Šiuolaikinės žemdirbystės šerdyje – šiltnamiuose, nors pasėliai yra apsaugoti nuo kintančio natūralaus klimato, vandens tiekimas, jų gyvybės šaltinis, – pasikeitė iš priklausomybės nuo lietaus į visiškai žmogaus sprendimų priimamą. Ilgą laiką drėkinimas dažnai priklausė nuo augintojų empirinio vertinimo arba fiksuoto grafiko. Dėl tokio modelio vandens tiekimas gali lengvai tapti netolygus, o tai sukelia šaknų stresą, maistinių medžiagų praradimą ir ligų riziką. Dirvožemio temperatūros ir drėgmės jutiklių atsiradimas šiltnamių drėkinimą perkelia iš „patirtimi pagrįstos“ eros į „duomenimis pagrįstą“ tikslumo erą, užtikrinančią, kad kiekvienas vandens lašas būtų „tiekiamas pagal poreikį ir tiksliai“.
I. Šiltnamio aplinkos unikalumas: kodėl dirvožemio duomenys yra tokie svarbūs?
Šiltnamis yra kontroliuojama, tačiau vis dar sudėtinga mikroekosistema. Palyginti su atvirame lauke auginama ekosistema, ji pasižymi išskirtinėmis savybėmis:
Vanduo yra visiškai dirbtinai reguliuojamas: nėra natūralių kritulių, kurie jį papildytų, o drėkinimas yra vienintelis vandens šaltinis.
Intensyvus garavimas ir transpiracija: uždaroje arba pusiau uždaroje izoliuotoje aplinkoje, ypač kai yra pakankamai saulės šviesos, pasėlių transpiracijos ir dirvožemio paviršiaus garavimo greitis yra didelis.
Šaknų sistemos aplinka yra tanki ir jautri: pasėliai sodinami tankiai, todėl šaknų sistemos aktyvumo diapazonas yra sutelktas. Netolygus vandens pasiskirstymas arba užmirkimas gali greitai paveikti bendrą sveikatą.
Labai koordinuotas vanduo ir trąšos: laistymas dažnai atliekamas kartu su tręšimu, o vandens valdymas yra tiesiogiai susijęs su maistinių medžiagų prieinamumu ir įsisavinimo efektyvumu.
Todėl realaus laiko ir tikslus šaknų sluoksnio dirvožemio drėgmės ir temperatūros dinamikos stebėjimas tapo šiltnamių sumanaus ir rafinuoto valdymo kertiniu akmeniu.
II. Pagrindinis jutiklių vaidmuo: veikti kaip pasėlių „fiziologinis vertėjas“
Dirvožemio temperatūros ir drėgmės jutikliai, įrengti augalų šaknų zonoje, atlieka pagrindinę funkciją – paverčia dirvožemio fizinę būseną nuolatiniu ir kiekybiškai įvertinamu duomenų srautu, daugiausia atliekant du pagrindinius stebėjimo veiksmus:
Tūrinis vandens kiekis: jis tiesiogiai atspindi skysto vandens dalį dirvožemyje, kurią augalai gali tiesiogiai absorbuoti, ir yra auksinis rodiklis, vertinant drėkinimo poreikius.
Dirvožemio temperatūra: ji daro didelę įtaką šaknų gyvybingumui, vandens ir maistinių medžiagų absorbcijos greičiui bei dirvožemio mikroorganizmų aktyvumui ir yra svarbus drėkinimo strategijų (pvz., vandens temperatūros ir laistymo laiko) optimizavimo pagrindas.
III. Transformaciniai taikymo scenarijai šiltnamiuose
Tikslus drėkinimas ir atsisveikinkite su „laiku“ ir „jausmu“
Praktika: nustatykite viršutinę ir apatinę dirvožemio drėgmės kiekio ribas pagal skirtingus augalus ir jų augimo etapus. Kai jutiklio stebėjimas rodo, kad drėgmės lygis yra žemiau apatinės ribos, sistema automatiškai arba paragina pradėti laistymą. Ji automatiškai sustos, kai bus pasiekta viršutinė riba.
Vertė
Reikšmingas vandens taupymas: išvengiant neefektyvaus drėkinimo ir gilaus prasiskverbimo, galima sutaupyti 20–40 % vandens, palyginti su tradiciniu laistymo režimu.
Pagerinkite pasėlių kokybę ir nuoseklumą: palaikykite stabilų optimalų dirvožemio drėgmės lygį, kad sumažintumėte tokias problemas kaip vaisių skilinėjimas ir skonio praradimas dėl vandens svyravimų.
Skatinkite sveiką šaknų vystymąsi: venkite šaknų hipoksijos, kurią sukelia per didelė drėgmė, skatinkite šaknų augimą žemyn ir padidinkite augalo atsparumą stresui.
2. Optimizuokite vandens ir trąšų integraciją, kad būtų pasiektas „tikslus maitinimas“
Praktika: Drėkinimo sistema automatiškai paleidžia ir kontroliuoja tręšimo programos vykdymą, remdamasi realaus laiko dirvožemio drėgmės duomenimis. Užtikrinkite, kad drėkinimo tūris būtų tiksliai parinktas, siekiant optimizuoti maistinių medžiagų tirpalo koncentraciją ir sulaikymo laiką šaknų zonoje.
Vertė: žymiai padidina trąšų panaudojimo rodiklį, sumažina druskų kaupimosi šaknų zonoje riziką ir pasiekia abipusiai naudingą situaciją – sumažina trąšų naudojimą, kartu padidindamas efektyvumą ir apsaugodamas aplinką.
3. Įspėjimas apie aplinkos stresą ir ligų „sargybinio“ vaidmuo
Praktika: Nuolat didelė drėgmė dirvožemio aplinkoje yra ideali sąlyga daugeliui dirvožemio platinamų ligų, tokių kaip drėgminis išblukimas ir šaknų puvinys, veistis. Jutiklis gali nuolat stebėti ir įspėti apie ilgalaikes didelės drėgmės sąlygas.
Vertė: laiku priminti vadovams pakoreguoti drėkinimo planus arba imtis agronominių priemonių, nutraukti ligų atsiradimo grandinę aplinkosaugos požiūriu ir sumažinti prevencijos bei kontrolės išlaidas bei riziką.
4. Įgalinti pasėlių modelius ir mokslinį sprendimų priėmimą
Praktika: Ilgalaikiai sukaupti dirvožemio vandens ir šilumos duomenys, kartu su šiltnamių meteorologinių stočių duomenimis, gali būti naudojami pasėlių augimo modeliams kalibruoti ir optimizuoti.
Vertė: tiksliau prognozuoti pasėlių augimo ciklą, derliaus formavimąsi ir kokybės pokyčius, teikiant į ateitį orientuotas mokslines gaires gamybos planavimui, darbo organizavimui ir rinkos pasiūlai.
Iv. Pagrindiniai veiksmingo dislokavimo aspektai
Tipiniai išdėstymo taškai: jie turėtų būti išdėstyti skirtingose šiltnamio vietose (pvz., prie oro angų, viduryje ir vandens šaltinio gale), taip pat skirtingose augalų sodinimo vietose, kad būtų teisingai atspindėti aplinkos erdviniai skirtumai.
Gylio atitikimo stebėjimas: jutiklio įrengimo gylis nustatomas pagal pagrindinių augalų šaknų sistemų pasiskirstymo gylį (pavyzdžiui, pomidorų ir agurkų paprastai yra nuo 15 iki 30 centimetrų).
Technologijos ir terpės suderinamumas: Pasirinkite jutiklio tipą, atitinkantį šiltnamio auginimo substratą (dirvožemį, kokoso pluoštą, akmens vatą ir kt.), ir užtikrinkite, kad jis pasižymėtų ilgalaikiu stabilumu, atsparumu druskingumui ir matavimo tikslumu.
V. Sėkminga praktika: duomenimis pagrįstas didelio derlingumo ir aukštos kokybės pomidorų atvejis
Didelio masto pomidorų auginimo stikliniame šiltnamyje projekte buvo visapusiškai įdiegtas dirvožemio temperatūros ir drėgmės jutiklių tinklas. Sistemingai analizuodama duomenis, vadovų komanda nustatė, kad:
Originalus dieninio drėkinimo modelis lėmė per didelį vandens sunaudojimą, kai substrato temperatūra pakilo po pietų, o augalai patyrė trumpalaikį stresą, kai jiems labiausiai reikėjo vandens dienos metu fotosintezės produktams sintetinti.
2. Pakoregavus drėkinimo strategiją, kad būtų galima tiksliai papildyti vandenį pagal jutiklių duomenis ankstyvą rytą ir vakarą, ne tik buvo pašalintas vidurdienio vandens stresas, bet ir efektyviai sumažintas didžiausias oro drėgnumas šiltnamyje vidurdienio metu.
Po viso gamybos sezono patikrinimo šis šiltnamis ne tik sutaupyė 35 % vandens, bet ir 18 % padidino bendrą pomidorų derlių, taip pat ženkliai pagerėjo vaisių cukraus kiekis ir komercinis derlingumas. Projekto techninis direktorius padarė išvadą: „Dabar mes nebepasikliaujame spėlionėmis, ar pasėliams reikia vandens, ar ne, o tiesiogiai „klausomės“ tikrojo šaknų sistemos grįžtamojo ryšio.“ Jutikliai leido mums tiksliai bendrauti su pasėliais, o tai yra raktas į dvigubą proveržį derliaus ir kokybės srityse.
Išvada
Šiuolaikinei šiltnamių žemdirbystei siekiant didelio derlingumo, aukštos kokybės, efektyvaus išteklių naudojimo ir tvaraus vystymosi, tiksli požeminio paslėpto pasaulio – šaknų zonos aplinkos – kontrolė tapo tokia pat svarbi, kaip ir šviesos, vandens, šilumos ir oro reguliavimas paviršiuje. Dirvožemio temperatūros ir drėgmės jutikliai, tarsi jautrios antenos, prasiskverbiančios į augalų „gyvybės šerdį“, aiškiai paverčia šaknų sistemos troškulį ir pasitenkinimą duomenų kalba. Tai panaikino drėkinimo dviprasmybę ir savavališkumą bei inicijavo naują tikslaus tiekimo modelį, pagrįstą augalų fiziologiniais poreikiais realiuoju laiku. Tai daug daugiau nei vien gamybos priemonių iteracija; tai gilus sodinimo filosofijos pokytis: nuo „žmogaus valdomo tiekimo“ prie „pasėlių paklausos valdomo atsako“. Giliai integravus daiktų internetą ir dirbtinio intelekto technologijas, šios giliai dirvožemyje įsišaknijusios „duomenų šaknys“ neabejotinai bus visiškai sujungtos su šiltnamių aplinkos kontrolės sistema, kartu piešdamos naują pažangesnės, mažiau anglies dioksido išskiriančios ir efektyvesnės įrenginių žemdirbystės paveikslą ateityje.
Norėdami gauti daugiau informacijos apie dirvožemio jutiklius, susisiekite su „Honde Technology Co., LTD.“.
„WhatsApp“: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Įmonės svetainė:www.hondetechco.com
Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 23 d.