У науковій практиці точного зрошення та управління водними ресурсами ґрунту основна проблема полягає в тому, що традиційні точкові датчики можуть фіксувати лише миттєвий стан певної «точки» в ґрунті, тоді як поглинання води корінням сільськогосподарських культур, інфільтрація води, міграція солей та виникнення посухи – це все безперервні динамічні процеси, що відбуваються на вертикальному «профілі». Щоб вирішити цю проблему, компанія HONDE запустила трубчасту систему моніторингу профілю вологості ґрунту. Цей продукт, завдяки своїй унікальній концепції дизайну, з'єднує окремі «точки» в безперервні «лінії», забезпечуючи неруйнівний, довгостроковий та безперервний моніторинг вологості, температури та солоності ґрунту на вертикальних профілях, забезпечуючи безпрецедентний вимір аналізу даних для сільськогосподарських, екологічних та гідрологічних досліджень.
I. Концепція продукту: Перехід від «одноточкового знімка» до «зображення з перерізу»
Трубчаста сенсорна система HONDE складається з міцної інженерної пластикової або керамічної трубки (яку називають «трубкою доступу») та регульованого по висоті багатопараметричного зонда. Зонд можна опускати на різну глибину всередині труби за допомогою троса для вимірювання або закріплювати на певній глибині для тривалого безперервного моніторингу.
Основний технічний принцип: Зонд зазвичай базується на технології відбиття в частотній або часовій області. Він утворює електромагнітний зв'язок з навколишнім ґрунтом через стінку труби та неруйнівно вимірює об'ємний вміст води, електропровідність та температуру ґрунту зовні труби.
Революційна перевага
Дані безперервного профілю: Він може вимірювати безперервні профілі води/солоності/температури від поверхні до глибоких шарів (зазвичай 1 метр, 2 метри або глибше), точно відображаючи рух водних фронтів, глибину поглинання води корінням та шари накопичення солоності.
Довгостроковий моніторинг на місці: одноразове встановлення, постійне вимірювання. Зонд не вступає безпосередньо в фізичні чи хімічні реакції з ґрунтом, що дозволяє уникнути дрейфу або пошкоджень, спричинених стисненням, розширенням або сольовою корозією ґрунту, що використовуються в традиційних вбудованих датчиках. Довгострокова стабільність даних надзвичайно висока.
Гнучкий доступ до кількох точок: Одна система може легко вимірювати кілька глибин на одному вертикальному профілі з високою економічною ефективністю. Крім того, технологію зонда можна модернізувати або замінити в майбутньому без необхідності повторного розкопування ґрунту.
Ii. Основні сценарії застосування та наукова цінність
Точне зрошення та управління водою й добривами кореневої системи
Саме в цьому полягає її найбільш пряма цінність. Система керує зрошенням для досягнення якісного стрибка, виявляючи динаміку води в ґрунтових профілях:
Визначення часу та кількості поливу: не лише для того, щоб знати, «чи суха поверхня», але й для того, щоб знати, «чи не вистачає кореневого шару води» та «наскільки глибоко просочилася вода». Це може точно реалізувати «контроль води та утримання розсади» або «глибоке зрошення» для сприяння проникненню коренів та підвищення стійкості культури до стресу.
Оптимізація стратегій зрошення: чітке відображення форми та глибини вологого фронту після крапельного або борозенкового зрошення, перевірка рівномірності зрошення, оптимізація швидкості потоку та відстані між випромінювачами, а також уникнення глибокого просочування або недостатнього зрошення.
Управління зв'язком води та добрив: синхронний моніторинг сольового профілю, щоб запобігти накопиченню солей у кореневій зоні, спричиненому удобренням, та оцінка ефективності вилуговування.
2. Раннє попередження про посуху та дослідження екогідрології
Моніторинг ґрунтових резервуарів: Точна кількісна оцінка зберігання та споживання ґрунтової води в різних шарах ґрунту, надання наукових даних на основі фізичних процесів для регіональної оцінки посухи.
Дослідження екологічного водоспоживання: моніторинг використання глибокоґрунтової води деревами або глибококорінними культурами, вивчення гідравлічного зв'язку між рослинністю та ґрунтовими водами, а також забезпечення ключової основи для екологічного водокористування та розподілу водних ресурсів.
3. Моніторинг геологічних катастроф та стійкості схилів
У несільськогосподарських полях ця система використовується для моніторингу міграції води та змін тиску порової води в межах схилів, дорожнього полотна або дамб, і це важливий метод моніторингу для прогнозування геологічних катастроф, таких як зсуви та обвали.
4. Оцінка впливу управління та покращення земель, що містять солончаки та луги
Шляхом постійного моніторингу вилуговування, накопичення випаровування та сезонної динаміки солі на профілі протягом тривалого періоду часу можна кількісно оцінити справжній вплив різних заходів щодо покращення (таких як застосування гіпсу, прихований дренаж солі трубами та водозберігаюче зрошення), що спрямовує наукове вдосконалення.
Iii. Технічні переваги та склад системи
Висока точність та низький дрейф: завдяки застосуванню передової технології вимірювання, точність вимірювання вологості може досягати ±2% (об'ємний вміст води), а річний коефіцієнт дрейфу надзвичайно низький, що забезпечує наукову цінність довгострокових даних.
Міцна та довговічна труба доступу: виготовлена з антикорозійних матеріалів з низьким коефіцієнтом теплового розширення, вона забезпечує довгострокове стабільне існування в різних типах ґрунту, не впливаючи на сільське господарство.
Інтелектуальний збір та передача даних: Зонд можна підключити до багатофункціонального колектора даних, що підтримує сонячне живлення та бездротову передачу даних 4G/NB-IoT, що дозволяє здійснювати дистанційне керування вимірюваннями та збирати дані в режимі реального часу.
Професійне програмне забезпечення для аналізу даних: Обладнане програмне забезпечення може візуально відображати просторово-часові динамічні зміни профілів вологості/солоності/температури, створювати контурні карти та виконувати розрахунки інтеграції глибини (наприклад, загальне зберігання води в кореневому шарі).
Iv. Емпіричний випадок: збереження глибоких вод на основі даних
На масштабній експериментальній станції з водозбереження для сівозміни озимої пшениці та ярої кукурудзи на Північнокитайській рівнині дослідники встановили систему моніторингу трубчастого профілю HONDE. Завдяки моніторингу протягом двох послідовних вегетаційних періодів вони виявили, що:
За традиційного зрошення понад 60% зрошувальної води просочується в глибокі шари нижче одного метра, де кореневій системі важко її використовувати.
Основна глибина поглинання води пшеницею на стадії з'єднання становить від 40 до 60 сантиметрів, тоді як кукурудза може ефективно використовувати ґрунтову воду на глибині від 80 до 100 сантиметрів на стадії наливу зерна.
На основі цих даних профілю вони розробили точну систему зрошення «динамічного поповнення води відповідно до глибини кореневого шару». В результаті, за умови забезпечення врожайності, споживання зрошувальної води протягом усього циклу сівозміни зменшилося на 32%, а також значно зменшився ризик вимивання азотних добрив. Досягнення цього проекту забезпечили міцну наукову підтримку даних для розробки регіональної політики водозбереження в сільському господарстві.
Висновок
Рух ґрунтової вологи – це безшумна, але важлива подорож, яка відбувається «під землею». Трубчастий датчик вологості ґрунту HONDE, подібно до «комп'ютерного томографа», вирівняного з профілем ґрунту, робить цю подорож чіткою, вимірюваною та керованою. Він виходить за межі традиційних точкових вимірювань і надає нам незамінний інструмент для розуміння транспорту води в континуумі ґрунт-рослина-атмосфера та формулювання справді наукових стратегій управління ресурсами. Від сільськогосподарських угідь, що прагнуть «збереження води», до річкових басейнів, що вивчають «водний баланс», і до схилів, що попереджають про «нестабільність», цей продукт забезпечує безпеку та стале використання водних і ґрунтових ресурсів у ширшій галузі завдяки своїм унікальним можливостям моніторингу профілю, виводячи дослідження в галузі точного землеробства та екогідрології на глибший вимір.
Про HONDE: Як лідер у сфері професійних технологій моніторингу ґрунту та вологи, HONDE прагне розкривати складні процеси підземного світу за допомогою інноваційних сенсорних рішень. Ми вважаємо, що глибоке розуміння динаміки води, солі та тепла в ґрунтових профілях є науковою основою для вирішення проблем продовольчої безпеки, дефіциту води та екологічних проблем.
Щоб отримати додаткову інформацію про датчики ґрунту, зверніться до Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Час публікації: 10 грудня 2025 р.