חיישן לחות קרקע צינורי HONDE: תובנה לגבי פעימות במים עמוקים, הגדרת סטנדרט חדש לניטור פרופילים

בפרקטיקה המדעית של השקיה מדויקת וניהול משאבי מים בקרקע, אתגר מרכזי טמון בעובדה שחיישני נקודה מסורתיים יכולים ללכוד רק את המצב המיידי של "נקודה" מסוימת בקרקע, בעוד שספיגת מים על ידי שורשי גידולים, חדירת מים, נדידת מלחים והופעת בצורת הם כולם תהליכים דינמיים מתמשכים המתרחשים על ה"פרופיל" האנכי. כדי לפתור בעיה זו, חברת HONDE השיקה מערכת ניטור צינורית לפרופיל לחות קרקע. מוצר זה, עם תפיסת העיצוב הייחודית שלו, מחבר "נקודות" נפרדות ל"קווים" רציפים, ומשיג ניטור רציף, ארוך טווח ובאתר, לא הרסני של לחות הקרקע, הטמפרטורה והמליחות על פרופילים אנכיים, ומספק ממד תובנה חסר תקדים למחקר חקלאי, אקולוגי והידרולוגי.

א. קונספט המוצר: הקפיצה מ"תמונת מצב בנקודה אחת" ל"תמונת חתך"
מערכת החיישנים הצינורית HONDE מורכבת מצינור פלסטיק הנדסי או קרמי חזק (המכונה "צינור הגישה") ומגשש רב-פרמטרי המתכוונן לגובה. ניתן להוריד את הגוש לעומקים שונים בתוך הצינור באמצעות כבל לצורך מדידה, או לקבע אותו בעומק מסוים לניטור רציף לטווח ארוך.

עיקרון טכני מרכזי: הגשוש מבוסס בדרך כלל על טכנולוגיית החזרה בתחום התדר או החזרה בתחום הזמן. הוא יוצר צימוד אלקטרומגנטי עם האדמה שמסביב דרך דופן הצינור ומודד באופן לא הרסני את תכולת המים הנפחית, המוליכות החשמלית והטמפרטורה של האדמה מחוץ לצינור.

יתרון מהפכני
נתוני פרופיל רציפים: ניתן למדוד פרופילי מים/מליחות/טמפרטורה רציפים מפני השטח ועד לשכבות עמוקות (בדרך כלל מטר אחד, שני מטרים או יותר), תוך תיאור מדויק של תנועת חזיתות המים, עומק ספיגת המים בשורשים ושכבות הצטברות המליחות.

ניטור לטווח ארוך באתר: התקנה חד פעמית, מדידה קבועה. הגשושית אינה עוברת תגובות פיזיקליות או כימיות ישירות עם הקרקע, ובכך מונעת סחיפה או נזק הנגרמים כתוצאה מהתכווצות הקרקע, התפשטותה או קורוזיה ממלחים בחיישנים משובצים מסורתיים. יציבות הנתונים לטווח ארוך גבוהה ביותר.

גישה גמישה מרובת נקודות: מערכת אחת יכולה למדוד בקלות עומקים מרובים על אותו פרופיל אנכי, עם ביצועי עלות גבוהים. יתר על כן, ניתן לשדרג או להחליף את טכנולוגיית הגשוש בעתיד ללא צורך בחפירה חוזרת של הקרקע.

II. תרחישי יישום מרכזיים וערך מדעי
השקיה מדויקת וניהול מים ודשנים של מערכת השורשים
כאן טמון הערך הישיר ביותר שלה. המערכת מנחה את ההשקיה להשגת קפיצת מדרגה איכותית על ידי חשיפת הדינמיקה של המים בפרופילי הקרקע:
קביעת עיתוי וכמות ההשקיה: לא רק כדי לדעת "שהמשטח יבש", אלא גם כדי לדעת "האם שכבת השורשים חסרה מים" ו"כמה עמוק המים חלחלו". ניתן ליישם במדויק "בקרת מים ושימור שתילים" או "השקיה עמוקה" כדי לקדם חדירת שורשים ולשפר את עמידות הגידול ללחץ.

אופטימיזציה של אסטרטגיות השקיה: הצגה ברורה של הצורה והעומק של החזית הרטובה לאחר השקיה בטפטוף או השקיה בתלמים, אימות אחידות ההשקיה, אופטימיזציה של קצב הזרימה ומרווח הפריסה של הפולטים, והימנעות מחלחול עמוק או השקיה לא מספקת.

ניהול צימוד מים ודשנים: ניטור סינכרוני של פרופיל המלח כדי למנוע הצטברות מלח באזור השורשים הנגרמת מדישון ולהעריך את יעילות השטיפה.

2. התרעה מוקדמת מפני בצורת ומחקר אקו-הידרולוגיה
ניטור מאגרי קרקע: כימות מדויק של אגירת וצריכת מי קרקע בשכבות קרקע שונות, תוך מתן נתונים מדעיים המבוססים על תהליכים פיזיקליים להערכת בצורת אזורית.

מחקר צריכת מים אקולוגית: ניטור ניצול מי קרקע עמוקה על ידי עצים או גידולים בעלי שורשים עמוקים, לימוד הקשר ההידראולי בין צמחייה למי תהום, ומתן בסיס מרכזי לשימוש אקולוגי במים ולהקצאת משאבי מים.

3. ניטור אסונות גיאולוגיים ויציבות המדרון
בשדות שאינם חקלאיים, מערכת זו משמשת לניטור נדידת מים ושינויים בלחץ המים הנקבוביות בתוך מדרונות, תשתיות כבישים או סכרים, והיא מהווה שיטת ניטור מקדימה חשובה לחיזוי אסונות גיאולוגיים כגון מפולות וקריסות.

4. הערכת השפעות הממשל והשיפור של קרקעות מלוחות-אלקליות
על ידי ניטור רציף של הדליפה, הצטברות האידוי והדינמיקה העונתית של מלח בפרופיל לאורך תקופה ארוכה, ניתן להעריך כמותית את ההשפעות האמיתיות של אמצעי שיפור שונים (כגון יישום גבס, ניקוז מלח מוסתר בצנרת והשקיה חוסכת מים), ובכך להנחות את השיפור המדעי.

ג. יתרונות טכניים והרכב המערכת
דיוק גבוה וסחיפה נמוכה: על ידי אימוץ טכנולוגיית חישה מתקדמת, דיוק מדידת הלחות יכול להגיע ל-±2% (תכולת מים נפחית), וקצב הסחיפה השנתי נמוך ביותר, מה שמבטיח את הערך המדעי של נתונים לטווח ארוך.

צינור גישה חזק ועמיד: עשוי מחומרים עמידים בפני קורוזיה ובעלי מקדם התפשטות תרמית נמוך, ומבטיח קיום יציב לטווח ארוך בסוגי קרקע שונים מבלי לפגוע בחקלאות.

איסוף ושידור נתונים חכמים: ניתן לחבר את הגשוש לאספן נתונים רב תכליתי, התומך באספקת אנרגיה סולארית ובשידור אלחוטי 4G/NB-IoT, המאפשר מדידה מרחוק ואיסוף נתונים בזמן אמת.

תוכנת ניתוח נתונים מקצועית: התוכנה המצוידת יכולה להציג באופן חזותי את השינויים הדינמיים המרחביים-זמניים של פרופילי לחות/מליחות/טמפרטורה, ליצור מפות גובה ולבצע חישובי אינטגרציה של עומק (כגון אחסון מים כולל בשכבת השורשים).

ד. מקרה אמפירי: שימור מים עמוקים מבוסס נתונים
בתחנת ניסויים בקנה מידה גדול לחיסכון במים למחזור חיטת חורף-תירס קיץ במישור צפון סין, התקינו חוקרים את מערכת ניטור הפרופילים הצינוריים HONDE. באמצעות ניטור במשך שתי עונות גידול רצופות, הם מצאו כי:

תחת השקיה מסורתית, למעלה מ-60% ממי ההשקיה מחלחלים לשכבות עמוקות מתחת למטר אחד, שם מערכת השורשים מתקשה לנצל אותם.

עומק ספיגת המים העיקרי של חיטה בשלב הטמעת הגרעינים הוא 40 עד 60 סנטימטרים, בעוד שתירס יכול לנצל ביעילות את מי הקרקע בעומק של 80 עד 100 סנטימטרים בשלב מילוי הגרעינים.

בהתבסס על נתוני הפרופיל הללו, הם גיבשו מערכת השקיה מדויקת של "מילוי מים דינמי בהתאם לעומק שכבת השורשים". כתוצאה מכך, תחת ההנחה של הבטחת יבול, צריכת המים להשקיה לאורך כל מחזור המחזור ירדה ב-32%, וגם הסיכון לדליפת דשן חנקן הופחת משמעותית. הישגי הפרויקט סיפקו תמיכה מדעית מוצקה בגיבוש מדיניות חקלאית אזורית לחיסכון במים.

מַסְקָנָה
תנועת לחות הקרקע היא מסע שקט אך מכריע המתרחש "מתחת לאדמה". חיישן לחות הקרקע הצינורי HONDE, כמו "סורק CT" המיושר עם פרופיל הקרקע, הופך את המסע הזה לברור, מדיד וניתן לניהול. הוא מתעלה על מגבלות מדידת הנקודות המסורתית ומספק כלי חיוני עבורנו להבין את הובלת המים ברצף קרקע-צמח-אטמוספרה ולגבש אסטרטגיות ניהול משאבים מדעיות באמת. מאדמות חקלאיות השואפות ל"שימור מים" ועד אגני נהרות החוקרים "איזון מים", ואז למדרונות המזהירים מפני "חוסר יציבות", מוצר זה שומר על הבטיחות והניצול בר-קיימא של משאבי מים וקרקע בתחום רחב יותר עם יכולות ניטור הפרופילים הייחודיות שלו, ודוחף את החקלאות מדייקת ואת מחקר ההידרולוגיה האקולוגית לממד עמוק יותר.

אודות HONDE: כחברה מובילה בטכנולוגיית ניטור מקצועית של קרקע ולחות, HONDE מחויבת לחשוף את התהליכים המורכבים של העולם התת-קרקעי באמצעות פתרונות חישה חדשניים. אנו מאמינים כי הבנה מעמיקה של הדינמיקה של מים, מלח וחום בפרופילי קרקע היא אבן הפינה המדעית להתמודדות עם ביטחון תזונתי, מחסור במים ואתגרים סביבתיים.

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