Povzetek: V valu preobrazbe iz tradicionalnega v precizno in pametno kmetijstvo se senzorji pH-vrednosti vode razvijajo iz neznanih laboratorijskih instrumentov v »inteligentne brbončice« na polju. Z nadzorom pH-vrednosti namakalne vode v realnem času varujejo rast poljščin in so postali ključni sestavni del znanstvenega upravljanja z vodo in gnojili.
I. Ozadje primera: Težavna situacija »Doline paradižnika«
V sodobnem kmetijskem demonstracijskem centru »Zeleni vir« v vzhodni Kitajski je bil 500 hektarjev velik sodoben stekleni rastlinjak, namenjen gojenju visokokakovostnih češnjevih paradižnikov, znan kot »Dolina paradižnika«. Vodjo kmetije, gospoda Wanga, je nenehno pestila težava: neenakomerna rast pridelka, z rumenenjem listov in zaostankom v rasti na nekaterih območjih, skupaj z nizko učinkovitostjo gnojil.
Po predhodni preiskavi so bili škodljivci, bolezni in pomanjkanje hranil izključeni. Poudarek se je sčasoma preusmeril na vodo za namakanje. Vir vode je prihajal iz bližnje reke in zbiral deževnico, njena vrednost pH pa je nihala zaradi vremenskih in okoljskih sprememb. Sumili so, da nestabilen pH vode vpliva na razpoložljivost gnojil, kar vodi do opaženih težav.
II. Rešitev: Uvedba inteligentnega sistema za spremljanje pH
Da bi dokončno rešili ta problem, je baza »Zeleni vir« uvedla in namestila inteligentni sistem za spremljanje namakalne vode, ki temelji na spletnih senzorjih pH kakovosti vode.
- Sestava sistema:
- Spletni senzorji pH: Nameščeni so neposredno na glavni dovodni cevi za namakanje in na izhodu iz mešalnega rezervoarja za gnojila v vsakem rastlinjaku. Ti senzorji delujejo na principu elektrod, kar omogoča neprekinjeno zaznavanje pH vode v realnem času.
- Modul za zajem in prenos podatkov: Pretvarja analogne signale senzorjev v digitalne signale in jih brezžično prenaša na centralno nadzorno platformo prek tehnologije interneta stvari (IoT).
- Pametna centralna nadzorna platforma: programski sistem v oblaku, ki je odgovoren za prejemanje, shranjevanje, prikazovanje in analizo podatkov o pH ter za nastavitev pragov upravljanja.
- Sistem za samodejno prilagajanje (izbirno): Povezan s platformo samodejno nadzoruje vbrizgavanje majhnih količin kislinske (npr. fosforne kisline) ali alkalne (npr. kalijevega hidroksida) raztopine za natančno prilagoditev pH, ko vrednosti presegajo dovoljeno območje.
- Potek dela:
- Spremljanje v realnem času: Senzorji v realnem času zajamejo pH namakalne vode, preden ta vstopi v sistem kapljičnega namakanja.
- Prag alarma: Optimalno območje pH za rast češnjevih paradižnikov (5,5–6,5) je nastavljeno v centralni nadzorni platformi. Če pH pade pod 5,5 ali se dvigne nad 6,5, sistem takoj pošlje opozorilo upravljavcem prek mobilne aplikacije ali računalnika.
- Analiza podatkov: Platforma ustvarja grafikone trendov pH, kar pomaga menedžerjem analizirati vzorce in vzroke nihanj pH.
- Samodejna/ročna nastavitev: Sistem je mogoče nastaviti na popolnoma samodejni način, pri čemer se doda kislina ali alkalija za natančno nastavitev pH na ciljno vrednost (npr. 6,0). Lahko pa upravljavci ročno aktivirajo sistem za nastavitev na daljavo, ko prejmejo opozorilo.
III. Rezultati in vrednost uporabe
Po treh mesecih uporabe sistema je baza »Zeleni vir« dosegla znatne ekonomske in ekološke koristi:
- Izboljšana učinkovitost gnojil, nižji stroški:
- Večina hranil (kot so dušik, fosfor, kalij) je rastlinam najlažje dostopna v rahlo kislem okolju (pH 5,5–6,5). Z natančnim nadzorom pH se je učinkovitost uporabe gnojil povečala za približno 15 %, kar je zmanjšalo porabo gnojil za približno 10 %, hkrati pa se je ohranil pridelek.
- Izboljšano zdravje pridelka, izboljšana kakovost in pridelek:
- Odpravljene so bile težave, kot je »kloroza zaradi pomanjkanja hranil« (rumenenje listov), ki se je pojavljala, ker je visok pH zaklenil mikrohranila, kot sta železo in mangan, zaradi česar niso bila dostopna rastlinam. Rast pridelka je postala enakomerna, listi pa so postali zdravo zeleni.
- Brix stopnja, okus in konsistenca češnjevih paradižnikov so se znatno izboljšali. Tržna stopnja plodov se je povečala za 8 %, kar je neposredno povečalo ekonomske donose.
- Omogočeno upravljanje natančnosti, prihranjeno delo:
- Zamenjal je zastarelo metodo, ki je zahtevala pogosto ročno vzorčenje in testiranje s testnimi lističi za pH ali prenosnimi merilniki. Omogočil je 24/7 nenadzorovano spremljanje, kar je znatno prihranilo delo in odpravilo človeške napake.
- Vodje lahko kadar koli in kjer koli prek svojih telefonov preverijo stanje kakovosti vode v celotnem namakalnem sistemu, kar drastično izboljša učinkovitost upravljanja.
- Preprečeno zamašitev sistema, zmanjšani stroški vzdrževanja:
- Previsok pH lahko povzroči oborjenje kalcijevih in magnezijevih ionov v vodi, kar tvori vodni kamen, ki zamaši občutljive kapljične namakalne sisteme. Vzdrževanje ustreznega pH-ja je učinkovito upočasnilo nastajanje vodnega kamna, podaljšalo življenjsko dobo sistema kapljičnega namakanja ter zmanjšalo pogostost in stroške vzdrževanja.
IV. Prihodnji obeti
Uporaba senzorjev pH vode sega daleč dlje od tega. V načrtu za pametno kmetijstvo prihodnosti bo igrala še bolj osrednjo vlogo:
- Globoka integracija s sistemi za gnojenje: senzorji pH se bodo kombinirali s senzorji EC (električna prevodnost) in različnimi ionsko-selektivnimi elektrodami (npr. za nitrat, kalij) in tvorili celovit »sistem prehranske diagnoze« za gnojenje na zahtevo in precizno namakanje.
- Prediktivni nadzor z umetno inteligenco: Z analizo zgodovinskih podatkov o pH, vremenskih podatkov in modelov rasti pridelkov z algoritmi umetne inteligence lahko sistem napove trende pH in proaktivno posreduje, s čimer preide iz »nadzora v realnem času« v »prediktivno regulacijo«.
- Razširitev na akvakulturo in spremljanje tal: Ista tehnologija se lahko uporabi za upravljanje kakovosti vode v ribnikih za akvakulturo in kot sonde za spremljanje pH tal na kraju samem, s čimer se ustvari celovita mreža za spremljanje kmetijskega okolja.
Zaključek:
Primer baze »Zeleni vir« nazorno prikazuje, da je preprost senzor pH-ja vode most, ki povezuje upravljanje vodnih virov in prehransko zdravje pridelkov. Z zagotavljanjem neprekinjenih in natančnih podatkov tradicionalno »kmetijstvo, ki temelji na izkušnjah«, premika k »pametnemu kmetijstvu, ki temelji na podatkih«, in ponuja trdno tehnično podporo za doseganje varčevanja z vodo, zmanjšanja porabe gnojil, izboljšanja kakovosti, povečanja učinkovitosti in trajnostnega razvoja kmetijstva.
Ponujamo vam lahko tudi različne rešitve za
1. Ročni merilnik za večparametrsko merjenje kakovosti vode
2. Sistem plavajočih boj za večparametrsko kakovost vode
3. Samodejna čistilna krtača za večparametrski senzor vode
4. Celoten komplet strežnikov in programskega brezžičnega modula, podpira RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Za več senzorjev vode informacije,
Prosimo, obrnite se na podjetje Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Spletna stran podjetja:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Čas objave: 22. oktober 2025