Короткий зміст: На хвилі переходу від традиційного до точного та розумного сільського господарства, датчики pH якості води еволюціонують від незвичайних лабораторних приладів до «інтелектуальних смакових рецепторів» поля. Контролюючи pH зрошувальної води в режимі реального часу, вони захищають ріст сільськогосподарських культур і стали ключовим компонентом у науковому управлінні водою та добривами.
I. Передумови справи: Скрутне становище «Томатної долини»
На сучасній сільськогосподарській демонстраційній базі «Зелене джерело» у Східному Китаї була сучасна скляна теплиця площею 500 акрів, призначена для вирощування високоякісних помідорів чері, відома як «Томатна долина». Керівника ферми, пана Вана, постійно турбувала одна проблема: нерівномірний ріст врожаю, пожовтіння листя та затримка росту в деяких районах, а також низька ефективність добрив.
Після попереднього дослідження було виключено наявність шкідників, хвороб та дефіцит поживних речовин. Зрештою, увага переключилася на воду для зрошення. Джерелом води була сусідня річка, яка збирала дощову воду, а її значення pH коливалося через погоду та зміни навколишнього середовища. Вони підозрювали, що нестабільний pH води впливає на доступність добрив, що призводить до спостережуваних проблем.
II. Рішення: Розгортання інтелектуальної системи моніторингу pH
Щоб остаточно вирішити цю проблему, база «Зелене джерело» запровадила та розгорнула інтелектуальну систему моніторингу зрошувальної води на основі онлайн-датчиків pH якості води.
- Склад системи:
- Онлайн-датчики pH: встановлюються безпосередньо на головній трубі забору води для зрошення та на виході з резервуара для змішування добрив у кожній теплиці. Ці датчики працюють за принципом електродного методу, що дозволяє безперервно виявляти pH води в режимі реального часу.
- Модуль збору та передачі даних: перетворює аналогові сигнали від датчиків на цифрові та передає їх бездротовим способом на центральну платформу керування через технологію Інтернету речей (IoT).
- Платформа інтелектуального центрального керування: хмарна програмна система, що відповідає за отримання, зберігання, відображення та аналіз даних pH, а також за встановлення порогових значень керування.
- Система автоматичного регулювання (опціонально): Підключена до платформи, вона автоматично контролює введення невеликої кількості розчину кислоти (наприклад, фосфорної кислоти) або лугу (наприклад, гідроксиду калію) для точного регулювання pH, коли значення виходять за межі допустимого діапазону.
- Робочий процес:
- Моніторинг у режимі реального часу: показник pH зрошувальної води фіксується датчиками в режимі реального часу, перш ніж вона потрапляє в систему крапельного зрошення.
- Порогові сигналізації: Оптимальний діапазон pH для росту помідорів чері (5,5-6,5) встановлюється на центральній платформі керування. Якщо pH падає нижче 5,5 або піднімається вище 6,5, система негайно надсилає сповіщення менеджерам через мобільний додаток або комп’ютер.
- Аналіз даних: Платформа генерує діаграми трендів pH, допомагаючи менеджерам аналізувати закономірності та причини коливань pH.
- Автоматичне/ручне регулювання: Систему можна налаштувати на повністю автоматичний режим, додаючи кислоту або луг для точного регулювання pH до цільового значення (наприклад, 6,0). Крім того, менеджери можуть вручну активувати систему регулювання дистанційно після отримання сповіщення.
III. Результати та цінність застосування
Після трьох місяців використання системи, база «Зелене джерело» отримала значні економічні та екологічні переваги:
- Підвищена ефективність добрив, зниження витрат:
- Більшість поживних речовин (таких як азот, фосфор, калій) найлегше засвоюються рослинами у слабокислому середовищі (pH 5,5-6,5). Завдяки точному контролю pH ефективність використання добрив збільшується приблизно на 15%, зменшуючи їх використання приблизно на 10% при збереженні врожайності.
- Покращений стан врожаю, підвищена якість та врожайність:
- Вирішено такі проблеми, як «хлороз через дефіцит поживних речовин» (пожовтіння листя), який виникав через те, що високий рівень pH блокував мікроелементи, такі як залізо та марганець, роблячи їх недоступними для рослин. Ріст культур став рівномірним, а листя набуло здорового зеленого кольору.
- Рівень Брікса, смак та консистенція помідорів чері значно покращилися. Товарний відсоток плодів збільшився на 8%, що безпосередньо підвищило економічну віддачу.
- Увімкнене керування точністю, економія праці:
- Замінив застарілий метод, що вимагав частого ручного відбору проб та тестування, за допомогою тест-смужок для вимірювання pH або портативних вимірювачів. Забезпечив цілодобовий автоматичний моніторинг, що значно заощадило робочу силу та усунуло людський фактор.
- Менеджери можуть перевіряти стан якості води всієї зрошувальної системи будь-коли та будь-де за допомогою своїх телефонів, що значно підвищує ефективність управління.
- Запобігання засміченню системи, зниження витрат на обслуговування:
- Надмірно високий рівень pH може призвести до випадання іонів кальцію та магнію у воді в осад, утворюючи накип, який засмічує чутливі крапельні зрошувачі. Підтримка належного рівня pH ефективно уповільнила утворення накипу, подовжила термін служби системи крапельного зрошення та зменшила частоту та витрати на технічне обслуговування.
IV. Перспективи на майбутнє
Застосування датчиків pH води виходить далеко за ці межі. У концепції майбутнього розумного сільського господарства вони відіграватимуть ще більш важливу роль:
- Глибока інтеграція з системами фертигації: датчики pH поєднуватимуться з датчиками електропровідності (EC) та різними іонно-селективними електродами (наприклад, для нітратів, калію), утворюючи повну «систему діагностики харчування» для внесення добрив на вимогу та точного зрошення.
- Прогнозне керування на основі штучного інтелекту: Аналізуючи історичні дані pH, дані про погоду та моделі росту сільськогосподарських культур за допомогою алгоритмів штучного інтелекту, система може прогнозувати тенденції pH та проактивно втручатися, переходячи від «контролю в режимі реального часу» до «прогнозного регулювання».
- Розширення на моніторинг аквакультури та ґрунту: ту саму технологію можна застосовувати для управління якістю води в аквакультурних ставках та використовувати як зонди для моніторингу pH ґрунту на місці, створюючи комплексну мережу моніторингу сільськогосподарського довкілля.
Висновок:
Випадок бази «Зелене джерело» яскраво демонструє, що простий датчик pH води є мостом, що з’єднує управління водними ресурсами та здоров’я сільськогосподарських культур. Надаючи безперервні, точні дані, він просуває традиційне «землеробство, засноване на досвіді», до «розумного сільського господарства, керованого даними», пропонуючи надійну технічну підтримку для досягнення економії води, зменшення використання добрив, покращення якості, підвищення ефективності та сталого розвитку сільського господарства.
Ми також можемо запропонувати різноманітні рішення для
1. Портативний вимірювач для багатопараметричного вимірювання якості води
2. Система плавучих буїв для багатопараметричного контролю якості води
3. Щітка для автоматичного очищення багатопараметричного датчика води
4. Повний комплект серверів та програмного бездротового модуля, підтримує RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Для додаткового датчика води інформація,
будь ласка, зв'яжіться з компанією Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Час публікації: 22 жовтня 2025 р.