Žvelgiant išradingo žemės ūkio kontekste, dangaus suvokimas (meteorologija) tampa vis labiau išvystytas, tačiau vis dar yra didžiulis duomenų trūkumas, susijęs su žemės (dirvožemio) įžvalgomis. Dirvožemis, kaip pasėlių augimo pagrindas ir maistinių medžiagų vandens šaltinių nešėjas, pasižymi vidiniu dinaminiu sudėtingumu, gerokai viršijančiu paviršiaus klimato sudėtingumą. „HONDE“ kompanijos sukurta išradingo žemės ūkio dirvožemio jutimo sistema, pasitelkdama daugiapakopį ir daugiaparametrį trimatį stebėjimo tinklą, transformuoja šį „tamsųjį žemyną“ į aiškius, realaus laiko ir veiksmingus duomenų srautus, tapdama pagrindiniu tiksliosios žemdirbystės varikliu nuo „suvokimo“ iki „vykdymo“.
I. Sistemos koncepcija: nuo vieno taško matavimo iki profilio ekologinio suvokimo
Tradicinis dirvožemio stebėjimas dažnai yra izoliuotas ir atliekamas viename taške. HONDE sistema sukuria trimatę ir tinklinę suvokimo sistemą:
Vertikalus matmuo: naudojant skirtingo ilgio zondo jutiklius (pvz., 6 cm, 10 cm, 20 cm ir 30 cm), vienu metu stebimas paviršinio sluoksnio, aktyviojo šaknų sluoksnio ir apatinio dirvožemio sluoksnio drėgmė, temperatūra ir elektrinis laidumas (druskingumas), taip pat braižomos vertikalios vandens pernašos ir druskingumo kaupimosi skerspjūvio diagramos.
Horizontalus matmuo: jutiklių mazgus lauke išdėstykite tinklelio principu, kad atskleistumėte erdvinį kintamumą, kurį sukelia tokie veiksniai kaip dirvožemio tekstūra, drėkinimo vienodumas ir reljefas, ir taip sukurtumėte kintamųjų operacijų žemėlapio pagrindą.
Parametrų dimensija: integruojant naujausias jutimo technologijas, kai kuriuos aukščiausios klasės modelius galima išplėsti, kad būtų galima stebėti dirvožemio pH ir pagrindinių maistinių medžiagų (pvz., azoto, fosforo ir kalio) dinamiką, atliekant išsamią diagnozę nuo fizinės iki cheminės aplinkos.
II. Pagrindinė technologija: patikimas, tikslus ir išmanus „požeminis sargybinis“
Didelio tikslumo jutikliai ir ilgaamžiškumas: naudojant jutiklius, pagrįstus tokiais principais kaip dažnio srities atspindys (FDR), užtikrinamas ilgalaikis stabilus tūrinio vandens kiekio matavimas. Zondas pagamintas iš korozijai atsparių medžiagų, o jo elektroniniai komponentai yra visiškai sandarūs, todėl jis tinka naudoti atšiaurioje aplinkoje, kur jį galima ilgam laikui užkasti.
Mažos energijos sąnaudų daiktų interneto architektūra: jutiklių mazgai maitinami saulės baterijomis arba ilgai veikiančiomis ličio baterijomis. Naudojant belaidės technologijas, tokias kaip „LoRa“, „NB-IoT“ arba 4G, duomenys realiuoju laiku perduodami į debesį, užtikrinant platų aprėpties lygį ir „nulinio laidų“ diegimą.
Perdangos kompiuterija ir išmanusis ankstyvasis įspėjimas: aprūpintas išmaniaisiais algoritmais, jis gali vietoje suaktyvinti ankstyvojo įspėjimo signalus, remdamasis iš anksto nustatytomis ribinėmis vertėmis (pvz., sausros įspėjimo linijomis ir druskingumo pavojaus vertėmis), tiesiogiai prijungdamas drėkinimo vožtuvus, kad būtų sukurtas greitas uždaras ciklas nuo „stebėjimo – debesijos – sprendimų priėmimo – veiksmų“.
III. Pagrindiniai išmaniojo žemės ūkio taikymo scenarijai ir vertės
„Galutinis valdiklis“ išmaniajam drėkinimui
Tai yra tiesiausias ir labai naudingas dirvožemio jutiklių pritaikymas. Sistema keičia drėkinimo sprendimus, realiuoju laiku stebėdama dirvožemio drėgmės įtampą arba vandens kiekį šaknų sluoksnyje.
Drėkinimas pagal poreikį: pradėkite laistyti tik tada, kai augalams to tikrai reikia. Palyginti su laiko ar patirties pagrindu veikiančiais modeliais, tai gali sutaupyti vidutiniškai 20–40 % vandens.
Optimizuokite drėkinimo strategijas: remdamiesi vandens duomenimis iš skirtingų gylių, įgyvendinkite „gilų drėkinimą šaknų augimui skatinti“ arba „negilų drėkinimą drėgmei papildyti“, taip formuodami tvirtesnę šaknų sistemą.
Išplovimo ir nuotėkio prevencija: venkite maistinių medžiagų praradimo ir vandens švaistymo dėl per didelio drėkinimo.
2. Integruoto vandens ir trąšų valdymo „mitybos specialistas“
Kai sistemoje integruojami druskos (EC) ir maistinių medžiagų jutikliai, jos vertė dar labiau padidėja:
Tikslus tręšimas: stebėkite jonų koncentraciją dirvožemio tirpale, kad pasiektumėte tikslų trąšų papildymą, pagrįstą augalų absorbcijos greičiu, padidindami trąšų panaudojimą 15–30 %.
Ankstyvas druskos žalos įspėjimas ir valdymas: EC verčių stebėjimas realiuoju laiku, automatiškai inicijuojant plovimo programą prieš druskos kaupimuisi pakenkiant šaknų sistemai, siekiant apsaugoti pasėlių sveikatą.
Optimizuokite tręšimo formules: ilgalaikiai duomenys padeda koreguoti vandens ir trąšų formules, kad jos geriau atitiktų konkrečių dirvožemių ir augalų poreikius.
3. „Ankstyvosios diagnostikos priemonė“ dirvožemio ir pasėlių sveikatai tirti
Įspėjimas dėl streso: Nenormalūs dirvožemio temperatūros pokyčiai gali rodyti šalčio ar karščio padarytą žalą. Staigūs drėgmės pokyčiai gali rodyti šaknų ligas arba vamzdžių nesandarumą.
Agronominių priemonių gairės: stebėti dirvožemio drėgmę ir nustatyti geriausią laiką žemės dirbimui, sėjai ar derliaus nuėmimui; įvertinti tausojamojo žemės dirbimo priemonių, tokių kaip mulčiavimas ir beariminis įdirbimas, poveikį remiantis ilgalaikiais duomenimis.
Duomenimis pagrįstas dirvožemio valdymas: sukurti skaitmeninius dirvožemio archyvus lauke, stebėti ilgalaikius dirvožemio organinės medžiagos, druskingumo ir kitų rodiklių pokyčius ir sukurti tvaraus žemės valdymo pagrindą.
4. „Duomenų koreliatorius“ išvesties ir kokybės gerinimui
Atliekant didelių duomenų koreliacijos analizę, susijusią su dirvožemio aplinkos duomenimis per visą vegetacijos sezoną su galutiniu derliaus žemėlapiu ir kokybės patikrinimo duomenimis (pvz., cukraus kiekiu ir baltymų kiekiu), galima atskleisti pagrindinius dirvožemio veiksnius, turinčius įtakos pasėlių derliui ir kokybei, tokiu būdu optimizuojant valdymo priemones ir pasiekiant „duomenimis pagrįstą veisimą ir auginimą“.
IV. Sistemos privalumai ir investicijų grąža
Sprendimų priėmimo revoliucija: transformuoti patirtimi pagrįstą drėkinimo ir tręšimo modelį iš „laiko apribojimų ir kiekybinių“ į duomenimis pagrįstą „pagal poreikį ir kintamųjų“ modelį.
Sąnaudų mažinimas ir efektyvumo didinimas: tiesiogiai taupomas vanduo, trąšos, energija ir darbo sąnaudos, o investicijų atsipirkimo laikotarpis paprastai yra 1–3 auginimo sezonai.
Kokybės gerinimas ir gamybos stabilizavimas: palaikant optimalią šaknų zonos aplinką, mažinant pasėlių stresą ir didinant žemės ūkio produktų nuoseklumą bei komercializavimo greitį.
Ekologiška: Ženkliai sumažinti žemės ūkio išsklaidytąją taršą, prisidedant prie žaliosios žemdirbystės ir anglies dioksido neutralumo tikslų.
Mastelio keitimas: kaip pagrindinis žemės ūkio daiktų interneto duomenų įvedimo taškas, jį galima lengvai integruoti su meteorologinėmis stotimis, dronais ir žemės ūkio technikos autonominio vairavimo sistemomis, siekiant sukurti visavertį skaitmeninį ūkio protą.
V. Empirinis atvejis: duomenimis pagrįstas derlius
Didelis kukurūzų ir sojų pupelių ūkis JAV vidurio vakaruose įdiegė dirvožemio jutiklių tinklą HONDE. Sistema nustatė, kad tame pačiame lauke maždaug 15 % ploto dirvožemio vandens sulaikymo pajėgumas buvo gerokai silpnesnis. Taikant tikslią drėkinimo strategiją, šie plotai gavo daugiau drėkinimo, o plotai, kuriuose vandens sulaikymo pajėgumas buvo didelis, atitinkamai sumažėjo. Po vieno auginimo sezono ūkis ne tik sutaupė 22 % vandens, bet ir 18 % padidino bendro lauko derliaus stabilumą, nes pašalino dėl vietinės sausros sumažėjusios produkcijos „trūkumą“. Ūkininkas sakė: „Dabar mes tvarkome ne tik vieną lauką, bet ir tūkstančius mažyčių dirvožemio vienetų, kuriems keliami įvairūs poreikiai.“
Išvada
Galutinis išmaniojo žemės ūkio tikslas – valdyti žemės ūkio produkciją taip, tarsi ji būtų tiksli gamykla. O dirvožemis yra šios „biologinės gamyklos“ dirbtuvės ir gamybos linija. Išmanioji dirvožemio jutimo sistema HONDE kiekviename šios dirbtuvės kampelyje įrengė „stebėjimo prietaisus“ ir „valdymo jungiklius“. Ji nematomą paverčia matomu, sudėtingą valdomu, o empiriškai apskaičiuojamu. Tai ne tik technologinė pažanga, bet ir gamybos santykių transformacija – ūkininkai iš „žemės darbininkų“ tampa „dirvožemio ekosistemos duomenų valdytojais ir optimizuotojais“, tiesiant aiškų duomenimis pagrįstą kelią tvariai pasaulinei žemdirbystei, esant ribotiems ištekliams.
Apie HONDE: Kaip skaitmeninės žemės ūkio infrastruktūros kūrėja, HONDE daugiausia dėmesio skiria dirbamos žemės pavertimui apskaičiuojamu ir optimizuojamu skaitmeniniu turtu, pasitelkdama patikimus jutiklius, efektyvų ryšį ir išmaniąją analizę. Tikime, kad gilus dirvožemio skaitmeninimas yra pagrindinis raktas į žemės ūkio ateitį.
Norėdami gauti daugiau informacijos apie dirvožemio jutiklį,
prašome susisiekti su „Honde Technology Co., LTD.“
„WhatsApp“: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Įmonės svetainė:www.hondetechco.com
Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 8 d.