W sercu nowoczesnego rolnictwa przemysłowego – szklarniach, mimo że uprawy są chronione przed zmieniającym się naturalnym klimatem, zaopatrzenie w wodę, źródło ich życia, przesunęło się z zależności od deszczu na całkowicie zależne od decyzji podejmowanych przez człowieka. Przez długi czas nawadnianie często opierało się na empirycznej ocenie rolników lub ustalonym harmonogramie. Taki schemat może łatwo prowadzić do nierównomiernego zaopatrzenia w wodę, powodując stres korzeni, utratę składników odżywczych i ryzyko chorób. Pojawienie się czujników temperatury i wilgotności gleby przenosi nawadnianie szklarniowe z ery „opartej na doświadczeniu” w erę precyzji „opartej na danych”, gwarantując, że każda kropla wody jest rzeczywiście „dostarczana w razie potrzeby i dokładnie w sam raz”.
I. Wyjątkowość środowiska szklarniowego: dlaczego dane o glebie są tak istotne?
Szklarnia to kontrolowany, a jednocześnie złożony mikroekosystem. W porównaniu z produkcją na otwartym polu, jej cechy charakterystyczne są następujące:
Zasoby wodne są całkowicie regulowane sztucznie: nie występują żadne naturalne opady, które mogłyby je uzupełniać, a jedynym źródłem wody jest nawadnianie.
Intensywne parowanie i transpiracja: W zamkniętym lub półzamkniętym, izolowanym środowisku, zwłaszcza gdy jest wystarczająco dużo światła słonecznego, szybkość transpiracji upraw i parowania z powierzchni gleby jest znacząca.
Środowisko systemu korzeniowego jest gęste i wrażliwe: rośliny są sadzone gęsto, a zakres aktywności systemu korzeniowego jest skoncentrowany. Nierównomierne rozprowadzenie wody lub podmokłość mogą szybko wpłynąć na ogólny stan zdrowia.
Doskonała koordynacja wody i nawożenia: Nawadnianie często przeprowadza się równocześnie z nawożeniem, a gospodarowanie wodą ma bezpośredni wpływ na dostępność i efektywność wchłaniania składników odżywczych.
Dlatego też bieżący i precyzyjny monitoring dynamiki wilgotności i temperatury warstwy korzeniowej gleby stał się podstawą inteligentnego i wyrafinowanego zarządzania szklarniami.
II. Główna rola czujników: działanie jako „fizjologiczny tłumacz” roślin uprawnych
Czujniki temperatury i wilgotności gleby zainstalowane w strefie korzeniowej roślin uprawnych mają za zadanie przekształcać stan fizyczny gleby w ciągły i mierzalny strumień danych, co pozwala na osiągnięcie dwóch kluczowych celów monitorowania:
Objętościowa zawartość wody: Bezpośrednio odzwierciedla proporcję wody w stanie ciekłym w glebie, która może zostać bezpośrednio wchłonięta przez rośliny i jest złotym wskaźnikiem przy ocenie zapotrzebowania na nawadnianie.
Temperatura gleby: Ma ogromny wpływ na żywotność korzeni, szybkość wchłaniania wody i składników odżywczych oraz aktywność mikroorganizmów glebowych. Stanowi także ważny czynnik optymalizacji strategii nawadniania (np. temperatury wody i czasu nawadniania).
III. Transformacyjne scenariusze zastosowań w szklarniach
Postaw na precyzyjne nawadnianie i pożegnaj się z „czasem” i „czuciem”
Ćwiczenie: Ustaw górne i dolne progi wilgotności gleby w zależności od upraw i ich faz wzrostu. Gdy czujnik wykaże, że poziom wilgotności jest poniżej dolnej granicy, system automatycznie lub automatycznie wyświetli komunikat o rozpoczęciu nawadniania. Nawadnianie zatrzyma się automatycznie po osiągnięciu górnej granicy.
Wartość
Znaczna oszczędność wody: unikając nieskutecznego nawadniania i głębokiego przesiąkania, można zaoszczędzić od 20% do 40% wody w porównaniu z tradycyjnym trybem czasowym.
Popraw jakość i powtarzalność plonów: utrzymuj stabilny, optymalny poziom wilgotności gleby, aby ograniczyć problemy, takie jak pękanie owoców i utrata smaku, spowodowane wahaniami wody.
Wspieraj zdrowy rozwój korzeni: zapobiegaj niedotlenieniu korzeni spowodowanemu nadmierną wilgocią, wspomagaj wzrost korzeni w dół i zwiększaj odporność rośliny na stres.
2. Zoptymalizuj integrację wody i nawozu, aby osiągnąć „precyzyjne karmienie”
Praktyka: System nawadniania automatycznie uruchamia i steruje realizacją programu nawożenia w oparciu o dane o wilgotności gleby w czasie rzeczywistym. Upewnij się, że objętość nawadniania jest precyzyjnie dostosowana, aby zoptymalizować stężenie i czas retencji roztworu odżywczego w strefie korzeniowej.
Wartość: Znaczne zwiększenie stopnia wykorzystania nawozu, zmniejszenie ryzyka gromadzenia się soli w strefie korzeniowej oraz osiągnięcie sytuacji, w której wszyscy wygrywają, zmniejszając zużycie nawozu, zwiększając jednocześnie wydajność i chroniąc środowisko.
3. Ostrzeganie przed stresem środowiskowym i pełnienie funkcji „strażnika” w przypadku chorób
Praktyka: Gleba o stale wysokiej wilgotności stwarza idealne warunki do rozwoju wielu chorób odglebowych, takich jak zgorzel siewek i zgnilizna korzeni. Czujnik może stale monitorować i ostrzegać o długotrwałym utrzymywaniu się wysokiej wilgotności.
Wartość: Terminowe przypominanie menedżerom o konieczności dostosowania planów nawadniania lub podjęcia działań agrotechnicznych, przerwanie łańcucha występowania chorób z perspektywy środowiskowej oraz ograniczenie kosztów i ryzyka związanego z zapobieganiem i kontrolą.
4. Wzmocnij modele upraw i podejmowanie decyzji naukowych
Praktyka: Długoterminowe dane dotyczące zgromadzonych danych dotyczących wody glebowej i ciepła, w połączeniu z danymi ze stacji meteorologicznych w szklarniach, można wykorzystać do kalibracji i optymalizacji modeli symulacji wzrostu upraw.
Wartość: Dokładniejsze przewidywanie cyklu wzrostu, kształtowania się plonów i zmian jakości upraw, dostarczanie przyszłościowych wskazówek naukowych dotyczących planowania produkcji, organizacji pracy i podaży na rynku.
IV. Kluczowe kwestie dotyczące skutecznego wdrożenia
Charakterystyczne punkty układu: Powinny być rozmieszczone w różnych miejscach wewnątrz szklarni (na przykład w pobliżu otworów wentylacyjnych, na środku i przy źródle wody), a także w różnych miejscach sadzenia roślin, aby wiernie odzwierciedlać różnice przestrzenne środowiska.
Dopasowanie głębokości monitorowania: Głębokość instalacji czujnika ustalana jest na podstawie głębokości rozmieszczenia głównych systemów korzeniowych roślin uprawnych (na przykład pomidory i ogórki mają zwykle od 15 do 30 centymetrów).
Kompatybilność technologii i medium: Wybierz typ czujnika odpowiedni do podłoża uprawowego w szklarni (gleba, włókno kokosowe, wełna mineralna itp.) i upewnij się, że charakteryzuje się on dobrą stabilnością długoterminową, tolerancją na sól i dokładnością pomiaru.
V. Skuteczna praktyka: oparty na danych przypadek pomidorów o wysokiej wydajności i jakości
W ramach projektu uprawy pomidorów na dużą skalę w szklarni kompleksowo wdrożono sieć czujników temperatury i wilgotności gleby. Dzięki systematycznej analizie danych zespół zarządzający odkrył, że:
Pierwotny model nawadniania w ciągu dnia doprowadził do nadmiernego zużycia wody, gdy temperatura podłoża wzrosła po południu, a rośliny musiały zmierzyć się z krótkotrwałym stresem, gdy najbardziej potrzebowały wody w ciągu dnia, aby syntetyzować produkty fotosyntezy.
2. Dzięki dostosowaniu strategii nawadniania do precyzyjnego uzupełniania wody na podstawie danych z czujników wczesnym rankiem i wieczorem, nie tylko wyeliminowano południowy stres wodny, ale także skutecznie obniżono szczytową wilgotność powietrza wewnątrz szklarni w godzinach południowych.
Po pełnym sezonie produkcyjnym i weryfikacji, szklarnia ta nie tylko zaoszczędziła 35% wody, ale także zwiększyła całkowitą wydajność pomidorów o 18%. Znacznie poprawiła się również zawartość cukru i komercyjny wskaźnik zawiązywania owoców. Dyrektor techniczny projektu podsumował: „Teraz nie polegamy już na zgadywaniu, czy rośliny potrzebują wody, ale bezpośrednio „słuchamy” rzeczywistych sygnałów z systemu korzeniowego”. Czujniki umożliwiły nam precyzyjną komunikację z uprawami, co jest kluczem do osiągnięcia podwójnego przełomu w zakresie plonów i jakości.
Wniosek
Na drodze nowoczesnego rolnictwa szklarniowego do osiągnięcia wysokich plonów, wysokiej jakości, efektywnego wykorzystania zasobów i zrównoważonego rozwoju, precyzyjna kontrola podziemnego, ukrytego świata – środowiska strefy korzeniowej – stała się równie ważna, jak regulacja światła, wody, ciepła i powietrza na powierzchni. Czujniki temperatury i wilgotności gleby, niczym czułe anteny penetrujące „jądro życia” upraw, wyraźnie przekształcają pragnienie i zaspokojenie systemu korzeniowego w język danych. Położyły kres niejednoznaczności i arbitralności nawadniania, zapoczątkowując nowy model precyzyjnego zaopatrzenia, skoncentrowany na bieżących potrzebach fizjologicznych upraw. To znacznie więcej niż tylko iteracja narzędzi produkcyjnych; to głęboka transformacja filozofii sadzenia: od „podaży sterowanej przez człowieka” do „reakcji na popyt upraw”. Dzięki głębokiej integracji Internetu Rzeczy i technologii sztucznej inteligencji, te „korzenie danych” głęboko zakorzenione w glebie z pewnością zostaną w pełni powiązane z systemem kontroli środowiska szklarniowego, wspólnie tworząc nowy obraz inteligentniejszego, niskoemisyjnego i wydajnego rolnictwa przemysłowego w przyszłości.
Aby uzyskać więcej informacji na temat czujnika glebowego, skontaktuj się z firmą Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Strona internetowa firmy:www.hondetechco.com
Czas publikacji: 23-12-2025