Santrauka: Pereinant nuo tradicinės prie tiksliosios ir išmaniosios žemdirbystės, vandens kokybės pH jutikliai iš neįprastų laboratorinių prietaisų virsta lauko „išmaniaisiais skonio receptoriais“. Stebėdami drėkinimo vandens pH realiuoju laiku, jie apsaugo augalų augimą ir tapo pagrindiniu mokslinio vandens ir trąšų valdymo komponentu.
I. Bylos kontekstas: „Pomidorų slėnio“ kebli padėtis
Rytų Kinijoje esančioje modernioje žemės ūkio demonstracinėje bazėje „Žaliasis šaltinis“ buvo 500 akrų ploto modernus stiklinis šiltnamis, skirtas aukštos kokybės vyšniniams pomidorams auginti, vadinamas „Pomidorų slėniu“. Ūkio vadovas p. Wangas nuolat kamavo problema: netolygus pasėlių augimas, kai kuriose vietose gelsdavo lapai ir sulėtėdavo augimas, taip pat mažas trąšų panaudojimo efektyvumas.
Po preliminaraus tyrimo buvo atmesti kenkėjai, ligos ir maistinių medžiagų trūkumas. Galiausiai dėmesys nukrypo į drėkinimo vandenį. Vanduo buvo tiekiamas iš netoliese esančios upės ir renkamas lietaus vanduo, o jo pH vertė svyravo dėl oro sąlygų ir aplinkos pokyčių. Jie įtarė, kad nestabilus vandens pH turėjo įtakos trąšų prieinamumui, todėl ir kilo pastebėtos problemos.
II. Sprendimas: diegti išmaniąją pH stebėjimo sistemą
Siekdama galutinai išspręsti šią problemą, „Žaliojo šaltinio“ bazė įdiegė ir įdiegė išmaniąją drėkinimo vandens stebėjimo sistemą, pagrįstą internetiniais vandens kokybės pH jutikliais.
- Sistemos sudėtis:
- Internetiniai pH jutikliai: montuojami tiesiai ant pagrindinio drėkinimo vandens įleidimo vamzdžio ir trąšų maišymo bako išleidimo angos kiekviename šiltnamyje. Šie jutikliai veikia elektrodų metodo principu, todėl galima nuolat realiuoju laiku matuoti vandens pH.
- Duomenų rinkimo ir perdavimo modulis: konvertuoja analoginius signalus iš jutiklių į skaitmeninius signalus ir belaidžiu būdu perduoda juos į centrinę valdymo platformą, naudodamas daiktų interneto (IoT) technologiją.
- Išmanioji centrinė valdymo platforma: debesijos pagrindu veikianti programinės įrangos sistema, atsakinga už pH duomenų priėmimą, saugojimą, rodymą ir analizę bei valdymo slenksčių nustatymą.
- Automatinė reguliavimo sistema (pasirinktinai): prijungta prie platformos, ji automatiškai kontroliuoja nedidelių rūgšties (pvz., fosforo rūgšties) arba šarmo (pvz., kalio hidroksido) tirpalo kiekių įpurškimą, kad tiksliai sureguliuotų pH, kai vertės išeina už diapazono ribų.
- Darbo eiga:
- Stebėjimas realiuoju laiku: drėkinimo vandens pH realiuoju laiku fiksuojamas jutikliais prieš jam patenkant į lašelinio drėkinimo sistemą.
- Ribiniai signalai: optimalus pH diapazonas vyšninių pomidorų augimui (5,5–6,5) nustatomas centrinėje valdymo platformoje. Jei pH nukrenta žemiau 5,5 arba pakyla virš 6,5, sistema nedelsdama siunčia įspėjimą vadovams per mobiliąją programėlę arba kompiuterį.
- Duomenų analizė: platforma generuoja pH tendencijų diagramas, padėdama vadovams analizuoti pH svyravimų modelius ir priežastis.
- Automatinis / rankinis reguliavimas: sistemą galima nustatyti į visiškai automatinį režimą, kai į ją įpilama rūgšties arba šarmo, kad pH būtų tiksliai sureguliuotas iki tikslinės vertės (pvz., 6,0). Arba vadovai gali rankiniu būdu nuotoliniu būdu įjungti reguliavimo sistemą gavę įspėjimą.
III. Taikymo rezultatai ir vertė
Po trijų mėnesių sistemos naudojimo „Žaliojo šaltinio“ bazė pasiekė reikšmingos ekonominės ir ekologinės naudos:
- Didesnis trąšų efektyvumas, mažesnės išlaidos:
- Dauguma maistinių medžiagų (pvz., azotas, fosforas, kalis) augalams lengviausiai pasisavinamos silpnai rūgščioje aplinkoje (pH 5,5–6,5). Tiksliai kontroliuojant pH, trąšų naudojimo efektyvumas padidėjo maždaug 15 %, o trąšų sunaudojimas sumažėjo apie 10 %, o derlius išliko nepakitęs.
- Pagerėjusi pasėlių sveikata, geresnė kokybė ir derlius:
- Išspręstos tokios problemos kaip „maistinių medžiagų trūkumo chlorozė“ (lapų pageltimas), kuri atsirasdavo dėl to, kad dėl aukšto pH sulaikydavo mikroelementus, tokius kaip geležis ir manganas, todėl jie būdavo nepasiekiami augalams. Pasėlių augimas tapo tolygus, o lapai – sveikai žali.
- Vyšninių pomidorų Brikso laipsnis, skonis ir konsistencija gerokai pagerėjo. Parduodamų vaisių dalis padidėjo 8 %, o tai tiesiogiai padidino ekonominę grąžą.
- Įgalintas tikslus valdymas, sutaupytas darbas:
- Pasenusį dažno rankinio mėginių ėmimo ir tyrimų metodą pakeitė pH bandymo juostelėmis arba nešiojamaisiais matuokliais. Įgalintas 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę trunkantis be priežiūros stebėjimas, žymiai sutaupant darbo jėgos ir pašalinant žmogiškąsias klaidas.
- Vadybininkai gali bet kada ir bet kur patikrinti visos drėkinimo sistemos vandens kokybės būklę per savo telefonus, taip žymiai pagerindami valdymo efektyvumą.
- Išvengta sistemos užsikimšimo, sumažintos priežiūros išlaidos:
- Dėl per didelio pH kiekio vandenyje esantys kalcio ir magnio jonai gali nusėsti, susidaryti kalkių nuosėdos, kurios užkemša jautrius lašelinio drėkinimo kanalus. Tinkamo pH palaikymas veiksmingai sulėtino kalkių nuosėdų susidarymą, pailgino lašelinio drėkinimo sistemos tarnavimo laiką ir sumažino priežiūros dažnumą bei išlaidas.
IV. Ateities perspektyvos
Vandens pH jutiklių taikymas yra daug platesnis. Ateities išmaniojo žemės ūkio plane jie atliks dar svarbesnį vaidmenį:
- Gilus integravimas su tręšimo sistemomis: pH jutikliai bus sujungti su EC (elektrinio laidumo) jutikliais ir įvairiais jonų selektyvumo elektrodais (pvz., nitratams, kaliui), kad būtų sukurta visavertė „mitybos diagnostikos sistema“, skirta tręšimui pagal poreikį ir tiksliam drėkinimui.
- Dirbtiniu intelektu paremta nuspėjamoji kontrolė: analizuodama istorinius pH duomenis, orų duomenis ir pasėlių augimo modelius su dirbtinio intelekto algoritmais, sistema gali numatyti pH tendencijas ir aktyviai įsikišti, pereidama nuo „realiojo laiko valdymo“ prie „nuspėjamojo reguliavimo“.
- Plėtra akvakultūros ir dirvožemio monitoringo srityje: ta pati technologija gali būti taikoma vandens kokybei akvakultūros tvenkiniuose valdyti ir naudojama kaip zondai dirvožemio pH monitoringui vietoje, sukuriant išsamų žemės ūkio aplinkos monitoringo tinklą.
Išvada:
„Žaliojo šaltinio“ bazės atvejis ryškiai parodo, kad paprastas vandens pH jutiklis yra tiltas, jungiantis vandens išteklių valdymą ir pasėlių mitybos sveikatą. Teikdamas nuolatinius, tikslius duomenis, jis stumia tradicinį „patirtimi pagrįstą žemės ūkį“ link „duomenimis pagrįsto išmaniojo žemės ūkio“, siūlydamas tvirtą techninę paramą vandens taupymui, trąšų naudojimo mažinimui, kokybės gerinimui, efektyvumo didinimui ir tvariai žemės ūkio plėtrai.
Taip pat galime pasiūlyti įvairių sprendimų, skirtų
1. Rankinis matuoklis daugiaparametrei vandens kokybei matuoti
2. Plaukiojančių plūdurų sistema, skirta daugiaparametrinei vandens kokybei
3. Automatinis daugiaparametrio vandens jutiklio valymo šepetys
4. Pilnas serverių ir programinės įrangos belaidžio modulio rinkinys, palaikantis RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Daugiau vandens jutiklio informacija,
prašome susisiekti su „Honde Technology Co., LTD.“
Email: info@hondetech.com
Įmonės svetainė:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Įrašo laikas: 2025 m. spalio 22 d.