לנוכח האתגרים הכפולים של מחסור עולמי במים ויעילות נמוכה בשימוש במים בחקלאות, מודלים מסורתיים של השקיה המבוססים על ניסיון או רצפים קבועים אינם בני קיימא עוד. ליבת ההשקיה המדויקת טמונה ב"היצע לפי דרישה", והתפיסה המדויקת והעברה יעילה של "הביקוש" הפכו לצוואר הבקבוק המרכזי. חברת HONDE שילבה באופן עמוק חיישני לחות קרקע מדויקים במיוחד עם טכנולוגיית רכישה והעברת נתונים LoRaWAN בעלת צריכת חשמל נמוכה ושטח רחב, כדי להשיק דור חדש של פתרון אינטרנט של הדברים להשקיה חכם. מערכת זו, בעלת יעילות כלכלית חסרת תקדים, אמינות ויכולת כיסוי, הופכת החלטות השקיה מ"ניחושים" ל"מונחיות נתונים" המבוססות על תנאי המים האמיתיים בשדות, ומספקת בסיס טכני איתן לטרנספורמציה הדיגיטלית של חקלאות ההשקיה.
א. הרכב המערכת: קישור חלק מ"פעימות לב הקרקע" ל"קבלת החלטות בענן"
שכבת התפיסה: "צופי המים" עמוק לתוך מערכת השורשים
חיישן לחות קרקע רב-עומק HONDE: מותקן בשכבת השורשים הליבה של גידולים (כגון 20 ס"מ, 40 ס"מ, 60 ס"מ), הוא מודד במדויק את תכולת המים הנפחית של הקרקע, הטמפרטורה והמוליכות החשמלית (EC). הנתונים שלו משקפים ישירות את "נפח המים הראויים לשתייה" של הגידולים ואת ריכוז תמיסת הקרקע, ומשמש כבסיס האולטימטיבי להכוונת השקיה.
סידור נקודות אסטרטגי: בהתבסס על השינויים במרקם הקרקע, השטח ומפות שתילת הגידולים בשדה, מתבצע סידור נקודות מבוסס רשת או מייצג כדי לשקף באמת את פיזור המים המרחבי ברחבי השדה.
שכבת תחבורה: "כביש מידע בלתי נראה" עצום
אספן הנתונים HONDE LoRa: מחובר לחיישני קרקע, הוא אחראי על איסוף נתונים, אריזה ושידור אלחוטי. צריכת החשמל הנמוכה במיוחד שלו, בשילוב עם פאנלים סולאריים קטנים, מאפשרים פעולה רציפה בשטח במשך 3 עד 5 שנים ללא תחזוקה.
שער LoRaWAN: כמרכז אזורי, הוא מקבל נתונים הנשלחים על ידי כל האוספים ברדיוס של 3 עד 15 קילומטרים ומעלה אותם לענן באמצעות 4G/Ethernet. שער יחיד יכול בקלות לכסות אלפי או אפילו עשרות אלפי דונמים של אדמות חקלאיות, ועלות פריסת הרשת נמוכה ביותר.
שכבת קבלת החלטות וביצוע: לולאה סגורה וחכמה מנתונים לפעולה
מנוע קבלת החלטות השקיה מבוסס ענן: הפלטפורמה מחשבת באופן אוטומטי את דרישות ההשקיה על סמך נתוני לחות הקרקע בזמן אמת, סוגי גידולים ושלבי צמיחה, ודרישות אידוי מטאורולוגיות (אותן ניתן לשלב), ומייצרת מרשמי השקיה.
ממשקי בקרה מגוונים: באמצעות פרוטוקולי API או אינטרנט של הדברים, ניתן לשלוט בגמישות בציוד השקיה מגוון כגון מכונות השקיה עם ציר מרכזי, שסתומי סולנואיד להשקיה בטפטוף ותחנות שאיבה, תוך השגת ביצוע מדויק מבחינת תזמון, כמות ואזורים.
II. יתרונות טכניים: מדוע LoRaWAN + חיישן לחות קרקע?
מרחק אולטרה-ארוך וכיסוי עוצמתי: לטכנולוגיית LoRa יתרונות תקשורת משמעותיים באדמות חקלאיות פתוחות, עם מרחק שידור ארוך של קפיצה אחת, הפותרת בצורה מושלמת את בעיית כיסוי האות בשטחים חקלאיים גדולים ללא צורך בציוד ממסר יקר.
צריכת אנרגיה נמוכה במיוחד ועלויות תפעול ותחזוקה נמוכות במיוחד: צמתי החיישנים נמצאים במצב "שינה" ברוב הזמן, ומתעוררים רק מספר פעמים ביום כדי לשלוח נתונים, מה שמאפשר למערכת אספקת החשמל הסולארית לפעול ביציבות גם במזג אוויר גשום מתמשך, להשיג פעולה כמעט של "אפס צריכת אנרגיה" ו"אפס חיווט" פריסה, ולהפחית משמעותית את עלות הבעלות הכוללת.
צפיפות גבוהה וקיבולת גדולה: רשת LoRaWAN תומכת בגישה מסיבית למסופים, המאפשרת פריסת חיישנים בשטח בצפיפות סבירה, ובכך לאפיין במדויק את השונות המרחבית של לחות הקרקע ולהניח את היסודות להשקיה משתנה.
אמינות יוצאת דופן: המכשיר פועל בתחום התדרים Sub-GHz ללא רישיון, בעל יכולת חזקה נגד הפרעות וחדירת אות טובה, והוא יכול להתמודד ביציבות עם סביבות מורכבות כגון שינויים בחופה וגשמים במהלך עונת גידול הגידולים.
ג. תרחישי יישום מרכזיים ואסטרטגיות השקיה מדויקות
השקיה אוטומטית המופעלת על ידי סף
אסטרטגיה: קביעת ספי גבול עליונים ותחתונים לתכולת לחות הקרקע עבור גידולים שונים ובשלבי צמיחה שונים. כאשר החיישן מזהה שתכולת הלחות נמוכה מסף הגבול התחתון, המערכת שולחת אוטומטית פקודת פתיחה לשסתום ההשקיה באזור המתאים. הוא ייסגר אוטומטית כאשר מגיעים לגבול העליון.
ערך: יש להבטיח שתכולת הלחות באזור השורשים של הגידולים נשמרת תמיד בטווח האידיאלי, להימנע מבצורת ומלחץ שיטפונות, ולהשיג "מילוי מים לפי דרישה", שיכול לחסוך בממוצע 25-40% מהמים.
2. השקיה משתנה המבוססת על שונות מרחבית
אסטרטגיה: על ידי ניתוח הנתונים מחיישנים המסודרים ברשת, צור מפת התפלגות מרחבית של לחות הקרקע בשטח. בהתבסס על כך, המערכת מניעה ציוד השקיה עם פונקציות משתנות (כגון מכונות ציר מרכזיות VRI) להשקות יותר באזורים צחיחים ופחות או בכלל לא להשקות באזורים לחים.
ערך: שיפור משמעותי של אחידות המים בכל רחבי השדה, ביטול "החסרון" ביבול הנגרם ממרקם אדמה לא אחיד, השגת עלייה מאוזנת בייצור תוך חיסכון במים ושיפור יעילות המים ביותר מ-30%.
3. ניהול משולב חכם של מים ודשנים
אסטרטגיה: שילוב הנתונים מחיישני EC של הקרקע כדי לנטר את השינויים במליחות הקרקע לאחר ההשקיה. במהלך ההשקיה, בהתבסס על דרישות החומרים המזינים של הגידולים וערך EC של הקרקע, שיעור ועיתוי הזרקת הדשן נשלטים במדויק כדי להשיג "צימוד מים ודשן".
ערך: מניעת נזקי מלח ודחיפת חומרים מזינים הנגרמים מדישון מוגזם, הגדלת שיעור ניצול הדשנים ב-20-30% והגנה על בריאות הקרקע.
4. הערכת ביצועים ואופטימיזציה של מערכות השקיה
אסטרטגיה: ניטור רציף של השינויים הדינמיים בלחות הקרקע בעומקים שונים לפני, במהלך ואחרי ההשקיה יכול להעריך במדויק את עומק החלחול, האחידות ויעילות ההשקיה של מי ההשקיה.
ערך: אבחון בעיות קיימות במערכת ההשקיה (כגון פיות סתומות, דליפות בצנרת ותכנון לא סביר), וביצוע אופטימיזציה מתמשכת של מערכת ההשקיה על מנת להשיג ניהול רזה של מערכת ההשקיה עצמה.
ד. שינויים יסודיים שהביאה המערכת
מ"השקיה בזמן" ל"השקיה לפי דרישה": הבסיס לקבלת החלטות משתנה מזמן לוח שנה לצרכים הפיזיולוגיים האמיתיים של הגידולים, תוך השגת הקצאה אופטימלית של משאבי מים.
מ"בדיקה ידנית" ל"תפיסה מרחוק": מנהלים יכולים לקבל הבנה מקיפה של תנאי לחות הקרקע בכל השדות באמצעות טלפונים ניידים או מחשבים, מה שמפחית משמעותית את עצימות העבודה ומשפר את יעילות הניהול.
מ"השקיה אחידה" ל"משתנים מדויקים": הכרה וניהול ההטרוגניות המרחבית בשטח כדי להעביר את ההשקיה מהשקיה נרחבת למדויקת תואמים את המהות המרכזית של החקלאות המדייקת המודרנית.
מ"מטרה אחת של שימור מים" ל"סינרגיה רב-מטרתית של ייצור מוגבר, איכות משופרת והגנה על הסביבה": תוך הבטחת מצב מים אופטימלי של גידולים לקידום ייצור מוגבר ואיכות משופרת, היא מפחיתה חלחול עמוק ונגר, ומורידה את הסיכון לזיהום חקלאי שאינו ממקור נקודתי.
ה. מקרה אמפירי: נס של שימור מים והגברת הייצור, מבוסס נתונים
בחוות ממטרות מעגלית בשטח של 850 דונם במערב התיכון של ארצות הברית, מנהלים פרסו את רשת ניטור לחות הקרקע HONDE LoRaWAN וחיברו אותה למערכת VRI של הממטרה המרכזית. לאחר שהמערכת פעלה במשך עונת גידול אחת, התגלה כי עקב חוליות לא אחידה של הקרקע, לכ-30% משטח השדה היה יכולת אגירת מים ירודה ביותר.
מודל מסורתי: השקיה אחידה בכל האזור, מים לא מספקים באזורים צחיחים וחלחול עמוק באזורים חוליים.
מצב משתנה חכם: המערכת מורה לממטרה להפחית באופן אוטומטי את נפח ריסוס המים בעת מעבר דרך אזורים חוליים ולהגדיל אותו בעת מעבר דרך אזורים עם יכולת אחסון מים נמוכה.
תוצאה: למרות ירידה של 22% בכמות המים הכוללת להשקיה לאורך כל תקופת הגידול, תנובת התירס הממוצעת בשדה גדלה ב-8%, שכן "נקודות הפחתת התפוקה" שנגרמו עקב עקת הבצורת בוטלו. היתרונות הכלכליים הישירים שהובאו עקב חיסכון במים והגדלת הייצור אפשרו החזר מלא של ההשקעה במערכת תוך שנה אחת.
מַסְקָנָה
עתיד החקלאות המושקית צפוי להיות עתיד המונע על ידי אינטליגנציית נתונים. מערכת ניטור לחות הקרקע החכמה של HONDE המבוססת על LoRaWAN, עם יתרונותיה הבולטים של כיסוי רחב, צריכת חשמל נמוכה, אמינות גבוהה ופריסה קלה, פתרה בהצלחה את נקודות הכאב המרכזיות של "מדידה לא מדויקת, חוסר יכולת לשדר חזרה וחוסר יכולת לשלוט במדויק" ביישום בקנה מידה גדול של השקיה מדויקת. זה כמו אריגת "רשת עצבית" עבור אדמות חקלאיות כדי לחוש את פעימת המים, מה שמאפשר לכל טיפת מים לנוע לפי הצורך ולהיות מסופקת במדויק. זו לא רק חדשנות טכנולוגית, אלא גם מהפכה פרדיגמטית בניהול השקיה. זה מסמן כי הייצור החקלאי עבר רשמית מהסתמכות על משקעים טבעיים והשקיה נרחבת של הצפות לעידן של השקיה חכמה ומדויקת המבוססת על נתוני קרקע בזמן אמת ברחבי האזור כולו, ומספקת פתרון מודרני הניתן לשחזור וניתן להרחבה להבטחת ביטחון מים ומזון עולמי.
אודות HONDE: כחברה פעילה בתחום האינטרנט של הדברים בחקלאות וחיסכון חכם במים, HONDE מחויבת לשילוב טכנולוגיות התקשורת המתאימות ביותר עם טכנולוגיות חישה חקלאיות מדויקות כדי לספק ללקוחות פתרונות השקיה חכמים מקצה לקצה, החל מתפיסה, שידור ועד קבלת החלטות וביצוע. אנו מאמינים בתוקף כי העצמת כל טיפת מים באמצעות נתונים היא הדרך היעילה ביותר להשיג פיתוח חקלאי בר-קיימא.
למידע נוסף על חיישני קרקע, אנא צרו קשר עם Honde Technology Co., LTD.
וואטסאפ: 86-15210548582+
Email: info@hondetech.com
אתר החברה:www.hondetechco.com
זמן פרסום: 15 בדצמבר 2025