Souhrn: V době transformace od tradičního k přesnému a inteligentnímu zemědělství se senzory pH kvality vody vyvíjejí z neznámých laboratorních přístrojů v „inteligentní chuťové pohárky“ na poli. Monitorováním pH závlahové vody v reálném čase chrání růst plodin a staly se klíčovou součástí vědeckého hospodaření s vodou a hnojivy.
I. Pozadí případu: Složitá situace „Rajčatového údolí“
V moderní zemědělské demonstrační základně „Green Source“ ve východní Číně se nacházel 500akrový moderní skleník určený k pěstování vysoce kvalitních cherry rajčat, známý jako „Rajčatové údolí“. Vedoucí farmy, pan Wang, se neustále potýkal s jedním problémem: nerovnoměrným růstem plodin, žloutnutím listů a zpomaleným růstem v některých oblastech, spolu s nízkou účinností hnojiv.
Po předběžném šetření byli škůdci, choroby a nedostatek živin vyloučeni. Pozornost se nakonec přesunula na závlahovou vodu. Zdroj vody pocházel z nedaleké řeky a shromažďoval dešťovou vodu, jejíž hodnota pH kolísala v důsledku počasí a změn prostředí. Domnívali se, že nestabilní pH vody ovlivňuje dostupnost hnojiv, což vede k pozorovaným problémům.
II. Řešení: Nasazení inteligentního systému monitorování pH
Aby se tento problém definitivně vyřešil, zavedla a nasadila základna „Green Source“ inteligentní systém monitorování závlahové vody založený na online senzorech pH kvality vody.
- Složení systému:
- Online senzory pH: Instalují se přímo na hlavní přívodní potrubí závlahové vody a na výstupu z míchací nádrže na hnojiva v každém skleníku. Tyto senzory fungují na principu elektrod, což umožňuje nepřetržitou detekci pH vody v reálném čase.
- Modul pro sběr a přenos dat: Převádí analogové signály ze senzorů na digitální signály a bezdrátově je přenáší do centrální řídicí platformy prostřednictvím technologie internetu věcí (IoT).
- Platforma inteligentního centrálního řízení: Cloudový softwarový systém zodpovědný za příjem, ukládání, zobrazování a analýzu dat o pH a za nastavení prahových hodnot pro správu.
- Systém automatického nastavení (volitelný): Propojen s platformou automaticky řídí vstřikování malého množství kyselého (např. kyseliny fosforečné) nebo alkalického (např. hydroxidu draselného) roztoku pro přesné nastavení pH, když hodnoty vybočí z rozmezí.
- Pracovní postup:
- Monitorování v reálném čase: Hodnota pH závlahové vody je zaznamenávána senzory v reálném čase před jejím vstupem do kapkového závlahového systému.
- Prahové alarmy: Optimální rozsah pH pro růst cherry rajčat (5,5–6,5) se nastavuje v centrální řídicí platformě. Pokud pH klesne pod 5,5 nebo stoupne nad 6,5, systém okamžitě odešle upozornění manažerům prostřednictvím mobilní aplikace nebo počítače.
- Analýza dat: Platforma generuje grafy trendů pH, které pomáhají manažerům analyzovat vzorce a příčiny kolísání pH.
- Automatické/manuální nastavení: Systém lze nastavit do plně automatického režimu, přidáváním kyseliny nebo zásady přesně upraví pH na cílovou hodnotu (např. 6,0). Alternativně mohou manažeři ručně aktivovat systém nastavení na dálku po obdržení upozornění.
III. Výsledky a hodnota aplikace
Po třech měsících používání systému dosáhla základna „Zelený zdroj“ významných ekonomických a ekologických výhod:
- Zvýšená účinnost hnojení, snížené náklady:
- Většina živin (jako dusík, fosfor, draslík) je pro rostliny nejsnadněji dostupná v mírně kyselém prostředí (pH 5,5–6,5). Přesnou regulací pH se účinnost využití hnojiv zvýšila přibližně o 15 %, čímž se snížila spotřeba hnojiv asi o 10 % a zároveň se zachoval výnos.
- Lepší zdraví plodin, vyšší kvalita a výnos:
- Vyřešily se problémy, jako je „chloróza z nedostatku živin“ (žloutnutí listů), ke které docházelo, protože vysoké pH zablokovalo mikroživiny, jako je železo a mangan, a znemožnilo je tak rostlinám k jejich přístupu. Růst plodin se stal rovnoměrným a listy získaly zdravou zelenou barvu.
- Stupeň Brix, chuť a konzistence cherry rajčat se výrazně zlepšily. Prodejnost plodů se zvýšila o 8 %, což přímo zvýšilo ekonomické výnosy.
- Povolená správa přesnosti, úspora práce:
- Nahradila zastaralou metodu vyžadující častý ruční odběr vzorků a testování pomocí testovacích proužků pH nebo přenosných měřičů. Umožnila nepřetržité bezobslužné monitorování, což výrazně ušetřilo práci a eliminovalo lidské chyby.
- Manažeři si mohou kdykoli a kdekoli prostřednictvím svých telefonů zkontrolovat stav kvality vody v celém zavlažovacím systému, což výrazně zlepšuje efektivitu řízení.
- Zabránění ucpávání systému, snížené náklady na údržbu:
- Příliš vysoké pH může způsobit srážení iontů vápníku a hořčíku ve vodě, čímž vzniká vodní kámen, který ucpává citlivé kapkové závlahové systémy. Udržování správného pH účinně zpomalilo tvorbu vodního kamene, prodloužilo životnost kapkového závlahového systému a snížilo četnost a náklady na údržbu.
IV. Budoucí výhled
Aplikace senzorů pH vody sahá daleko za tyto hranice. V plánu budoucího inteligentního zemědělství budou hrát ještě ústřednější roli:
- Hluboká integrace s fertigačními systémy: Senzory pH se budou kombinovat se senzory EC (elektrická vodivost) a různými iontově selektivními elektrodami (např. pro dusičnany, draslík) a vytvoří tak kompletní „systém nutriční diagnostiky“ pro hnojení na vyžádání a přesné zavlažování.
- Prediktivní řízení s využitím umělé inteligence: Analýzou historických dat o pH, dat o počasí a modelů růstu plodin pomocí algoritmů umělé inteligence dokáže systém předpovídat trendy pH a proaktivně zasahovat, čímž přechází od „řízení v reálném čase“ k „prediktivní regulaci“.
- Rozšíření o akvakulturu a monitorování půdy: Stejnou technologii lze použít k řízení kvality vody v akvakulturních rybnících a použít ji jako sondy pro monitorování pH půdy in situ, čímž se vytvoří komplexní síť pro monitorování zemědělského životního prostředí.
Závěr:
Případová studie „Zelený zdroj“ názorně ukazuje, že obyčejný senzor pH vody je mostem spojujícím hospodaření s vodními zdroji a nutriční zdraví plodin. Poskytováním nepřetržitých a přesných dat posouvá tradiční „zemědělství založené na zkušenostech“ směrem k „chytrému zemědělství řízenému daty“ a nabízí solidní technickou podporu pro dosažení úspory vody, snížení hnojiv, zlepšení kvality, zvýšení efektivity a udržitelného rozvoje zemědělství.
Můžeme také poskytnout řadu řešení pro
1. Ruční měřič pro víceparametrové měření kvality vody
2. Systém plovoucích bójí pro víceparametrové měření kvality vody
3. Automatický čisticí kartáč pro víceparametrový vodní senzor
4. Kompletní sada serverů a softwarového bezdrátového modulu, podpora RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Pro více senzorů vody informace,
Kontaktujte prosím společnost Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Webové stránky společnosti:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Čas zveřejnění: 22. října 2025