Precīzas apūdeņošanas un augsnes ūdens resursu pārvaldības zinātniskajā praksē galvenais izaicinājums ir tas, ka tradicionālie punktu sensori var uztvert tikai noteikta “punkta” momentāno stāvokli augsnē, savukārt ūdens absorbcija kultūraugu saknēs, ūdens infiltrācija, sāļu migrācija un sausuma iestāšanās ir nepārtraukti dinamiski procesi, kas notiek vertikālajā “profilā”. Lai atrisinātu šo problēmu, HONDE uzņēmums ir laidis klajā cauruļveida augsnes mitruma profila uzraudzības sistēmu. Šis produkts ar savu unikālo dizaina koncepciju savieno atsevišķus “punktus” nepārtrauktās “līnijās”, panākot nesagraujošu, ilgtermiņa un in situ nepārtrauktu augsnes mitruma, temperatūras un sāļuma uzraudzību vertikālajos profilos, nodrošinot vēl nebijušu datu ieskatu dimensiju lauksaimniecības, ekoloģiskajiem un hidroloģiskajiem pētījumiem.
I. Produkta koncepcija: lēciens no “viena punkta momentuzņēmuma” uz “sekvenču attēlu”
HONDE cauruļveida sensoru sistēma sastāv no izturīgas inženiertehniskās plastmasas vai keramikas caurules (saukta par "piekļuves cauruli") un augstumā regulējamas daudzparametru zondes. Zondi var nolaist dažādos dziļumos caurulē, izmantojot kabeli mērīšanai, vai fiksēt noteiktā dziļumā ilgstošai nepārtrauktai uzraudzībai.
Galvenais tehniskais princips: Zonde parasti balstās uz frekvenču domēna refleksijas vai laika domēna refleksijas tehnoloģiju. Tā veido elektromagnētisko saikni ar apkārtējo augsni caur caurules sienu un nesagraujoši mēra augsnes tilpuma ūdens saturu, elektrovadītspēju un temperatūru ārpus caurules.
Revolucionāra priekšrocība
Nepārtraukta profila dati: Tas var mērīt nepārtrauktus ūdens/sāļuma/temperatūras profilus no virsmas līdz dziļākiem slāņiem (parasti 1 metrs, 2 metri vai dziļāk), precīzi attēlojot ūdens frontes kustību, sakņu ūdens absorbcijas dziļumu un sāļuma uzkrāšanās slāņus.
Ilgtermiņa uzraudzība uz vietas: vienreizēja uzstādīšana, pastāvīgi mērījumi. Zonde tieši neiesaistās fizikālās vai ķīmiskās reakcijās ar augsni, tādējādi novēršot novirzi vai bojājumus, ko tradicionālajos iegultajos sensoros izraisa augsnes saraušanās, izplešanās vai sāļu korozija. Datu ilgtermiņa stabilitāte ir ārkārtīgi augsta.
Daudzpunktu elastīga piekļuve: viena sistēma var viegli izmērīt vairākus dziļumus vienā vertikālajā profilā, turklāt ar augstu izmaksu efektivitāti. Turklāt zondes tehnoloģiju nākotnē var uzlabot vai nomainīt, bez nepieciešamības atkārtoti izrakt augsni.
II. Galvenie pielietojuma scenāriji un zinātniskā vērtība
Precīza apūdeņošana un sakņu sistēmas ūdens un mēslojuma pārvaldība
Tieši šeit slēpjas tās tiešākā vērtība. Sistēma vada apūdeņošanu, lai panāktu kvalitatīvu lēcienu, atklājot ūdens dinamiku augsnes profilos:
Nosakiet apūdeņošanas laiku un daudzumu: lai ne tikai zinātu, “vai virsma ir sausa”, bet arī “vai sakņu slānī trūkst ūdens” un “cik dziļi ūdens ir iesūcies”. Tas var precīzi ieviest “ūdens kontroli un stādu saglabāšanu” vai “dziļo apūdeņošanu”, lai veicinātu sakņu iekļūšanu un uzlabotu kultūraugu izturību pret stresu.
Optimizēt apūdeņošanas stratēģijas: skaidri parādīt mitrās frontes formu un dziļumu pēc pilienveida vai vagu apūdeņošanas, pārbaudīt apūdeņošanas vienmērīgumu, optimizēt plūsmas ātrumu un emitētāju izkārtojuma atstarpi, kā arī izvairīties no dziļas infiltrācijas vai nepietiekamas apūdeņošanas.
Ūdens un mēslojuma sasaistes pārvaldība: sinhroni uzraudzīt sāls profilu, lai novērstu sāls uzkrāšanos sakņu zonā, ko izraisa mēslošana, un novērtēt izskalošanās efektivitāti.
2. Sausuma agrīnā brīdināšana un ekohidroloģijas pētījumi
Augsnes rezervuāru monitorings: precīzi kvantificējiet augsnes ūdens uzkrāšanos un patēriņu dažādos augsnes slāņos, sniedzot zinātniskus datus, kuru pamatā ir fizikāli procesi, reģionālā sausuma novērtēšanai.
Ekoloģiskā ūdens patēriņa pētījumi: koku vai dziļi sakņotu kultūraugu dziļūdens izmantošanas monitorings, veģetācijas un gruntsūdeņu hidrauliskā savienojuma izpēte un galvenā pamata nodrošināšana ekoloģiskai ūdens izmantošanai un ūdens resursu sadalei.
3. Ģeoloģisko katastrofu un nogāžu stabilitātes monitorings
Lauksaimniecības laukos, kas nav lauksaimniecība, šī sistēma tiek izmantota, lai uzraudzītu ūdens migrāciju un poru ūdens spiediena izmaiņas nogāzēs, ceļu gultnēs vai dambju sistēmās (DAMS), un tā ir svarīga priekšvēstneša uzraudzības metode ģeoloģisku katastrofu, piemēram, zemes nogruvumu un sabrukumu, prognozēšanai.
4. Sāļūdens-sārmu zemju pārvaldības un uzlabošanas ietekmes novērtējums
Nepārtraukti uzraugot sāls izskalošanos, iztvaikošanas uzkrāšanos un sezonālo dinamiku profilā ilgākā laika periodā, var kvantitatīvi novērtēt dažādu uzlabošanas pasākumu (piemēram, ģipša lietošanas, slēptas cauruļu sāls novadīšanas un ūdeni taupošas apūdeņošanas) patieso ietekmi, vadot zinātniskos uzlabojumus.
III. Tehniskās priekšrocības un sistēmas sastāvs
Augsta precizitāte un zema nobīde: Izmantojot modernu uztveršanas tehnoloģiju, mitruma mērījumu precizitāte var sasniegt ±2% (tilpuma ūdens saturs), un gada nobīdes ātrums ir ārkārtīgi zems, nodrošinot ilgtermiņa datu zinātnisko vērtību.
Izturīga un ilgmūžīga piekļuves caurule: Izgatavota no pretkorozijas un zema termiskās izplešanās koeficienta materiāliem, tā nodrošina ilgstošu un stabilu eksistenci dažādos augsnes veidos, neietekmējot lauksaimniecību.
Inteliģenta datu iegūšana un pārraide: zondi var savienot ar daudzfunkcionālu datu savācēju, kas atbalsta saules enerģijas padevi un 4G/NB-IoT bezvadu pārraidi, nodrošinot attālinātu mērījumu veikšanu un datu iegūšanu reāllaikā.
Profesionāla datu analīzes programmatūra: aprīkotā programmatūra var vizuāli attēlot mitruma/sāļuma/temperatūras profilu telpiski dinamiskas izmaiņas, ģenerēt kontūru kartes un veikt dziļuma integrācijas aprēķinus (piemēram, kopējo sakņu slāņa ūdens uzkrāšanos).
Iv. Empīrisks gadījums: uz datiem balstīta dziļūdens aizsardzība
Ziemeļķīnas līdzenumā esošajā liela mēroga ūdens taupīšanas izmēģinājumu stacijā ziemas kviešu un vasaras kukurūzas rotācijai pētnieki uzstādīja HONDE cauruļveida profila uzraudzības sistēmu. Veicot uzraudzību divās secīgās augšanas sezonās, viņi atklāja, ka:
Tradicionālās apūdeņošanas sistēmā vairāk nekā 60% apūdeņošanas ūdens iesūcas dziļākos slāņos zem viena metra, kur sakņu sistēmai ir grūtības to izmantot.
Kviešu galvenais ūdens absorbcijas dziļums graudu veidošanās stadijā ir 40 līdz 60 centimetri, savukārt kukurūza graudu piepildīšanas stadijā var efektīvi izmantot augsnes ūdeni 80 līdz 100 centimetru dziļumā.
Pamatojoties uz šiem profila datiem, viņi izstrādāja precīzu apūdeņošanas sistēmu ar “dinamisku ūdens papildināšanu atbilstoši sakņu slāņa dziļumam”. Rezultātā, ievērojot ražas nodrošināšanas principu, apūdeņošanas ūdens patēriņš visā rotācijas ciklā samazinājās par 32%, un ievērojami samazinājās arī slāpekļa mēslojuma izskalošanās risks. Šī projekta sasniegumi ir snieguši stabilu zinātnisko datu atbalstu reģionālās lauksaimniecības ūdens taupīšanas politikas formulēšanai.
Secinājums
Augsnes mitruma kustība ir kluss, tomēr izšķirošs ceļojums, kas notiek “pazemē”. HONDE cauruļveida augsnes mitruma sensors, līdzīgi kā “datortomogrāfijas skeneris”, kas ir saskaņots ar augsnes profilu, padara šo ceļojumu skaidru, izmērāmu un pārvaldāmu. Tas pārsniedz tradicionālo punktveida mērījumu ierobežojumus un nodrošina neaizstājamu instrumentu, lai izprastu ūdens transportu augsnes-augu-atmosfēras kontinuumā un formulētu patiesi zinātniskas resursu pārvaldības stratēģijas. No lauksaimniecības zemēm, kas īsteno “ūdens taupīšanu”, līdz upju baseiniem, kas pēta “ūdens bilanci”, un pēc tam līdz nogāzēm, kas brīdina par “nestabilitāti”, šis produkts ar savām unikālajām profila uzraudzības iespējām aizsargā ūdens un augsnes resursu drošību un ilgtspējīgu izmantošanu plašākā jomā, paceļot precīzās lauksaimniecības un ekohidroloģijas pētījumus dziļākā dimensijā.
Par HONDE: Kā vadošais profesionālo augsnes un mitruma monitoringa tehnoloģiju jomā, HONDE ir apņēmies atklāt pazemes pasaules sarežģītos procesus, izmantojot inovatīvus sensoru risinājumus. Mēs uzskatām, ka dziļa izpratne par augsnes profilu ūdens, sāļuma un siltuma dinamiku ir zinātniskais stūrakmens pārtikas nodrošinājuma, ūdens trūkuma un vides problēmu risināšanai.
Lai iegūtu plašāku informāciju par augsnes sensoriem, lūdzu, sazinieties ar Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Uzņēmuma tīmekļa vietne:www.hondetechco.com
Publicēšanas laiks: 2025. gada 10. decembris