Tradičné modely zavlažovania založené na skúsenostiach alebo pevných postupnostiach, ktoré čelia dvojitým výzvam, sú globálny nedostatok vody a nízka účinnosť využívania poľnohospodárskej vody. Tradičné modely zavlažovania založené na skúsenostiach alebo pevných postupnostiach už nie sú udržateľné. Jadrom presného zavlažovania je „dodávka na požiadanie“ a presné vnímanie a efektívny prenos „dopytu“ sa stali kľúčovým úzkym hrdlom. Spoločnosť HONDE hlboko integrovala vysoko presné senzory pôdnej vlhkosti s nízkopríkonovou technológiou zberu a prenosu údajov LoRaWAN pre širokú oblasť, aby uviedla na trh novú generáciu inteligentného riešenia internetu vecí pre zavlažovanie. Tento systém s bezprecedentnou ekonomickou efektívnosťou, spoľahlivosťou a kapacitou pokrytia transformuje rozhodnutia o zavlažovaní z „hádania“ na „riadené dátami“ založené na skutočných vodných podmienkach na poliach, čím poskytuje solídny technický základ pre digitálnu transformáciu zavlažovacieho poľnohospodárstva.
I. Zloženie systému: Bezproblémové prepojenie medzi „tepmi pôdy“ a „rozhodovaním v cloude“
Vrstva vnímania: „Vodný prieskumník“ hlboko v koreňovom systéme
Viachĺbkový senzor vlhkosti pôdy HONDE: Umiestnený v jadrovej koreňovej vrstve plodín (napríklad 20 cm, 40 cm, 60 cm) presne meria objemový obsah vody v pôde, teplotu a elektrickú vodivosť (EC). Jeho údaje priamo odrážajú „objem pitnej vody“ plodín a koncentráciu pôdneho roztoku, čo slúži ako konečný základ pre riadenie zavlažovania.
Strategické rozmiestnenie bodov: Na základe rozdielov v štruktúre pôdy, teréne a mapách výsadby plodín na poli sa vykonáva mriežkové alebo reprezentatívne bodové rozmiestnenie, ktoré skutočne odráža priestorové rozloženie vody v celom poli.
Transportná vrstva: Rozsiahla „neviditeľná informačná superdiaľnica“
Zberač údajov HONDE LoRa: Pripojený k pôdnym senzorom je zodpovedný za zber údajov, ich balenie a bezdrôtový prenos. Jeho ultranízka spotreba energie v kombinácii s malými solárnymi panelmi umožňuje nepretržitú prevádzku v teréne 3 až 5 rokov bez údržby.
Brána LoRaWAN: Ako regionálne centrum prijíma dáta odosielané všetkými zberačmi v okruhu 3 až 15 kilometrov a nahráva ich do cloudu prostredníctvom 4G/Ethernetu. Jedna brána dokáže ľahko pokryť tisíce alebo dokonca desiatky tisíc akrov poľnohospodárskej pôdy a náklady na nasadenie siete sú extrémne nízke.
Vrstva rozhodovania a vykonávania: Inteligentná uzavretá slučka od dát k akcii
Cloudový systém na rozhodovanie o zavlažovaní: Platforma automaticky vypočítava požiadavky na zavlažovanie na základe údajov o vlhkosti pôdy v reálnom čase, typov plodín a štádií rastu a meteorologických požiadaviek na odparovanie (ktoré je možné integrovať) a generuje predpisy na zavlažovanie.
Diverzifikované riadiace rozhrania: Prostredníctvom API alebo protokolov internetu vecí dokáže flexibilne ovládať rôzne zavlažovacie zariadenia, ako sú centrálne otočné zavlažovacie systémy, solenoidové ventily kvapkovej závlahy a čerpacie stanice, čím dosahuje presné prevedenie z hľadiska načasovania, množstva a zón.
II. Technické výhody: Prečo LoRaWAN + senzor pôdnej vlhkosti?
Ultra dlhá vzdialenosť a silné pokrytie: Technológia LoRa má významné komunikačné výhody na otvorenej poľnohospodárskej pôde s dlhou prenosovou vzdialenosťou s jedným skokom, čo dokonale rieši problém pokrytia signálom vo veľkých oblastiach poľnohospodárskej pôdy bez potreby drahého reléového zariadenia.
Extrémne nízka spotreba energie a náklady na prevádzku a údržbu: Senzorové uzly sú väčšinu času v stave „spánku“ a prebúdzajú sa len niekoľkokrát denne na odoslanie údajov, čo umožňuje stabilnú prevádzku solárneho systému aj v nepretržitom daždivom počasí, dosahuje takmer nulovú spotrebu energie a nulovú kabeláž a výrazne znižuje celkové náklady na vlastníctvo.
Vysoká hustota a veľká kapacita: Sieť LoRaWAN podporuje masívny prístup k terminálom, čo umožňuje rozmiestnenie senzorov v teréne s primeranou hustotou, čím presne charakterizuje priestorovú variabilitu pôdnej vlhkosti a kladie základy pre variabilné zavlažovanie.
Vynikajúca spoľahlivosť: Pracuje v nelicencovanom frekvenčnom pásme Sub-GHz, má silnú odolnosť voči rušeniu a dobrú penetráciu signálu a dokáže stabilne zvládať zložité prostredie, ako sú zmeny porastu a zrážky počas vegetačného obdobia plodín.
Iii. Základné aplikačné scenáre a stratégie presného zavlažovania
Automatické zavlažovanie spúšťané prahovou hodnotou
Stratégia: Nastavenie hornej a dolnej hranice obsahu vlhkosti pôdy pre rôzne plodiny a v rôznych štádiách rastu. Keď senzor zistí, že obsah vlhkosti je pod dolnou hranicou, systém automaticky vydá príkaz na otvorenie zavlažovacieho ventilu v príslušnej oblasti. Po dosiahnutí hornej hranice sa ventil automaticky zatvorí.
Hodnota: Zabezpečiť, aby sa obsah vlhkosti v koreňovej zóne plodín vždy udržiaval v ideálnom rozmedzí, zabrániť stresu zo sucha a povodní a dosiahnuť „dopĺňanie vody na požiadanie“, čo môže ušetriť v priemere 25 – 40 % vody.
2. Variabilné zavlažovanie založené na priestorových variáciách
Stratégia: Analýzou údajov zo senzorov usporiadaných v mriežke vygenerovať mapu priestorového rozloženia pôdnej vlhkosti na poli. Na základe toho systém riadi zavlažovacie zariadenia s variabilnými funkciami (ako napríklad centrálne otočné stroje VRI) tak, aby viac zavlažovali suché oblasti a menej alebo vôbec vlhké oblasti.
Hodnota: Výrazne zlepšuje rovnomernosť zavlažovania po celom poli, eliminuje „nedostatok“ výnosu spôsobený nerovnomernou štruktúrou pôdy, dosahuje vyvážený nárast produkcie pri súčasnej úspore vody a zlepšuje efektívnosť využívania vody o viac ako 30 %.
3. Integrované inteligentné hospodárenie s vodou a hnojivami
Stratégia: Kombinácia údajov zo senzorov EC v pôde na monitorovanie zmien slanosti pôdy po zavlažovaní. Počas zavlažovania sa na základe požiadaviek plodín na živiny a hodnoty EC v pôde presne riadi pomer a načasovanie aplikácie hnojív, aby sa dosiahlo „prepojenie vody a hnojiva“.
Hodnota: Zabraňuje poškodeniu soľami a vyplavovaniu živín spôsobenému nadmerným hnojením, zvyšuje mieru využitia hnojív o 20 – 30 % a chráni zdravie pôdy.
4. Hodnotenie výkonnosti a optimalizácia zavlažovacích systémov
Stratégia: Nepretržité monitorovanie dynamických zmien pôdnej vlhkosti v rôznych hĺbkach pred, počas a po zavlažovaní môže presne posúdiť hĺbku infiltrácie, rovnomernosť a účinnosť zavlažovacej vody.
Hodnota: Diagnostika problémov existujúcich v zavlažovacom systéme (ako sú upchaté trysky, netesnosti z potrubia a nevhodný návrh) a priebežná optimalizácia zavlažovacieho systému s cieľom dosiahnuť štíhle riadenie samotného zavlažovacieho systému.
Iv. Zásadné zmeny, ktoré systém priniesol
Od „zavlažovania načas“ k „zavlažovaniu na požiadanie“: Základ pre rozhodovanie sa mení z kalendárneho času na skutočné fyziologické potreby plodín, čím sa dosahuje optimálne rozdelenie vodných zdrojov.
Od „manuálnej kontroly“ po „diaľkové vnímanie“: Manažéri môžu mať komplexný prehľad o podmienkach vlhkosti pôdy na všetkých poliach prostredníctvom mobilných telefónov alebo počítačov, čo výrazne znižuje pracovnú náročnosť a zlepšuje efektivitu riadenia.
Od „rovnomerného zavlažovania“ k „presným premenným“: Uznanie a riadenie priestorovej heterogenity v teréne s cieľom zmeniť zavlažovanie z extenzívneho na presné je v súlade s podstatou moderného presného poľnohospodárstva.
Od „jediného cieľa ochrany vody“ k „viaccieľovej synergii zvýšenej produkcie, zlepšenej kvality a ochrany životného prostredia“: Zabezpečuje optimálny stav vody v plodinách na podporu zvýšenej produkcie a zlepšenej kvality, zároveň znižuje hlboké priesaky a odtok a znižuje riziko znečistenia z rozptýlených zdrojov v poľnohospodárstve.
V. Empirický prípad: Zázrak ochrany vody a zvýšenej produkcie založený na dátach
Na 850-akrovej kruhovej postrekovacej farme na stredozápade Spojených štátov manažéri nasadili sieť na monitorovanie pôdnej vlhkosti HONDE LoRaWAN a prepojili ju so systémom VRI centrálneho otočného postrekovača. Po jednej vegetačnej sezóne sa zistilo, že v dôsledku nerovnomernej piesčitosti pôdy malo približne 30 % plochy poľa extrémne nízku schopnosť zadržiavať vodu.
Tradičný model: Rovnomerné zavlažovanie v celej oblasti, nedostatočné množstvo vody v suchých oblastiach a hlboké priesaky vody v piesočnatých oblastiach.
Inteligentný variabilný režim: Systém riadi postrekovače tak, aby automaticky znížil objem rozstreku vody pri prechode piesočnatými oblasťami a zvýšil ho pri prechode oblasťami so slabou schopnosťou zadržiavať vodu.
Výsledok: Napriek 22 % zníženiu celkovej závlahovej vody počas celého vegetačného obdobia sa priemerný úrod kukurice na poli zvýšil o 8 %, keďže sa eliminovali „body zníženia úrody“ spôsobené stresom zo sucha. Priame ekonomické výhody, ktoré priniesla úspora vody a zvýšená produkcia, umožnili úplnú návratnosť investície do systému v priebehu jedného roka.
Záver
Budúcnosť zavlažovaného poľnohospodárstva bude nepochybne budúcnosťou poháňanou dátovou inteligenciou. Inteligentný systém monitorovania pôdnej vlhkosti od spoločnosti HONDE, založený na LoRaWAN, s vynikajúcimi výhodami širokého pokrytia, nízkej spotreby energie, vysokej spoľahlivosti a jednoduchého nasadenia úspešne vyriešil hlavné problémy „nepresného merania, neschopnosti spätného prenosu a neschopnosti presnej kontroly“ pri rozsiahlej implementácii presného zavlažovania. Je to ako vytváranie „neurónovej siete“ pre poľnohospodársku pôdu, ktorá sníma pulz vody, čo umožňuje každej kvapke vody pohybovať sa podľa potreby a presne dodávať. Nejde len o technologickú inováciu, ale aj o paradigmatickú revolúciu v riadení zavlažovania. Znamená to, že poľnohospodárska produkcia sa oficiálne presunula zo spoliehania sa na prirodzené zrážky a rozsiahle závlahy do éry inteligentného a presného zavlažovania založeného na údajoch o pôde v reálnom čase v celom regióne, čo poskytuje replikovateľné a škálovateľné moderné riešenie na zabezpečenie globálnej vodnej a potravinovej bezpečnosti.
O spoločnosti HONDE: Ako aktívny praktik v oblasti poľnohospodárskeho internetu vecí a inteligentnej šetrenia vodou sa spoločnosť HONDE venuje integrácii najvhodnejších komunikačných technológií s presnými poľnohospodárskymi senzorickými technológiami, aby zákazníkom poskytla komplexné inteligentné zavlažovacie riešenia od vnímania, prenosu až po rozhodovanie a realizáciu. Pevne veríme, že sprostredkovanie každej kvapky vody údajmi je najefektívnejším spôsobom, ako dosiahnuť udržateľný rozvoj poľnohospodárstva.
Pre viac informácií o pôdnych senzoroch kontaktujte spoločnosť Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Webová stránka spoločnosti:www.hondetechco.com
Čas uverejnenia: 15. decembra 2025