Умные датчики влажности почвы:повышение эффективности фермы и урожайности

Растения собирают воду и большую часть питательных веществ из почвы. Эти питательные вещества почвы поглощаются корнями растений и передаются через сосудистую ткань, называемую «ксилема», к листьям, где происходит фотосинтез. Таким образом, почва поддерживает весь пищевой цикл, выступая в качестве начальной платформы для производства пищи не только для растений, но и для других живых существ.

Агрономы и фермеры знают, как важно поддерживать оптимальное питание и уровень влажности почвы для облегчения роста сельскохозяйственных культур. Использование удобрений и навоза улучшает качество почвы, а надежная ирригационная система позволяет контролировать содержание в ней воды.

Достижения в области Интернета вещей и сенсорных технологий привели к появлению различных систем определения влажности почвы. Используя эти устройства, фермер может контролировать и управлять качеством своей почвы, а также выбирать культуру, подходящую для выращивания на его полях. Существуют различные механизмы, которые эти датчики используют для определения содержания влаги в почве. Поэтому важно знать различные термины, связанные с влажностью почвы.

Некоторые ключевые слова, связанные с влажностью почвы:

Ниже приведены некоторые термины, связанные с измерением влажности почвы:

• • Содержание воды в почве:также называется уровнем влажности почвы. Это количество воды, присутствующее в известном количестве почвы в определенное время. Обычно он выражается в дюймах воды на фут почвы ИЛИ в % воды по весу или объему почвы.
• • Насыщенность. Насыщенность относится к содержанию воды в почве, когда все поры почвы заполнены водой. Это временное состояние, поскольку лишняя вода выводится из почвы под действием силы тяжести.
• • Емкость поля:относится к содержанию воды в почве после того, как сила тяжести удаляет избыточное количество воды из ее пор. Другими словами, это количество воды, которое может удерживать почва.
• • Натяжение влаги в почве:также называется матричным потенциалом почвы. Это сила, с которой вода прилипает к почве. Обычно выражается в столбцах.
• • Точка постоянного увядания (PWP):PWP относится к минимальному количеству воды в почве, необходимому растению, чтобы не увядать. Если содержание влаги в почве меньше PWP, растение не сможет восстановить свою тургор.
• • Доступная емкость воды:это количество воды, необходимое для роста растений, между PWP и полевой емкостью почвы. Его также называют доступной для растений водой (PAW) и измеряют в дюймах доступной воды на фут почвы.

Эти термины обычно используются при определении влажности почвы. Различные детекторы влажности почвы используют эту терминологию для обозначения количества присутствующей в ней влаги. Работа датчика влажности почвы, как правило, зависит от механизмов, используемых датчиками.

Различные типы датчиков влажности почвы:

1) Рефлектометры:

Датчики влажности почвы, использующие рефлектометрию, определяют содержание воды, измеряя изменение определенного параметра после его отражения от почвы. В рефлектометре обычно имеются два или три металлических стержня, глубоко вставленных в почву. Через эти стержни пропускают волну известного параметра. Датчик улавливает отраженную волну и по изменению параметров определяет количество влаги, присутствующей в почве.

В зависимости от параметров, используемых рефлектометрами, их разделяют на три типа:

• • Рефлектометр во временной области (TDR):параметрами являются скорость и сила электромагнитной волны.
• • Рефлектометр частотной области (FDR):параметр — частота волны.
• • Рефлектометр амплитудной области (ADR):параметрами являются диэлектрическая проницаемость и электропроводность почвы импедансного сигнала.

2) Передача во временной области (TDT):

Трансмиссометр во временной области похож на TDR, однако он состоит из полного контура, оба конца которого подключены к источнику тока. TDT измеряет время, необходимое импульсу для распространения по всей петле после его погружения глубоко в почву. Время, необходимое импульсу для распространения, будет больше для влажной почвы, чем для сухой почвы. Учитывая время, необходимое для импульса, можно оценить количество влаги, присутствующей в почве.

3) Тензиометры:

Тензиометр использует напряжение влаги в почве для определения содержания влаги в почве. Он состоит из стеклянной трубки, наполненной водой. Конец трубки снабжен пористым наконечником, который вводится глубоко в почву. Почва вытягивает воду из трубки за счет напряжения влаги в почве, как только ее влажность снижается. При этом в трубке создается вакуум, отражающий изменение содержания влаги в почве.

4) Датчики с гранулированной матрицей:

Этот датчик измеряет электрическое сопротивление для определения уровня влажности в почве. Он состоит из электродов, заключенных в зернистую матрицу из кварца. Этот аппарат заключен в гипсовый раствор, заполненный металлическим корпусом. Через электроды пропускают небольшой электрический заряд и измеряют электрическое сопротивление через них. Если влажность почвы уменьшится, вода из датчика будет поглощена почвой, и сопротивление увеличится. Это изменение уровня сопротивления затем используется для оценки содержания воды в почве.

Свяжитесь с нами сейчас и свяжитесь с нашим экспертом по IoT!

Свяжитесь с нами

Система управления влажностью почвы на базе Интернета вещей:

Влажность почвы – важная характеристика, способствующая росту растений. Он действует как растворитель для различных питательных веществ, присутствующих в почве, и сам выступает в качестве основного ингредиента для фотосинтеза. Он регулирует температуру почвы, что в дальнейшем обеспечивает цветение новых растений.

Поэтому измерение содержания влаги в почве важно для максимизации урожайности сельскохозяйственных культур и обеспечения ее качества. Появились датчики влажности почвы, работающие на различных механизмах, которые помогают фермерам быть в курсе качества почвы на их фермах.

Система определения влажности почвы на базе Интернета вещей — одно из многих приложений Интернета вещей в сельском хозяйстве. Данные, собранные с помощью датчиков влажности, передаются через шлюз на централизованную платформу, которая действует как командный центр для фермера. Используя данные на этой платформе, он может удаленно отслеживать и управлять различными сельскохозяйственными операциями, а также обеспечивать качество и здоровье своего урожая.

Используемое оборудование:-

Цена:70 долларов США

Intellia INT G01 — Датчик влажности почвы

Intellia INT G01- Датчик влажности почвы (передатчик) — это высокоточный и высокочувствительный прибор для измерения влажности почвы. Этот продукт представляет собой металлический корпус, обладает высокой прочностью на сжатие, хорошими герметизирующими характеристиками; использование принципа электромагнитного импульса для измерения кажущейся диэлектрической проницаемости почвы.

Краткие характеристики

Номер модели INT G01 Принцип мониторинга Структура FDR 4-контактный Выходной сигнал 4–20 мА Источник питания 12–24 В постоянного тока Время отклика <1 с