Резюме: В хода на трансформацията от традиционно към прецизно и интелигентно земеделие, сензорите за pH на водата се превръщат от непознати лабораторни инструменти в „интелигентни вкусови рецептори“ на полето. Чрез наблюдение на pH на напоителната вода в реално време, те защитават растежа на културите и са се превърнали в ключов компонент в научното управление на водата и торовете.
I. Предистория на случая: Затрудненото положение на „Доматената долина“
В модерната селскостопанска демонстрационна база „Зелен източник“ в Източен Китай имаше модерна стъклена оранжерия с площ от 500 акра, посветена на отглеждането на висококачествени чери домати, известна като „Доматена долина“. Управителят на фермата, г-н Уанг, постоянно се притесняваше от един проблем: неравномерен растеж на реколтата, с пожълтяване на листата и забавен растеж в някои райони, съчетано с ниска ефективност на торовете.
След предварително проучване бяха изключени вредители, болести и недостиг на хранителни вещества. В крайна сметка фокусът се премести върху водата за напояване. Източникът на вода идваше от близка река и събираше дъждовна вода, а pH стойността ѝ се колебаеше поради промените във времето и околната среда. Те подозираха, че нестабилното pH на водата влияе върху наличието на торове, което води до наблюдаваните проблеми.
II. Решението: Внедряване на интелигентна система за мониторинг на pH
За да реши окончателно този проблем, базата „Зелен източник“ въведе и внедри интелигентна система за мониторинг на напоителната вода, базирана на онлайн сензори за pH на водата.
- Състав на системата:
- Онлайн pH сензори: Инсталират се директно на главната тръба за всмукване на напоителна вода и на изхода на резервоара за торове във всяка оранжерия. Тези сензори работят на принципа на електродния метод, което позволява непрекъснато измерване на pH на водата в реално време.
- Модул за събиране и предаване на данни: Преобразува аналоговите сигнали от сензорите в цифрови сигнали и ги предава безжично към централна платформа за управление чрез технологията Интернет на нещата (IoT).
- Платформа за интелигентно централно управление: Облачна софтуерна система, отговорна за получаване, съхраняване, показване и анализ на pH данни, както и за задаване на прагове за управление.
- Система за автоматично регулиране (по избор): Свързана с платформата, тя автоматично контролира инжектирането на малки количества киселинен (напр. фосфорна киселина) или алкален (напр. калиев хидроксид) разтвор, за да регулира прецизно pH, когато стойностите излизат извън обхвата.
- Работен процес:
- Мониторинг в реално време: pH на напоителната вода се отчита в реално време от сензорите, преди тя да попадне в системата за капково напояване.
- Прагови аларми: Оптималният диапазон на pH за растеж на чери домати (5,5-6,5) се задава в централната контролна платформа. Ако pH падне под 5,5 или се повиши над 6,5, системата незабавно изпраща предупреждение до мениджърите чрез мобилно приложение или компютър.
- Анализ на данни: Платформата генерира диаграми на тенденциите в pH, помагайки на мениджърите да анализират моделите и причините за колебанията в pH.
- Автоматично/ръчно регулиране: Системата може да бъде настроена на напълно автоматичен режим, добавяйки киселина или основа за прецизно регулиране на pH до целевата стойност (напр. 6.0). Като алтернатива, мениджърите могат ръчно да активират системата за регулиране дистанционно при получаване на предупреждение.
III. Резултати и стойност на приложението
След три месеца използване на системата, базата „Зелен източник“ постигна значителни икономически и екологични ползи:
- Подобрена ефективност на торовете, намалени разходи:
- Повечето хранителни вещества (като азот, фосфор, калий) са най-леснодостъпни за растенията в леко кисела среда (pH 5,5-6,5). Чрез прецизен контрол на pH, ефективността на използване на торове се увеличава с приблизително 15%, намалявайки употребата на торове с около 10%, като същевременно се запазва добивът.
- Подобрено здраве на реколтата, подобрено качество и добив:
- Решени проблеми като „хлороза поради недостиг на хранителни вещества“ (пожълтяване на листата), която се появяваше, защото високото pH блокираше микроелементи като желязо и манган, правейки ги недостъпни за растенията. Растежът на културите стана равномерен, а листата придобиха здравословен зелен цвят.
- Нивото на Брикс, вкусът и консистенцията на чери доматите се подобриха значително. Процентът на търгуемите плодове се увеличи с 8%, което директно увеличи икономическата възвръщаемост.
- Активирано управление на прецизността, спестен труд:
- Замени остарелия метод, изискващ често ръчно вземане на проби и тестване с pH тест ленти или преносими измервателни уреди. Осигури 24/7 безжичен мониторинг, значително спестявайки труд и елиминирайки човешките грешки.
- Мениджърите могат да проверяват качеството на водата в цялата напоителна система по всяко време и навсякъде чрез телефоните си, което драстично подобрява ефективността на управлението.
- Предотвратено запушване на системата, намалени разходи за поддръжка:
- Прекалено високото pH може да доведе до утаяване на калциеви и магнезиеви йони във водата, образувайки котлен камък, който запушва деликатните капкови капкови капки. Поддържането на правилното pH ефективно забавя образуването на котлен камък, удължава живота на системата за капково напояване и намалява честотата и разходите за поддръжка.
IV. Бъдещи перспективи
Приложението на сензорите за pH на водата далеч надхвърля това. В плана за бъдещо интелигентно земеделие, те ще играят още по-централна роля:
- Дълбока интеграция със системи за фертигация: pH сензорите ще се комбинират със сензори за електрическа проводимост (EC) и различни йонно-селективни електроди (напр. за нитрати, калий), за да образуват цялостна „система за хранителна диагностика“ за торене при поискване и прецизно напояване.
- Предсказващ контрол, задвижван от изкуствен интелект: Чрез анализ на исторически данни за pH, метеорологични данни и модели на растеж на културите с помощта на алгоритми, базирани на изкуствен интелект, системата може да предсказва тенденциите на pH и да се намесва проактивно, преминавайки от „контрол в реално време“ към „предсказващо регулиране“.
- Разширяване до аквакултури и мониторинг на почвата: Същата технология може да се прилага за управление на качеството на водата в аквакултурни басейни и да се използва като сонди за in-situ мониторинг на pH на почвата, създавайки цялостна мрежа за мониторинг на селскостопанската околна среда.
Заключение:
Случаят с базата „Зелен източник“ ясно демонстрира, че обикновеният сензор за pH на водата е мост, свързващ управлението на водните ресурси и хранителното здраве на културите. Чрез предоставяне на непрекъснати и точни данни, той тласка традиционното „земеделие, базирано на опита“ към „интелигентно земеделие, основано на данни“, предлагайки солидна техническа подкрепа за постигане на пестене на вода, намаляване на торовете, подобряване на качеството, повишаване на ефективността и устойчиво развитие на селското стопанство.
Можем да предложим и разнообразни решения за
1. Ръчен измервателен уред за многопараметрично качество на водата
2. Система с плаващи буи за многопараметрично качество на водата
3. Четка за автоматично почистване на многопараметричен сензор за вода
4. Пълен комплект сървъри и софтуерен безжичен модул, поддържа RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
За повече сензор за вода информация,
Моля, свържете се с Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Уебсайт на компанията:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Време на публикуване: 22 октомври 2025 г.