В основі сучасного сільського господарства – теплиць, хоча сільськогосподарські культури захищені від мінливого природного клімату, постачання води, джерела їхнього життя – перейшло від залежності від дощу до повного визначення людськими рішеннями. Протягом тривалого часу зрошення часто спиралося на емпіричні судження виробників або фіксований графік. Така закономірність може легко призвести до нерівномірного водопостачання, що спричиняє стрес для коренів, втрату поживних речовин та ризики захворювань. Поява датчиків температури та вологості ґрунту переводить зрошення теплиць з ери «орієнтованої на досвід» в еру точності, «орієнтованої на дані», що гарантує, що кожна крапля води дійсно «подається за потребою та саме так, як потрібно».
I. Унікальність тепличного середовища: чому дані про ґрунти такі важливі?
Теплиця — це контрольована, але водночас складна мікроекосистема. Порівняно з виробництвом у відкритому полі, її характеристики відрізняються:
Вода повністю регулюється штучно: немає природних опадів для її поповнення, а зрошення є єдиним джерелом води.
Інтенсивне випаровування та транспірація: у закритому або напівзакритому ізольованому середовищі, особливо за наявності достатньої кількості сонячного світла, швидкість транспірації рослин та випаровування з поверхні ґрунту є значною.
Коренева система має щільне та чутливе середовище: рослини посаджені густо, а діапазон активності кореневої системи концентрований. Нерівномірний розподіл води або перезволоження можуть швидко вплинути на загальний стан здоров'я.
Високоскоординоване використання води та добрив: зрошення часто здійснюється одночасно з удобренням, а управління водними ресурсами безпосередньо пов'язане з доступністю та ефективністю поглинання поживних речовин.
Таким чином, точний моніторинг динаміки вологості та температури кореневого шару ґрунту в режимі реального часу став наріжним каменем для теплиць, що дозволяє досягти інтелектуального та витонченого управління.
Ii. Основна роль сенсорів: вони діють як «фізіологічний перекладач» сільськогосподарських культур
Датчики температури та вологості ґрунту, встановлені в кореневій зоні сільськогосподарських культур, мають основне значення для перетворення фізичного стану ґрунту в безперервний та кількісно вимірюваний потік даних, головним чином забезпечуючи два ключові показники моніторингу:
Об'ємний вміст води: він безпосередньо відображає частку рідкої води в ґрунті, яку можуть безпосередньо поглинати рослини, і є золотим показником для оцінки потреб у зрошенні.
Температура ґрунту: вона суттєво впливає на життєздатність коренів, швидкість поглинання води та поживних речовин, а також на активність ґрунтових мікроорганізмів, і є важливою основою для оптимізації стратегій зрошення (таких як температура води та час поливу).
Iii. Трансформаційні сценарії застосування в теплицях
Забезпечте точне зрошення та попрощайтеся з «тайм-рангом» та «відчуттям»
Практика: Встановіть верхню та нижню граничні значення вологості ґрунту залежно від різних культур та стадій їхнього росту. Коли моніторинг датчиків показує, що рівень вологості нижчий за нижню межу, система автоматично або пропонує розпочати зрошення. Полив автоматично зупиниться, коли буде досягнуто верхньої межі.
Значення
Значна економія води: уникаючи неефективного зрошення та глибокого просочування, це може заощадити від 20% до 40% води порівняно з традиційним режимом з регульованим часом.
Покращення якості та стабільності врожаю: підтримуйте стабільний оптимальний рівень вологості ґрунту, щоб зменшити такі проблеми, як розтріскування плодів та погіршення смаку, спричинені коливаннями рівня води.
Сприяння здоровому розвитку коренів: уникайте гіпоксії коренів, спричиненої надмірною вологістю, стимулюйте ріст коренів вниз та підвищуйте стійкість рослини до стресу.
2. Оптимізуйте інтеграцію води та добрив для досягнення «точної подачі»
Практика: Система зрошення автоматично запускає та контролює виконання програми удобрення на основі даних про вологість ґрунту в режимі реального часу. Переконайтеся, що об'єм поливу точно підібраний для оптимізації концентрації та часу утримання поживного розчину в кореневій зоні.
Цінність: Значно підвищити коефіцієнт використання добрив, зменшити ризик накопичення солей у кореневій зоні та досягти безпрограшної ситуації, що полягає у зменшенні використання добрив, одночасно підвищуючи ефективність та захищаючи навколишнє середовище.
3. Попередження про екологічний стрес та дія як «вартовий» щодо захворювань
Практика: Постійно висока вологість ґрунту є ідеальними умовами для розмноження багатьох ґрунтових хвороб, таких як вигорання та коренева гниль. Датчик може постійно контролювати та попереджати про довготривалі умови високої вологості.
Цінність: Своєчасне нагадування керівникам про необхідність коригування планів зрошення або вжиття агрономічних заходів, переривання ланцюга виникнення захворювань з екологічної точки зору та зменшення витрат і ризиків, пов'язаних з профілактикою та контролем.
4. Розширення можливостей моделей вирощування сільськогосподарських культур та прийняття наукових рішень
Практика: Довгострокові накопичені дані про вологу та тепло ґрунту в поєднанні з даними метеорологічних станцій теплиць можуть бути використані для калібрування та оптимізації моделей моделювання росту сільськогосподарських культур.
Цінність: Точніше прогнозувати цикл росту, формування врожайності та зміни якості сільськогосподарських культур, забезпечуючи перспективні наукові рекомендації щодо планування виробництва, організації робочої сили та постачання на ринок.
Iv. Ключові міркування щодо ефективного розгортання
Типові точки розташування: їх слід розміщувати в різних зонах теплиці (наприклад, біля вентиляційних отворів, посередині та з кінця джерела води), а також у різних зонах посадки культур, щоб точно відобразити просторові відмінності навколишнього середовища.
Контроль глибини узгодження: Глибина встановлення датчика визначається на основі глибини поширення основних кореневих систем культур (наприклад, помідори та огірки зазвичай знаходяться на глибині від 15 до 30 сантиметрів).
Сумісність технології та середовища: виберіть тип датчика, який відповідає субстрату для вирощування в теплицях (ґрунт, кокосова койра, мінеральна вата тощо), і переконайтеся, що він має добру довгострокову стабільність, солестійкість і точність вимірювання.
V. Успішна практика: приклад вирощування високоврожайних та високоякісних помідорів, заснований на даних
Масштабний проект з вирощування помідорів у скляній теплиці передбачає комплексне розгортання мережі датчиків температури та вологості ґрунту. Завдяки систематичному аналізу даних управлінська команда виявила, що:
Початкова модель денного зрошення призводила до надмірного споживання води, коли температура субстрату підвищувалася вдень, і рослини стикалися з короткочасним стресом, коли їм найбільше потрібна була вода протягом дня для синтезу продуктів фотосинтезу.
2. Завдяки коригуванню стратегії зрошення для точного поповнення запасів води на основі даних датчиків рано вранці та ввечері, було не лише усунено полуденний водний стрес, але й ефективно знижено пікову вологість повітря в теплиці протягом полудня.
Після повного перевірочного виробничого сезону ця теплиця не лише досягла економії води на 35%, але й збільшила загальний урожай помідорів на 18%, а вміст цукру та товарний коефіцієнт плодоношення також значно покращилися. Технічний директор проекту підсумував: «Тепер ми більше не покладаємося на здогадки, чи потрібна культурам вода, чи ні, а безпосередньо «слухаємо» реальний зворотний зв’язок від кореневої системи». Датчики дозволили нам мати точний зв’язок з культурами, що є ключем до досягнення подвійного прориву в урожайності та якості.
Висновок
На шляху прагнення сучасного тепличного землеробства до високої врожайності, високої якості, ефективного використання ресурсів та сталого розвитку, точний контроль підземного прихованого світу – середовища кореневої зони – став таким же важливим, як і регулювання світла, води, тепла та повітря на поверхні. Датчики температури та вологості ґрунту, подібно до чутливих антен, що проникають у «серце життя» сільськогосподарських культур, чітко перетворюють спрагу та задоволення кореневої системи на мову даних. Це поклало край неоднозначності та довільності зрошення та започаткувало нову модель точного постачання, зосереджену на фізіологічних потребах сільськогосподарських культур у режимі реального часу. Це набагато більше, ніж просто ітерація виробничих інструментів; це глибока трансформація у філософії посадки: від «постачання, керованого людиною» до «реагування на попит на сільськогосподарські культури». Завдяки глибокій інтеграції технологій Інтернету речей та штучного інтелекту, ці «корені даних», глибоко вкорінені в ґрунті, безсумнівно, будуть повністю пов'язані із системою контролю навколишнього середовища теплиць, спільно малюючи нову картину розумнішого, низьковуглецевого та ефективнішого об'єктного сільського господарства в майбутньому.
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: 23 грудня 2025 р.