Küresel su kıtlığı ve tarımsal su kullanımındaki düşük verimlilik gibi ikili zorluklarla karşı karşıya kalan geleneksel, deneyime dayalı veya sabit sıralamalı sulama modelleri artık sürdürülebilir değil. Hassas sulamanın özü "talep üzerine tedarik" ilkesinde yatmaktadır ve "talebin" hassas bir şekilde algılanması ve verimli bir şekilde iletilmesi en önemli darboğaz haline gelmiştir. HONDE Şirketi, yüksek hassasiyetli toprak nem sensörlerini düşük güç tüketimli geniş alanlı LoRaWAN veri toplama ve iletim teknolojisiyle derinlemesine entegre ederek yeni nesil akıllı sulama Nesnelerin İnterneti çözümünü piyasaya sürdü. Benzeri görülmemiş ekonomik verimlilik, güvenilirlik ve kapsama kapasitesine sahip bu sistem, sulama kararlarını "tahmin"den "veri odaklı"ya dönüştürerek, tarlalardaki gerçek su koşullarına dayalı olarak sulama tarımının dijital dönüşümü için sağlam bir teknik temel sağlıyor.
I. Sistem Bileşimi: “Toprak Kalp Atışı”ndan “Bulut Karar Verme”ye Kusursuz Bağlantı
Algılama Katmanı: Kök Sisteminin Derinliklerine İnen “Su İzleyicisi”
HONDE çok derinlikli toprak nem sensörü: Bitkilerin kök tabakasına (örneğin 20 cm, 40 cm, 60 cm) yerleştirildiğinde, toprağın hacimsel su içeriğini, sıcaklığını ve elektriksel iletkenliğini (EC) doğru bir şekilde ölçer. Elde edilen veriler, bitkilerin "içilebilir su hacmini" ve toprak çözeltisinin konsantrasyonunu doğrudan yansıtarak sulama yönlendirmesi için nihai temel oluşturur.
Stratejik nokta yerleşimi: Tarlanın toprak dokusundaki, arazi yapısındaki ve ekim haritalarındaki farklılıklara dayanarak, suyun tarladaki mekansal dağılımını doğru bir şekilde yansıtacak şekilde ızgara tabanlı veya temsili nokta yerleşimi gerçekleştirilir.
Ulaşım Katmanı: Devasa bir "görünmez bilgi otoyolu"
HONDE LoRa veri toplayıcı: Toprak sensörlerine bağlı olarak veri toplama, paketleme ve kablosuz iletimden sorumludur. Ultra düşük güç tüketimi özelliği, küçük güneş enerjisi panelleriyle birleştiğinde, bakım gerektirmeden 3 ila 5 yıl boyunca kesintisiz saha çalışması sağlar.
LoRaWAN ağ geçidi: Bölgesel bir merkez olarak, 3 ila 15 kilometre yarıçapındaki tüm toplayıcılardan gönderilen verileri alır ve 4G/Ethernet üzerinden buluta yükler. Tek bir ağ geçidi, binlerce hatta on binlerce dönüm tarım arazisini kolayca kapsayabilir ve ağ kurulum maliyeti son derece düşüktür.
Karar alma ve uygulama katmanı: Veriden eyleme uzanan akıllı, kapalı bir döngü.
Bulut tabanlı sulama karar motoru: Platform, gerçek zamanlı toprak nemi verilerine, mahsul türlerine ve büyüme aşamalarına ve meteorolojik buharlaşma taleplerine (entegre edilebilir) dayanarak sulama gereksinimlerini otomatik olarak hesaplar ve sulama reçeteleri oluşturur.
Çeşitlendirilmiş kontrol arayüzleri: API veya Nesnelerin İnterneti protokolleri aracılığıyla, merkezi pivotlu yağmurlama sulama makineleri, damlama sulama solenoid vanaları ve pompa istasyonları gibi çeşitli sulama ekipmanlarını esnek bir şekilde kontrol edebilir ve zamanlama, miktar ve bölgeler açısından hassas uygulama sağlayabilir.
II. Teknik Avantajlar: Neden LoRaWAN + Toprak Nem Sensörü?
Ultra uzun mesafe ve güçlü kapsama alanı: LoRa teknolojisi, uzun tek adımlı iletim mesafesiyle açık tarım arazilerinde önemli iletişim avantajlarına sahiptir ve pahalı röle ekipmanına ihtiyaç duymadan geniş tarım alanlarındaki sinyal kapsama sorununu mükemmel bir şekilde çözer.
Son derece düşük enerji tüketimi ve işletme ve bakım maliyetleri: Sensör düğümleri zamanın büyük çoğunluğunda "uyku" durumundadır ve yalnızca günde birkaç kez veri göndermek için uyanır; bu da güneş enerjisi besleme sisteminin sürekli yağmurlu havalarda bile istikrarlı bir şekilde çalışmasını sağlar, neredeyse "sıfır enerji tüketimi" ve "sıfır kablolama" kurulumu elde edilir ve toplam sahip olma maliyeti önemli ölçüde azalır.
Yüksek yoğunluk ve büyük kapasite: LoRaWAN ağı, büyük ölçekli terminal erişimini destekleyerek sensörlerin sahada makul bir yoğunlukta konuşlandırılmasına olanak tanır; böylece toprak neminin mekansal değişimini doğru bir şekilde karakterize eder ve değişken sulama için temel oluşturur.
Üstün güvenilirlik: Lisanssız Sub-GHz frekans bandında çalışan bu cihaz, güçlü parazit önleme yeteneğine ve iyi sinyal penetrasyonuna sahiptir ve ürün yetiştirme mevsimi boyunca bitki örtüsü değişiklikleri ve yağmur gibi karmaşık ortamlara istikrarlı bir şekilde uyum sağlayabilir.
III. Temel Uygulama Senaryoları ve Hassas Sulama Stratejileri
Eşik değerine bağlı otomatik sulama
Strateji: Farklı bitkiler ve farklı büyüme aşamaları için toprak nem içeriğine üst ve alt sınır eşik değerleri belirleyin. Sensör, nem içeriğinin alt sınır eşik değerinin altında olduğunu algıladığında, sistem ilgili bölgedeki sulama vanasına otomatik olarak açma komutu gönderir. Üst sınır değerine ulaşıldığında ise otomatik olarak kapanır.
Değer: Bitkilerin kök bölgesindeki nem içeriğinin her zaman ideal aralıkta tutulmasını sağlayarak kuraklık ve sel stresinden kaçınmayı ve "ihtiyaç anında su takviyesi" sağlamayı mümkün kılar; bu da ortalama %25-40 oranında su tasarrufu sağlayabilir.
2. Mekansal değişime dayalı değişken sulama
Strateji: Izgara şeklinde yerleştirilmiş sensörlerden gelen verileri analiz ederek, tarladaki toprak neminin mekansal dağılım haritasını oluşturmak. Buna dayanarak, sistem, değişken fonksiyonlu sulama ekipmanlarını (örneğin VRI merkezi pivot makineleri) kurak alanlarda daha fazla, nemli alanlarda ise daha az veya hiç sulama yapacak şekilde yönlendirir.
Değer: Tarlanın her yerinde suyun homojenliğini önemli ölçüde artırır, düzensiz toprak dokusundan kaynaklanan verim "eksikliğini" ortadan kaldırır, suyu korurken dengeli bir üretim artışı sağlar ve su verimliliğini %30'dan fazla artırır.
3. Su ve gübrenin entegre akıllı yönetimi
Strateji: Sulama sonrası toprak tuzluluğundaki değişiklikleri izlemek için toprak EC sensörlerinden elde edilen verileri birleştirin. Sulama sırasında, bitkilerin besin ihtiyaçlarına ve toprak EC değerine bağlı olarak, gübre enjeksiyonunun oranı ve zamanlaması hassas bir şekilde kontrol edilerek “su ve gübre eşleşmesi” sağlanır.
Faydaları: Aşırı gübrelemeden kaynaklanan tuz hasarını ve besin maddesi kaybını önler, gübre kullanım oranını %20-30 artırır ve toprak sağlığını korur.
4. Sulama sistemlerinin performans değerlendirmesi ve optimizasyonu
Strateji: Sulama öncesinde, sırasında ve sonrasında farklı derinliklerdeki toprak nemindeki dinamik değişimleri sürekli olarak izlemek, sulama suyunun sızma derinliğini, homojenliğini ve sulama verimliliğini doğru bir şekilde değerlendirmeyi sağlayabilir.
Değer: Sulama sisteminde mevcut sorunları (tıkanmış nozullar, boru sızıntıları ve mantıksız tasarım gibi) teşhis etmek ve sulama sisteminin kendisinin yalın yönetimini sağlamak için sistemi sürekli olarak optimize etmek.
IV. Sistem Tarafından Getirilen Temel Değişiklikler
“Zamanında sulama”dan “ihtiyaca göre sulama”ya: Karar verme temeli takvim zamanından bitkilerin gerçek fizyolojik ihtiyaçlarına kayarak su kaynaklarının en uygun şekilde tahsis edilmesini sağlar.
“Manuel incelemeden” “uzaktan algılamaya”: Yöneticiler, cep telefonları veya bilgisayarlar aracılığıyla tüm tarlaların toprak nem koşullarını kapsamlı bir şekilde kavrayabilir, böylece iş gücü yoğunluğunu büyük ölçüde azaltabilir ve yönetim verimliliğini artırabilirler.
“Tekdüze sulamadan” “hassas değişkenlere”: Tarladaki mekansal heterojenliği kabul etmek ve yönetmek, sulamayı yaygın sulamadan hassas sulamaya dönüştürmek, modern hassas tarımın özüyle uyumludur.
“Tek amaçlı su tasarrufu” yaklaşımından “üretimi artırma, kaliteyi iyileştirme ve çevre korumayı bir arada barındıran çok amaçlı sinerjiye”: Bitkilerin optimum su durumunu sağlayarak üretimi artırmayı ve kaliteyi iyileştirmeyi hedeflerken, derin sızıntıları ve yüzey akışını azaltır ve tarımsal yaygın kaynaklı kirlilik riskini düşürür.
V. Deneysel Örnek: Veriye Dayalı Su Tasarrufu ve Üretim Artışının Mucizesi
Amerika Birleşik Devletleri'nin Orta Batı bölgesinde bulunan 850 dönümlük dairesel sulama sistemli bir çiftlikte, yöneticiler HONDE LoRaWAN toprak nemi izleme ağını kurdular ve bunu merkezi pivotlu sulama sisteminin VRI sistemiyle entegre ettiler. Sistem bir büyüme sezonu boyunca çalıştıktan sonra, toprağın düzensiz kumlu yapısı nedeniyle tarlanın yaklaşık %30'unun son derece düşük su tutma kapasitesine sahip olduğu tespit edildi.
Geleneksel model: Tüm alanda homojen sulama, kurak bölgelerde yetersiz su ve kumlu alanlarda derin su sızıntısı.
Akıllı değişken mod: Sistem, kumlu alanlardan geçerken sulama başlığının su püskürtme hacmini otomatik olarak azaltmasını ve su tutma kapasitesi düşük alanlardan geçerken artırmasını sağlar.
Sonuç: Tüm büyüme dönemi boyunca toplam sulama suyunda %22'lik bir azalmaya rağmen, kuraklık stresi nedeniyle oluşan "verim düşüş noktaları" ortadan kalktığı için tarladaki mısırın ortalama verimi %8 arttı. Su tasarrufu ve artan üretimden kaynaklanan doğrudan ekonomik faydalar, sistem yatırımının bir yıl içinde tamamen geri kazanılmasını sağladı.
Çözüm
Sulama tarımının geleceği, veri zekasıyla yönlendirilecek bir gelecek olmaya mahkumdur. HONDE'nin LoRaWAN tabanlı akıllı toprak nemi izleme sistemi, geniş kapsama alanı, düşük güç tüketimi, yüksek güvenilirlik ve kolay kurulum gibi üstün avantajlarıyla, hassas sulamanın büyük ölçekli uygulamalarında karşılaşılan "yanlış ölçüm, geri iletim yetersizliği ve hassas kontrol yetersizliği" gibi temel sorunları başarıyla çözmüştür. Bu sistem, tarım arazisi için suyun nabzını algılayan bir "sinir ağı" örmek gibidir; böylece her su damlası gerektiği gibi hareket eder ve hassas bir şekilde iletilir. Bu sadece teknolojik bir yenilik değil, aynı zamanda sulama yönetiminde bir paradigma devrimidir. Tarımsal üretimin, doğal yağışa ve geniş çaplı su baskınlarına dayalı sulamadan, tüm bölge genelinde gerçek zamanlı toprak verilerine dayalı akıllı ve hassas sulama çağına resmi olarak geçtiğini, küresel su ve gıda güvenliğini sağlamak için tekrarlanabilir ve ölçeklenebilir modern bir çözüm sunduğunu göstermektedir.
HONDE Hakkında: Tarımsal Nesnelerin İnterneti ve akıllı su yönetimi alanında aktif bir uygulayıcı olan HONDE, müşterilerine algılama, iletim, karar verme ve uygulama aşamalarından oluşan uçtan uca akıllı sulama çözümleri sunmak için en uygun iletişim teknolojilerini hassas tarımsal algılama teknolojileriyle entegre etmeye kendini adamıştır. Her su damlasını veriyle güçlendirmenin, sürdürülebilir tarımsal kalkınmayı sağlamanın en etkili yolu olduğuna inanıyoruz.
Toprak sensörleri hakkında daha fazla bilgi için lütfen Honde Technology Co., LTD. ile iletişime geçin.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Şirket web sitesi:www.hondetechco.com
Yayın tarihi: 15 Aralık 2025