Ақылды ауыл шаруашылығының жалпы көрінісі ретінде аспанды қабылдау (метеорология) барған сайын жетіліп келеді, бірақ жерді (топырақты) түсінуде әлі де үлкен деректер алшақтығы бар. Топырақ, дақылдардың өсуінің негізі және қоректік су көздерінің тасымалдаушысы ретінде, жер үсті климатынан әлдеқайда асып түсетін ішкі динамикалық күрделілікке ие. HONDE компаниясы іске қосқан ақылды ауыл шаруашылығы топырақ сенсорлық жүйесі бұл «қараңғы құрлықты» көп деңгейлі және көп параметрлі үш өлшемді мониторинг желісімен айқын, нақты уақыттағы және әрекет етуге болатын деректер ағындарына айналдырып, дәл ауыл шаруашылығын «қабылдаудан» «орындауға» дейін жетелейтін негізгі қозғалтқышқа айналуда.
I. Жүйелік тұжырымдама: бір нүктелі өлшеуден бастап профильді экологиялық қабылдауға дейін
Дәстүрлі топырақ мониторингі көбінесе оқшауланған және бір нүктелі болып табылады. HONDE жүйесі үш өлшемді және желілік қабылдау жүйесін құрады:
Тік өлшем: Әртүрлі ұзындықтағы зонд сенсорларын (мысалы, 6 см, 10 см, 20 см және 30 см) пайдалану арқылы беткі қабаттың, белсенді тамыр қабатының және топырақ түбінің ылғалдылығы, температурасы және электр өткізгіштігі (тұздылығы) бір уақытта бақыланады және су тасымалы мен тұздылықтың жиналуының тік көлденең қима диаграммалары салынады.
Көлденең өлшем: Топырақ құрылымы, суару біркелкілігі және жер бедері сияқты факторлардан туындаған кеңістіктік өзгергіштікті анықтау үшін сенсорлық түйіндерді далада тор түрінде орналастырыңыз, бұл айнымалы операциялар үшін рецепт картасының негізін қамтамасыз етеді.
Параметр өлшемі: Ең жаңа сенсорлық технологияны біріктіре отырып, кейбір жоғары деңгейлі модельдерді топырақтың рН динамикасын және негізгі қоректік заттардың (мысалы, азот, фосфор және калий) динамикасын бақылау үшін кеңейтуге болады, бұл физикалық ортадан химиялық ортаға дейін кешенді диагностика жасауға мүмкіндік береді.
II. Негізгі технология: сенімді, дәл және ақылды «Жер асты күзетшісі»
Жоғары дәлдіктегі сенсорлар және беріктік: Жиілік доменінің шағылысу (FDR) сияқты принциптерге негізделген сенсорларды пайдалана отырып, ол көлемдік су мөлшерін ұзақ мерзімді тұрақты өлшеуді қамтамасыз етеді. Зонд коррозияға төзімді материалдардан жасалған және оның электрондық компоненттері толығымен тығыздалған, бұл оны ұзақ уақыт бойы көмілуі мүмкін қатал орталарға жарамды етеді.
Төмен қуатты IOT архитектурасы: Сенсорлық түйіндер күн батареяларымен немесе ұзақ уақытқа жететін литий батареяларымен жұмыс істейді. LoRa, NB-IoT немесе 4G сияқты сымсыз технологиялар арқылы деректер нақты уақыт режимінде бұлтқа жіберіледі, бұл кең қамтуға және «нөлдік сымдар» орналастыруға қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Шеткі есептеулер және интеллектуалды ерте ескерту: Ақылды алгоритмдермен жабдықталған, ол алдын ала белгіленген шектер (мысалы, құрғақшылық туралы ескерту сызықтары және тұз қаупінің мәндері) негізінде жергілікті ерте ескерту сигналдарын іске қоса алады, «бақылау – бұлт – шешім қабылдау – әрекет» режимінен жылдам тұйық циклге қол жеткізу үшін суару клапандарын тікелей қосады.
III. Ақылды ауыл шаруашылығындағы негізгі қолдану сценарийлері мен құндылықтары
Ақылды суаруға арналған «Ең үздік контроллер»
Бұл топырақ сенсорларының ең тікелей және өте пайдалы қолданылуы. Жүйе топырақтың ылғалдылық кернеуін немесе тамыр қабатындағы су мөлшерін нақты уақыт режимінде бақылау арқылы суару шешімдерін түбегейлі өзгертеді.
Сұраныс бойынша суару: Суаруды тек дақылдар шынымен қажет болған кезде ғана бастаңыз. Уақытқа негізделген немесе тәжірибеге негізделген модельдермен салыстырғанда, бұл судың орташа есеппен 20-40%-ын үнемдеуге мүмкіндік береді.
Суару стратегияларын оңтайландыру: Әртүрлі тереңдіктегі су деректеріне сүйене отырып, тамыр жүйесінің беріктігін қалыптастыру үшін «тамырдың өсуін ынталандыру үшін терең суаруды» немесе «ылғалды қалпына келтіру үшін таяз суаруды» жүзеге асыруды басшылыққа алыңыз.
Судың шайылып кетуіне және ағып кетуіне жол бермеңіз: шамадан тыс суарудан туындайтын қоректік заттардың жоғалуына және судың ысырап болуына жол бермеңіз.
2. Су мен тыңайтқыштарды кешенді басқарудың «диетологы»
Жүйе тұз (ТД) және қоректік заттар сенсорларын біріктірген кезде, оның мәні одан әрі артады:
Дәл тыңайтқыш енгізу: дақылдардың сіңіру жылдамдығына негізделген тыңайтқыш қоспасын дәл енгізу үшін топырақ ерітіндісіндегі ион концентрациясын бақылаңыз, тыңайтқыштарды пайдалануды 15-30%-ға арттырыңыз.
Тұздың зақымдануын ерте ескерту және басқару: Тұздың жиналуы дақылдардың денсаулығын қорғау үшін тамыр жүйесіне зиян келтірмес бұрын жуу бағдарламасын автоматты түрде іске қосатын, ЭҚ мәндерін нақты уақыт режимінде бақылау.
Тыңайтқыш формулаларын оңтайландыру: Ұзақ мерзімді деректер белгілі бір топырақ пен дақылдардың қажеттіліктерін жақсырақ қанағаттандыру үшін су мен тыңайтқыш формулаларын реттеуге көмектеседі.
3. Топырақ денсаулығы мен дақылдардың денсаулығына арналған «ерте диагностикалық құрал»
Стресс туралы ескерту: Топырақ температурасының қалыптан тыс өзгеруі аяздың немесе ыстықтың зақымдануын көрсетуі мүмкін. Ылғалдың кенеттен өзгеруі тамыр ауруларын немесе құбырлардың ағып кетуін көрсетуі мүмкін.
Агрономиялық шараларға нұсқаулық: Топырақтың ылғалдылығын бақылау және топырақ өңдеу, егу немесе жинау үшін ең жақсы уақытты анықтау; Ұзақ мерзімді деректер арқылы мульчирование және топырақ өңдеусіз өңдеу сияқты топырақты қорғау шараларының әсерін бағалау.
Деректерге негізделген топырақты басқару: далада сандық топырақ мұрағаттарын құру, топырақтың органикалық заттарындағы, тұздылығындағы және басқа да көрсеткіштердегі ұзақ мерзімді өзгерістерді бақылау және жерді тұрақты басқару үшін негіз жасау.
4. Шығару және сапаны жақсарту үшін «Деректер корреляторы»
Өсіру кезеңінде топырақтың қоршаған ортасы деректері бойынша үлкен деректердің корреляциялық талдауын соңғы өнімділік картасымен және сапаны тексеру деректерімен (мысалы, қант мөлшері мен ақуыз мөлшері) бірге жүргізу арқылы дақылдардың өнімділігі мен сапасына әсер ететін негізгі топырақ факторларын анықтауға болады, осылайша басқару шараларын кері бағытта оңтайландыруға және «деректерге негізделген өсіру мен өсіруге» қол жеткізуге болады.
Iv. Жүйенің артықшылықтары және инвестициялардың қайтарымдылығы
Шешім қабылдау төңкерісі: Суару мен тыңайтқыштың тәжірибеге негізделген моделін «уақытпен және санмен өлшенгеннен» деректерге негізделген «сұраныс бойынша және айнымалы» моделіне өзгерту.
Шығындарды азайту және тиімділікті арттыру: Суды, тыңайтқышты, энергияны және еңбек шығындарын тікелей үнемдеңіз, ал инвестицияның өтелу мерзімі әдетте 1-ден 3-ке дейінгі өсіру маусымын құрайды.
Сапаны жақсарту және өндірісті тұрақтандыру: Оңтайлы тамыр аймағы ортасын сақтау, дақылдарға түсетін стрессті азайту және ауылшаруашылық өнімдерінің тұрақтылығы мен коммерциялану деңгейін арттыру арқылы.
Қоршаған ортаға зиянсыз: Ауыл шаруашылығының нүктелік емес көздерден ластануын айтарлықтай азайтады, жасыл ауыл шаруашылығы және көміртегі бейтараптығы мақсаттарына қол жеткізуге ықпал етеді.
Масштабталу: Ауылшаруашылық заттар интернетінің негізгі деректер енгізу нүктесі ретінде оны метеостанциялармен, дрондармен және ауылшаруашылық техникасының автономды жүргізу жүйелерімен оңай біріктіріп, толық цифрлық ферма миын құруға болады.
V. Эмпирикалық жағдай: деректерге негізделген өнім
Америка Құрама Штаттарының Орта Батыс бөлігіндегі ірі жүгері-соя фермасы HONDE топырақ сенсорлық желісін орнатты. Жүйе сол егістікте шамамен 15%-да топырақтың су ұстау қабілеті айтарлықтай төмен екенін анықтады. Нақты суару стратегиясы бойынша бұл аумақтарға көбірек суару жүргізілді, ал су ұстау қабілеті жоғары аумақтар сәйкесінше азайды. Бір өсу маусымынан кейін ферма жалпы судың 22%-ын үнемдеп қана қоймай, сонымен қатар жергілікті құрғақшылық стрессінен туындаған өндірістің төмендеуінің «кемшілігін» жойғандықтан, жалпы егістік өнімділігінің тұрақтылығын 18%-ға арттырды. Фермер: «Қазір біз басқарып отырған нәрсе - тек бір егістік емес, сонымен қатар әртүрлі қажеттіліктері бар мыңдаған ұсақ топырақ бірліктері», - деді.
Қорытынды
Ақылды ауыл шаруашылығының түпкі мақсаты - ауыл шаруашылығы өндірісін дәлдік зауыты сияқты басқару. Ал топырақ - бұл «биологиялық зауыттың» шеберханасы мен өндіріс желісі. HONDE ақылды топырақ сенсорлық жүйесі осы шеберхананың әрбір бұрышын «бақылау құралдарымен» және «басқару қосқыштарымен» жабдықтады. Ол көрінбейтінді көрінетін, күрделіні басқарылатын және эмпирикалық есептеуге болатын етеді. Бұл тек технологиялық жетістік қана емес, сонымен қатар өндірістік қатынастардың трансформациясы - ол фермерлерді «жер еңбекшілерінен» «топырақ экожүйесінің деректер менеджерлері мен оңтайландырушыларына» дейін көтереді, ресурстардың шектеулілігі жағдайында жаһандық ауыл шаруашылығының тұрақты дамуы үшін деректерге негізделген айқын жол салады.
HONDE туралы: Цифрлық ауылшаруашылық инфрақұрылымын құрушы ретінде HONDE сенімді сенсорлық жүйелер, тиімді байланыс және интеллектуалды талдау арқылы ауылшаруашылық жерлерін есептелетін және оңтайландырылатын цифрлық активтерге айналдыруға баса назар аударады. Біз топырақты терең цифрландыру ауыл шаруашылығының болашағын ашудың негізгі кілті деп санаймыз.
Топырақ сенсоры туралы қосымша ақпарат алу үшін,
Honde Technology Co., LTD компаниясына хабарласыңыз.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Компания веб-сайты:www.hondetechco.com
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 8 желтоқсан