany temperatury gleby mogą wskazywać na uszkodzenia mrozowe lub cieplne. Nagłe zmiany wilgotności mogą wskazywać na choroby korzeni lub nieszczelności rur.
Wskazówki dotyczące środków agrotechnicznych: Monitoruj wilgotność gleby i określaj najlepszy czas na uprawę roli, siew lub zbiór; Oceń efekty zabiegów konserwujących, takich jak ściółkowanie i uprawa bezorkowa, na podstawie danych długoterminowych.
Zarządzanie glebą w oparciu o dane: Utwórz cyfrowe archiwa gleby w terenie, śledź długoterminowe zmiany materii organicznej gleby, zasolenia i innych wskaźników oraz stwórz podstawę zrównoważonego zarządzania gruntami.
4. „Korelator danych” do poprawy wyników i jakości
Dzięki przeprowadzeniu analizy korelacji dużych zbiorów danych środowiskowych gleby w całym sezonie wegetacyjnym, wraz z ostateczną mapą plonów i danymi z kontroli jakości (takimi jak zawartość cukru i białka), możliwe jest ujawnienie kluczowych czynników glebowych mających wpływ na plony i jakość upraw, a tym samym optymalizacja środków zarządzania i osiągnięcie „hodowli i uprawy opartej na danych”.
IV. Zalety systemu i zwrot z inwestycji
Rewolucja w podejmowaniu decyzji: Przekształć oparty na doświadczeniu model nawadniania i nawożenia z „określonego czasowo i ilościowo” na oparty na danych model „na żądanie i zmienny”.
Redukcja kosztów i poprawa efektywności: Bezpośrednia oszczędność wody, nawozów, energii i kosztów pracy. Okres zwrotu inwestycji wynosi zazwyczaj od 1 do 3 sezonów wegetacyjnych.
Poprawa jakości i stabilizacja produkcji: poprzez utrzymanie optymalnego środowiska strefy korzeniowej, zmniejszenie stresu upraw oraz zwiększenie spójności i wskaźnika komercjalizacji produktów rolnych.
Przyjazne dla środowiska: Znacznie zmniejsza zanieczyszczenia rozproszone pochodzące z rolnictwa, przyczyniając się do realizacji celów zielonego rolnictwa i neutralności węglowej.
Skalowalność: Jako podstawowy punkt wprowadzania danych do rolniczego Internetu Rzeczy, można go łatwo zintegrować ze stacjami meteorologicznymi, dronami i autonomicznymi systemami jazdy maszyn rolniczych, tworząc w ten sposób kompletny cyfrowy mózg gospodarstwa.
V. Przypadek empiryczny: zbiór danych
Duża farma kukurydzy i soi w środkowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych wdrożyła sieć czujników glebowych HONDE. System wykrył, że na tym samym polu około 15% powierzchni miało znacznie słabszą zdolność retencji wody w glebie. Dzięki precyzyjnej strategii nawadniania obszary te były intensywniej nawadniane, podczas gdy obszary o wysokiej zdolności retencji wody odpowiednio się zmniejszyły. Po jednym sezonie wegetacyjnym farma nie tylko zaoszczędziła łącznie 22% wody, ale także zwiększyła stabilność całkowitych plonów o 18%, eliminując „wadę” w postaci zmniejszonej produkcji spowodowanej lokalnym stresem suszy. Rolnik powiedział: „To, czym teraz zarządzamy, to nie tylko jedno pole, ale tysiące maleńkich jednostek glebowych o zróżnicowanych potrzebach”.
Wniosek
Ostatecznym celem inteligentnego rolnictwa jest zarządzanie produkcją rolną tak, jakby była precyzyjną fabryką. Gleba jest warsztatem i linią produkcyjną tej „biologicznej fabryki”. Inteligentny system pomiaru gleby HONDE wyposażył każdy zakątek tego warsztatu w „instrumenty monitorujące” i „przełączniki sterujące”. Sprawia, że to, co niewidzialne, staje się widzialne, złożone – kontrolowalne, a to, co empiryczne – obliczalne. To nie tylko postęp technologiczny, ale także transformacja relacji produkcyjnych – rolników, którzy przestają być „robotnikami ziemi”, a stają się „menedżerami danych i optymalizatorami ekosystemu glebowego”, torując jasną, opartą na danych ścieżkę do zrównoważonego rozwoju globalnego rolnictwa w warunkach ograniczonych zasobów.
O HONDE: Jako twórca cyfrowej infrastruktury rolniczej, HONDE koncentruje się na przekształcaniu gruntów rolnych w obliczalne i optymalizowalne zasoby cyfrowe poprzez niezawodne czujniki, wydajną łączność i inteligentną analizę. Wierzymy, że głęboka digitalizacja gleby jest kluczem do odkrycia przyszłości rolnictwa.
Aby uzyskać więcej informacji o czujniku gleby,
prosimy o kontakt z Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Strona internetowa firmy:www.hondetechco.com
Czas publikacji: 08-12-2025