Sammanfattning: I den våg av omvandling från traditionellt till precisions- och smart jordbruk utvecklas pH-sensorer för vattenkvalitet från okända laboratorieinstrument till fältets "intelligenta smaklökar". Genom att övervaka bevattningsvattnets pH i realtid skyddar de grödornas tillväxt och har blivit en nyckelkomponent i vetenskaplig vatten- och gödningsmedelshantering.
I. Fallbakgrund: Den predikamentala situationen i "Tomato Valley"
Vid den moderna jordbruksdemonstrationsbasen ”Green Source” i östra Kina fanns ett 220 hektar stort modernt glasväxthus, känt som ”Tomato Valley”, avsett för odling av högkvalitativa körsbärstomater. Gårdschefen, Wang, var ständigt bekymrad över ett problem: ojämn grödotillväxt, med gulfärgning av bladen och hämmad tillväxt i vissa områden, i kombination med låg gödningseffektivitet.
Efter en preliminär undersökning uteslöts skadedjur, sjukdomar och näringsbrister. Fokus flyttades så småningom till bevattningsvattnet. Vattenkällan kom från en närliggande flod och samlade upp regnvatten, och dess pH-värde fluktuerade på grund av väder- och miljöförändringar. De misstänkte att instabilt vatten-pH påverkade tillgången på gödningsmedel, vilket ledde till de observerade problemen.
II. Lösningen: Implementering av ett intelligent pH-övervakningssystem
För att definitivt lösa detta problem introducerade och driftsatte "Green Source"-basen ett intelligent system för övervakning av bevattningsvatten baserat på online-pH-sensorer för vattenkvalitet.
- Systemsammansättning:
- Online pH-sensorer: Installerade direkt på bevattningsvatteninloppet och vid utloppet från gödselblandningstanken i varje växthus. Dessa sensorer fungerar enligt elektrodmetoden, vilket möjliggör kontinuerlig realtidsdetektering av vattnets pH-värde.
- Datainsamlings- och överföringsmodul: Omvandlar de analoga signalerna från sensorerna till digitala signaler och överför dem trådlöst till en central kontrollplattform via sakernas internet (IoT)-teknik.
- Smart central styrplattform: Ett molnbaserat programvarusystem som ansvarar för att ta emot, lagra, visa och analysera pH-data samt för att ställa in tröskelvärden för hantering.
- Automatiskt justeringssystem (valfritt): Kopplat till plattformen styr den automatiskt injektionen av små mängder syra- (t.ex. fosforsyra) eller alkali- (t.ex. kaliumhydroxid) lösning för att exakt justera pH-värdet när värdena avviker från intervallet.
- Arbetsflöde:
- Realtidsövervakning: Bevattningsvattnets pH-värde registreras i realtid av sensorerna innan det matas in i droppbevattningssystemet.
- Tröskelvärdeslarm: Det optimala pH-intervallet för tillväxt av körsbärstomater (5,5–6,5) ställs in i den centrala kontrollplattformen. Om pH-värdet sjunker under 5,5 eller stiger över 6,5 skickar systemet omedelbart en varning till cheferna via en mobilapp eller dator.
- Dataanalys: Plattformen genererar pH-trenddiagram, vilket hjälper chefer att analysera mönster och orsaker till pH-fluktuationer.
- Automatisk/manuell justering: Systemet kan ställas in på helautomatiskt läge, där syra eller alkali tillsätts för att exakt justera pH-värdet till målvärdet (t.ex. 6,0). Alternativt kan chefer manuellt aktivera justeringssystemet på distans vid mottagande av en varning.
III. Ansökningsresultat och värde
Efter tre månaders användning av systemet uppnådde "Green Source"-basen betydande ekonomiska och ekologiska fördelar:
- Förbättrad gödseleffektivitet, minskade kostnader:
- De flesta näringsämnen (som kväve, fosfor, kalium) är lättast tillgängliga för växter i en något sur miljö (pH 5,5-6,5). Genom att noggrant kontrollera pH-värdet ökade effektiviteten av gödselmedelsanvändningen med cirka 15 %, vilket minskade gödselanvändningen med cirka 10 % samtidigt som avkastningen bibehölls.
- Förbättrad grödhälsa, förbättrad kvalitet och avkastning:
- Löste problem som "näringsbristkloros" (gulfärgning av bladen), vilket uppstod på grund av att högt pH-värde låste in mikronäringsämnen som järn och mangan, vilket gjorde dem otillgängliga för växter. Grödornas tillväxt blev jämn och bladen blev friskt gröna.
- Brix-halten, smaken och konsistensen hos körsbärstomaterna förbättrades avsevärt. Andelen säljbara frukter ökade med 8 %, vilket direkt ökade den ekonomiska avkastningen.
- Aktiverad precisionshantering, sparad arbetskraft:
- Ersatte den föråldrade metoden med frekvent manuell provtagning och testning med pH-testremsor eller bärbara mätare. Möjliggjorde obevakad övervakning dygnet runt, vilket avsevärt sparade arbete och eliminerade mänskliga fel.
- Chefer kan kontrollera vattenkvaliteten i hela bevattningssystemet när som helst och var som helst via sina telefoner, vilket drastiskt förbättrar ledningseffektiviteten.
- Förhindrade systemstopp, minskade underhållskostnader:
- För högt pH-värde kan orsaka att kalcium- och magnesiumjoner i vattnet fälls ut och bildar kalk som täpper till känsliga droppavskiljare. Att upprätthålla rätt pH-värde bromsade effektivt kalkbildningen, förlängde droppbevattningssystemets livslängd och minskade underhållsfrekvensen och -kostnaderna.
IV. Framtidsutsikter
Användningen av pH-sensorer i vattnet sträcker sig långt bortom detta. I planen för framtidens smarta jordbruk kommer de att spela en ännu mer central roll:
- Djup integration med gödslingssystem: pH-sensorer kombineras med EC-sensorer (elektrisk ledningsförmåga) och olika jonselektiva elektroder (t.ex. för nitrat, kalium) för att bilda ett komplett "näringsdiagnossystem" för gödsling på begäran och precisionsbevattning.
- AI-driven prediktiv styrning: Genom att analysera historiska pH-data, väderdata och tillväxtmodeller för grödor med AI-algoritmer kan systemet förutsäga pH-trender och ingripa proaktivt, och gå från "realtidsstyrning" till "prediktiv reglering".
- Expansion till vattenbruk och markövervakning: Samma teknik kan tillämpas för att hantera vattenkvaliteten i vattenbruksdammar och användas som sonder för in-situ-övervakning av markens pH-värde, vilket skapar ett omfattande nätverk för jordbruksmiljöövervakning.
Slutsats:
Fallet med "Green Source"-basen visar tydligt att den enkla vatten-pH-sensorn är en bro som förbinder vattenresurshantering och grödors näringshälsa. Genom att tillhandahålla kontinuerliga, korrekta data, driver den traditionellt "upplevelsebaserat jordbruk" mot "datadrivet smart jordbruk", vilket erbjuder gediget tekniskt stöd för att uppnå vattenbesparing, minskad gödselanvändning, kvalitetsförbättring, effektivitetsförbättring och hållbar jordbruksutveckling.
Vi kan också erbjuda en mängd olika lösningar för
1. Handhållen mätare för vattenkvalitet med flera parametrar
2. Flytande bojsystem för vattenkvalitet med flera parametrar
3. Automatisk rengöringsborste för vattensensor med flera parametrar
4. Komplett uppsättning servrar och trådlös programvara, stöder RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
För mer vattensensor information,
vänligen kontakta Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Företagets webbplats:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Publiceringstid: 22 oktober 2025